31. Методы испытаний изоляции

В процессе разработки, производства и эксплуатации изоляция электрооборудования подвергается испытаниям, которые можно разделить на следующие виды:

− заводские (типовые, приемосдаточные и др.);

− эксплуатационные (профилактические и послеремонтные).

Типовые испытания проводятся на головных образцах или образцах из первой производственной партии с целью оценки соответствия характеристик нового типа изделия требованиям стандарта или технических условий. Типовые испытания также проводятся полностью или частично в случае изменения конструкции изоляции или технологического процесса изготовления электрооборудования, а также замены применяемых материалов, если указанные изменения могут снизить электрическую прочность изоляции. Объем испытания устанавливается предприятием-изготовителем в зависимости от характера изменений.

Каждый образец электрооборудования при выпуске с предприятия-изготовителя подвергается приемосдаточным испытаниям. Испытания у потребителя проводятся по программе приемо-сдаточных испытаний. При этом в соответствии с ГОСТ 1516.3-96 испытательные напряжения должны составлять не более 90 % заводского испытательного напряжения, а для керамических изоляторов − 100 %.

В процессе эксплуатации электрооборудования проводятся профилактические испытания, целью которых является своевременное выявление развивающихся дефектов, которые могут привести к возникновению аварии. Установление типичных для данной изоляции дефектов, определение связи между электрическими характеристиками изоляции и возникающими дефектами, разработка и применение различных способов определения дефектов и методов восстановления дефектной изоляции являются мероприятиями контроля и профилактики изоляции.

Методы испытаний можно разбить на три основные группы:

1. Испытание повышенным напряжением с пробоем дефектной изоляции.

2. Испытание на рабочем или повышенном напряжении с малой вероятностью пробоя ( измерение tg , уровня частичных разрядов, распределения напряжения и т.д.).

3. Неразрушающие методы испытаний:

− измерение сопротивления изоляции и тока сквозной электропроводности;

− измерение уровня частичных разрядов;

− измерение tg ;

− измерение емкости и др.

32. Испытательные установки переменного тока

Для испытания высоковольтной изоляции наиболее широко используются установки переменного тока промышленной частоты, на которых воспроизводится реальная конструкция электрического поля, аналогичная условиям эксплуатации. Обычно при испытании изоляции электрооборудования к ней необходимо приложить испытательное напряжение в течение 1 мин, а в некоторых случаях – в течение 5 мин.

На рис.3.3а приведена принципиальная схема испытательной установки высокого напряжения промышленной частоты. Напряжение на испытуемом объекте ИО изменяется с помощью регулятора РН, в качестве которого обычно используются автотрансформаторы. Защитное сопротивление Rз необходимо для ограничения тока в случае пробоя изоляции. Напряжение на испытуемом объекте можно определять с помощью измерительного устройства ИУ или по вольтметру в первичной цепи трансформатора по формуле

U₂ = k·U₁,

где U₁ – показания вольтметра в первичной цепи;

k – коэффициент трансформации.

Основным элементом установки является испытательный трансформатор (рис. 3.3б). От силовых высоковольтные испытательные трансформаторы отличаются:

а) плавным изменением напряжения от нуля до максимального значения;

б) большим коэффициентом трансформации;

в) меньшей мощностью;

г) кратковременностью работе;

д) отсутствием воздействия на изоляцию атмосферных перенапряжений;

е) небольшим запасок электрической прочности изоляции.

а) б)

Рис. 3.3. Испытательная установка переменного тока: а − принципиальная схема испытательной установки высокого напряжения промышленной частоты (РН – регулятор напряжения; РН – испытательный трансформатор; R₃ − защитное сопротивление; ИО – испытуемый объект; ИУ – измерительное устройство); б – испытательный трансформатор ИОМ-100 кВ

Наша страна выпускает трансформаторы типа ИОМ (испытательный однофазный масляный). Такие трансформаторы выпускаются на напряжение до 500 кВ и мощностью до 500 кВ∙А.

Для получения более высоких испытательных напряжений применяется каскадное включение трансформаторов, при котором обмотки высокого напряжения трансформатора включатся последовательно, а питание каждого последующего трансформатора осуществляется через предыдущий. Существует две типичных схемы включения каскадных трансформаторов.

Достоинство первой схемы в том, что здесь всего 3 трансформатора. Но в этой схеме все три трансформатора разные.

У второй схемы все три основные трансформаторы однотипные, которые питаются через три однотипных изоляционных трансформатора.