Стартовая >> Документация >> Испытания бумажно-масляных конденсаторов

Нормы приемо-сдаточных испытаний бумажно-масляных конденсаторов - Испытания бумажно-масляных конденсаторов

Оглавление
Испытания бумажно-масляных конденсаторов
Нормы приемо-сдаточных испытаний бумажно-масляных конденсаторов
Проведение периодических проверок, измерений и испытаний силовых конденсаторов

Испытания бумажно-масляных конденсаторов проводятся в объеме, предусмотренном ПУЭ.

Объем приемо-сдаточных испытаний.

В соответствии с требованиями ПУЭ объем приемо-сдаточных испытаний определяет выполнение следующих работ.
1. Измерение сопротивления изоляции.
2. Измерение емкости.
3. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь.
4. Испытание повышенным напряжением.
5. Испытание батареи конденсаторов трехкратным включением.

Измерение сопротивления изоляции.

Производится мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции между выводами и относительно корпуса конденсатора и отношение R60/R15 - не нормируется.
О порядке измерения сопротивления изоляции следует руководствоваться указаниями.
Сопротивление изоляции Rиз существенно зависит от времени t приложения напряжения. На рис. 8.1 представлена характеристика Rиз = f(t). Из характеристики видно, что в первый момент времени t1 приложения постоянного напряжения от генератора с малым внутренним сопротивлением между токоведущими частями испытуемого объекта, являющимися обкладкой конденсатора и землей возникает импульс зарядного тока I (ток через емкость мгновенной поляризации). Величина этого импульса определяется только активным сопротивлением цепи (индуктивностью цепи можно пренебречь), т.к. в первый момент после включения любой конденсатор в цепи ведет себя как короткозамкнутый.
При малом сопротивлении цепи импульс зарядного тока по величине приближается к току к.з. В последующий момент происходит заряд абсорбционной емкости (емкости медленной поляризации).
В диэлектрике конденсатора под действием напряжения абсорбируется (поглощается) электроэнергия. Ток заряда (ток абсорбции 1,а,) спадает примерно по экспоненциальной кривой, определяемой постоянной времени цепи т. Постоянная времени определяет скорость спада кривой до значения 36.8 % начального значения, а через время, равное 3 т - всего 5 %, т.е. практически процесс заряда заканчивается.
Из рис. 1 следует, что через период времени t2 – t1 = 3•τ ток в цепи Iскв будет определяться только сопротивлением Rиз. Так как значения времени спада абсорбционного тока для разных объектов могут значительно различаться, то измерение сопротивления изоляции должно производиться через некоторый промежуток времени после приложения напряжения (включения), в течение которого абсорбционный ток спадает до нуля.
Сопротивление, измеренное сразу после включения, всегда будет меньше за счет прохождения в измеряемой цепи абсорбционных токов.
Если источник тока имеет большее внутреннее сопротивление Rвн, то заряд емкости мгновенной поляризации С (если и она имеет большую величину) происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени, определяемого постоянной времени τ1 = С•Rвн, что, например, имеет место при измерении мегаомметром.
Величина сопротивления изоляции зависит от температуры изоляции и с ее повышением резко уменьшается. Принимают, что сопротивление изоляции изменяется в зависимости от температуры по экспоненциальному закону (см. рис. 2).



Зависимость сопротивления от времени приложения напряжения

Рис. 1. Зависимость сопротивления от времени приложения напряжения.

Зависимость сопротивления от температуры

Рис. 2. Зависимость сопротивления от температуры.

Если сопротивление изоляции одного и того же объекта измерены при разных температурах, то результаты для возможности сопоставления должны быть приведены к одной температуре.
Сопротивление изоляции с помощью переменного тока не измеряют, т.к. проводимость емкости крупных объектов намного больше активной проводимости
изоляции и ее шунтирует.
Для приближенных пересчетов принимают, что сопротивление изоляции меняется примерно в 2 раза на каждые 20°С изменения температуры,
Как отмечалось измерение изоляции производят мегаомметром. При этом, через токовую рамку логометра проходит не только ток сквозной проводимости Iскв, (см. рис. 3), характеризующий величину измеряемого сопротивления Rх, но и поверхностный ток утечки Iут. Однако, если сопротивление утечки значительно больше измеряемого сопротивления, то утечка не может заметно повлиять на результаты измерения и ею пренебрегают. Иначе обстоит дело, когда приходится измерять очень большие сопротивления, особенно в сырую погоду или в помещении с высокой влажностью. В этом случае соизмеримые с ними сопротивления утечки могут существенно занизить результаты измерения.
Чтобы избежать неправильных измерений, мегаомметры, рассчитанные на измерение больших сопротивлений, снабжают третьим зажимом "Э" (экран), соединяемым с тем же выводом генератора, с которым соединена токовая рамка логометра.
На рис. 4 приведена принципиальная схема измерения сопротивления изоляции кабеля при помощи мегаомметра с экранным зажимом, поясняющая принцип защиты от воздействия на измеритель поверхностных токов утечки. К зажиму "Э" мегаомметра подсоединяют металлический бандаж из оголенного проводника (защитное кольцо), наложенный на ввод конденсатора (трансформатора). Кольцо служит для "перехвата" токов утечки по поверхности изолятора. И они (Iут) замыкаются только через цепь генератора, минуя измеритель (рамку логометра).
Таким образом, чтобы результат испытаний изоляции не был искажен токами по поверхности диэлектрика, необходимо принять меры, исключающие возможность попадания поверхностных токов в большую рамку мегаомметра, что достигается наложением токоотводящего защитного кольца (бандажа, электрода) на изоляцию с подсоединением его к зажиму "Э" мегаомметра. В этом случае токи, идущие по поверхности увлажненного изолятора (ввода), отводятся мимо обмотки мегаомметра в землю.
Место размещения защитного токоотводящего кольца (бандажа) определяется из условий создания наибольшего внешнего сопротивления между зажимами "3" и "Э" мегаомметра. Например, при испытании изоляции конденсаторов токоотводящее кольцо накладывается под верхнее "ребро" ввода испытуемой обкладки конденсатора.
Величина сопротивления изоляции как между выводами (обкладками), так и между последними и корпусом согласно ПУЭ не нормируется. Но как показывает практика, может быть между обкладками-выводами несколько десятков-сотен кОм, а между корпусом и выводами - десятки МОм. Проверяется мегаомметром до и после испытания повышенным напряжением на предмет отсутствия замыкания между выводами (фазами) и между последними и корпусом.

Измерение емкости.

Производится при температуре 15-25°С. Измеренная емкость должна соответствовать паспортным данным с учетом погрешности измерения и приведенных в табл, 1.
Измерение емкости производится после испытания повышенным напряжением с целью проверки отсутствия обрыва токоведущих частей (при параллельном соединении секций) или частичного пробоя (при последовательном соединении). Уменьшение емкости конденсатора свидетельствует об обрыве токоведущих частей конденсатора, а увеличение - о частичном пробое секции (при испытании повышенным напряжением).

Схема измерения без экранирования

Рис. 3. Схема измерения без экранирования.

Схема измерения с экранированием

Рис. 4. Схема измерения с экранированием.

Таблица 8.1. Наибольшее допустимое отклонение емкости конденсатора

Наименование или тип конденсатора

Допустимое отклонение, %

Конденсаторы для повышения коэффициента мощности:
до 1050 В
выше 1050 В

±10
+10
- 5

Конденсаторы типов:
СМР-66/, СМР-110
СМР-166, СМР-133, ОМР-15
ДМР-80, ДМРУ-80, ДМРУ-60, ДМРУ-55, ДМРУ-110

+10
- 5
±5
±10

Примечание: Данные табл. 1.8.28 ПУЭ.

Для исключения возможности присоединения измерительных приборов к конденсатору со случайным коротким замыканием перед измерением его емкости производится проверка его изоляции на отсутствие короткого замыкания мегаомметром на напряжение 1000 или 2500 В.
Допустимые отклонения измеренных величин емкости конденсаторов, предназначенных для повышения коэффициента мощности, от паспортных данных не более, чем приведенные в табл. 2.

Таблица 2. Допустимые отклонения величины емкости

Номинальное напряжение конденсатора, кВ

3,15

6,3

10,5

Предельное изменение емкости, %

+10
-5

+10
-5

+10
-5

Для конденсаторов до 1 кВ допустимое отклонение ±10 %. Измерение выполняется при температуре 5 – 35°С .
Емкость конденсаторов определяется приборами, допускающими измерение с погрешностью не более 3%. При этом используются следующие методы: непосредственной оценки емкости (микрофарадометры); сравнения (мосты переменного тока); косвенного измерения переменным током (метод амперметра и вольтметра, метод ваттметра); измерение на постоянном токе и с помощью баллистического гальванометра.
Рекомендуется пользоваться на практике приборами непосредственного измерения емкости: мостами переменного тока типа Р-5026, Р-525, Р-595, МДП и др. Или микрофарадометрами типа Д-524 электродинамической системы.
Метод амперметра-вольтметра. Измерения емкости производят по схеме рис. 5 при напряжении источника питания 110-220 В.

Схема измерения методом амперметра-вольтметра

Рис. 5. Схема измерения методом амперметра-вольтметра.

Схема измерения методов двух вольтметров

Рис. 6. Схема измерения методов двух вольтметров.

По результатам измерений емкость конденсатора вычисляют по формуле


где I - ток, измеряемый амперметром, А; U - напряжение на конденсаторе, В; ω = 314 (при частоте 50 Гц).
При измерении емкости конденсаторов 3.15; 6.3; 10.5 кВ вместо амперметра включают миллиамперметр.
Метод двух вольтметров. Измерения производятся по схеме рис. 8.6. По результатам измерений емкость конденсатора определяется по формуле


где R1 - внутреннее сопротивление вольтметра V1, tgφ - определяется по косинусу угла сдвига фаз показаний напряжения вольтметрами

В однофазных конденсаторах измеряют емкость между двумя выводами, а в трехфазных между каждой парой выводов, соединенных вместе и третьим выводом.
Последовательность измерения емкости трехфазных конденсаторов приведена в табл. 8.3.

Таблица 8.3. Последовательность измерения емкости трехфазных конденсаторов

Условный номер вывода трехфазного
конденсатора

Замкнутые накоротко выводы

Выводы, между которыми измеряют емкость

Обозначение измеренной емкости

1

2-3

1 - 2.3

С1-2.3

2

1-2

3 - 1.2

С3-1.2

3

1-3

2 - 1.3

С2-1.3

По результатам измерений емкость каждой фазы определяется по формулам



Полная емкость трехфазного конденсатора определяется

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь.

Производится для конденсаторов связи, конденсаторов отбора мощности и делительных конденсаторов. Измеренные значения для конденсаторов всех типов при температуре 15 – 35°С не должны превышать 0.4 %.
Измерения производятся при напряжении, не превышающем номинального значения. У конденсаторов связи tgδ измеряется при напряжении 10 кВ. При отсутствии испытательного устройства достаточной мощности измерение можно проводить при пониженном напряжении.

Испытание повышенным напряжением.

Испытательное напряжение конденсаторов для повышения коэффициента мощности приведены в табл. 8.3; для конденсаторов связи, отбора мощности и делительных - в табл. 4; продольной компенсации - табл. 5. Продолжительность испытаний - 1 мин.
При отсутствии источника тока достаточной мощности испытания повышенным напряжением промышленной частоты могут быть заменены испытанием выпрямленным напряжением удвоенного значения по отношению к указанному в таблицах 3 - 5.
Испытание повышенным напряжением промышленной частоты относительно корпуса изоляции конденсаторов для повышения коэффициент мощности (или продольной компенсации) и имеющихся вывод соединенный с корпусом, не производится.

Таблица 3. Испытательное напряжение промышленной частоты конденсаторов для повышения коэффициента мощности

Испытуемая изоляция

Испытательное напряжение, кВ, для конденсаторов с рабочим напряжением, кВ

0.22

0.38

0.50

0.66

3.15

6.30

10.50

Между обкладками

0.42

0.72

0.95

1.25

5.9

1 1.8

20

Относительно корпуса

2.1

2.1

2.1

5.1

5.1

15.3

21.3


Примечание: Данные табл. 1.8.29 ПУЭ.

Таблица 4. Испытательное напряжение промышленной частоты для конденсаторов связи, отбора мощности и делительных конденсаторов

Тип конденсатора

Испытательное напряжение элементов конденсатора, кВ

СМР-6643

90

СМР-11013

193,5

СМР-16613

235,8

ОМР-15

49,5

ДМР-SO, ДМРУ-80, МРУ-60, ДМРУ-55

144

ДМРУ-110

252


Примечание: Данные табл. 1.5.З0 ПУЭ.

Испытание повышенным напряжением производится после предварительного осмотра и проверки с помощью мегаомметра.
Мощность источника переменного тока, применяемого для испытания изоляции между выводами конденсатора, должна соответствовать его реактивной мощности при испытательном напряжении. Эта мощность может достигать больших значений. Так, например, для конденсаторов типа КС2 III серии она составляет 75•20/10,5 = 143 кВ•А, где 75 - номинальная мощность конденсатора, квар; 20 - испытательное напряжение (табл. 3), кВ; 10,5 - номинальное напряжение конденсатора, кВ.

Таблица 5. Испытательное напряжение для конденсаторов продольной компенсации

Тип
конденсатора

Испытательное напряжение, кВ

промышленной частоты относительно корпуса

постоянного тока между обкладками конденсатора

КПМ-0.6-25-1

16.2

4.2

КПМ-0.6-25-1

16.2

4.2

КПМ-1-50-1

16.2

7.0

КПМ-1-50-1-1

-

7.0


Примечание: Данные табл. 1.8.31 ПУЭ.

При отсутствии специальных испытательных трансформаторов необходимой мощности возможно применение других трансформаторов (силовых, маслопробойных, измерительных трансформаторов напряжения). Однако, применение маломощных трансформаторов (например, измерительного трансформатора напряжения), возможно лишь для конденсаторов малой емкостью.
Силовые трансформаторы, применяемые в качестве испытательных в сочетании с регулирующими устройствами, допускают по условиям нагрева нагрузку по току до 2,5 кратной номинального значения при пофазном испытании изоляции конденсаторов с 2-х минутным перерывом между приложениями напряжения.
Уменьшение необходимой величины мощности испытательной установки при испытании конденсаторов с большой емкостью может быть достигнуто путем компенсации емкостного тока конденсатора. Компенсация производится подключением параллельно одной из обмоток испытательного трансформатора катушки индуктивности.
Величину индуктивного сопротивления компенсирующей катушки при включении ее на стороне высокого напряжения следует выбирать близкой к величине емкостного сопротивления конденсатора. При компенсации на стороне низкого напряжения индуктивность должна быть в К2 меньше (К - коэффициент трансформации испытательного трансформатора).
Для компенсации емкостного тока на стороне высокого напряжения могут быть применены дугогасящие катушки или специально изготовленные дроссели с изоляцией, соответствующей испытательному напряжению.
Для компенсации емкостного тока на стороне низкого напряжения могут быть применены реакторы (в том числе, бетонные), а также специально изготовленные дроссели. При отсутствии испытательного трансформатора достаточной мощности возможно параллельное включение однотипных трансформаторов.
При отсутствии трансформатора на необходимое напряжение вторичной обмотки можно также использовать последовательное включение трансформаторов.
При последовательном включении высоковольтных обмоток двух трансформаторов типа НОМ допускается последовательное (или параллельное) включение их низковольтных обмоток. При этом корпуса обоих трансформаторов должны быть надежно заземлены. При применении трансформаторов напряжения в качестве испытательных можно их кратковременно перевозбудить, повысив тем самым испытательное напряжение. При этом ток намагничивания не должен превышать величины, допустимой по условиям нагрева. Для НОМ допустимо перевозбуждение (повышение напряжения на первичной обмотке) на 50 - 70 % от номинального значения.
При применении для испытаний конденсаторов повышенным напряжением переменного тока промышленной частоты вышеуказанных трансформаторов, необходимо включение перед их низковольтными обмотками регулировочного устройства. Последнее должно обеспечивать регулирование напряжения испытательного трансформатора от 25-30 % до полного испытательного напряжения. Регулирование должно быть плавным. При ступенчатом регулировании ступень не должны превышать 1-1,5% от величины испытательного напряжения. При этом разрыв цепи недопустим из-за опасности возникновения коммутационных перенапряжений.
Мощность регулировочного устройства, как правило, не должна быть меньше мощности, потребляемой испытываемым объектом.
Простейшими регулировочными устройствами являются проволочные или жидкостные реостаты, дроссели и потенциометры. Наиболее желательным является применекие автотрансформаторных регулировочных устройств, которые достаточно удобны и экономичны, обеспечивают плавное регулирование напряжения большей величины, чем напряжение сети питания.
Питание испытательной установки во всех случаях рекомендуется осуществлять от линейного напряжения питающей сети. Питание от фазного допускается только при наличии контроля за формой кривой напряжения. При значительном ее искажении - необходимо предусмотреть измерение амплитудного значения напряжения, которая не должна превышать величины, равной 1,41 номинального действующего значения испытательного напряжения.
В целях защиты испытуемого конденсатора от случайного чрезмерного повышения напряжения параллельно конденсатору должен быть установлен разрядник с пробивным напряжением, равным 115-120 % испытательного напряжения. В этом случае в цепь разрядника включается ограничительное сопротивление, величина которого должна составлять 2-5 Ом на 1 В испытательного напряжения.
В цепь питания регулировочного устройства рекомендуется включать автоматические выключатели и плавкие предохранители для защиты испытательного трансформатора от недопустимых перегрузках и токов к.з. Для защиты испытательных трансформаторов от токов и перенапряжений, которые могут возникнуть при пробое испытываемой изоляции, между конденсатором и высоковольтным выводом трансформатора следует включать безиндукционное сопротивление величиной 1 Ом на 1 В испытательного напряжения.
Измерение испытательного напряжения должно производиться методами, обеспечивающими простоту и удобство измерения. Погрешность измерения не должна превышать пределов от -10 до +5 %. Измерения могут проводиться отпайкой от высоковольтной обмотки испытательного трансформатора; с использованием измерительного трансформатора напряжения; на низковольтной стороне испытательного трансформатора.
При измерении с помощью отпайки от высоковольтной обмотки ток, проходящий через вольтметр, не должен превышать 5 % номинального тока высоковольтной обмотки испытательного трансформатора.
Измерение относительно невысоких напряжений рекомендуется производить через трансформаторы напряжения. При напряжении до 30 кВ допускается последовательное (каскадное) соединение первичных и вторичных обмоток двух соответствующих измерительных трансформаторов типа НОМ. Для измерения может быть использован также и любой трансформатор на необходимое напряжение (маломощный испытательный и т.п.).
Измерение на стороне низкого напряжения является основным. Подсчет величины испытательного напряжения производится с учетом коэффициента трансформации. Однако, при этом необходимо иметь в виду, что при испытании конденсатора с большой емкостью напряжение на высоковольтной обмотке испытательного трансформатора несколько возрастает из-за емкостного тока нагрузки. Поэтому в этом случае на низковольтную обмотку следует подавать пониженное напряжение, которое определяется

где Uисп’ - напряжение на низковольтной обмотке испытательного трансформатора, В; Uисп - испытательное напряжение, кВ; К - коэффициент трансформации испытательного трансформатора; uк - напряжение короткого замыкания испытательного трансформатора, %; m - отношение тока высоковольтной обмотки трансформатора при испытательном напряжении к номинальному току.
На рис. 7 представлена схема испытательной установки переменного тока.

Схема испытания изоляции конденсаторов

Рис. 7. Схема испытания изоляции конденсаторов повышенным напряжением переменного тока.
1 - автоматический выключатель; 2 - регулировочное устройство; 3 - испытательный трансформатор; 4 - трансформатор напряжения; 5 - миллиамперметр для замера тока утечки; 6 - ограничительное сопротивление; 7 - разрядник; 8 - испытываемый конденсатор.

Необходимая мощность испытательного трансформатора и регулировочного устройства определяется

где С - емкость конденсатора, пФ; Uисп - испытательное напряжение.
Ориентировочно, мощность испытательного трансформатора и регулирующего устройства можно определить по выражению


где Qк- реактивная мощность конденсатора; U„„- номинальное напряжение конденсатора.
При отсутствии испытательной установки достаточной мощности испытания переменным током могут быть заменены испытанием выпрямленным напряжением удвоенной величины по сравнению с указаниями табл. 8.3 - 8.5. При этом мощность испытательной установки резко снижается.
Действительно, мощность источника переменного тока для испытания изоляции между выводами конденсаторов типа КС2 Ш серия (75 квар, 10.5 кВ) составляет 143 кВ А (см. выше расчетную формулу). При испытании выпрямленным напряжением удвоенной величины мощность испытательной установки составит Pисп = (4,5•75•40/10 5)•0,001 = 1,29 кВт, где 4.5 - потери активной мощности в конденсаторе, кВт/квар; 10.5-номинальное напряжение конденсатора, кВ; 40 - испытательное напряжение конденсатора, кВ. Таким образом возможно провести испытание указанных конденсаторов с помощью установки АИИ-70, у которой мощность испытательного трансформатора 2 кВ•А, при максимальном токе 5 мА.
Для получения повышенного выпрямленного напряжения постоянного тока для испытания конденсаторов обычно используют выпрямительные устройства различной конструкции.
Выпрямительное устройство ВДИК-4 Казанского пуско-наладочного управления (ранее треста Татэлектромонтаж Главэлектромонтажа МИСС CCCP) предназначен для испытания конденсаторов выпрямленным напряжением до 4 кВ. С помощью выпрямителя ВДИК-4, трансформатора напряжения НОМ-6 и лабораторного автотрансформатора PHO-250-2 можно одновременно испытывать 50 - 60 секций конденсаторов типа КМ-2-0,6 при зарядном токе 20-30 мА. Выпрямитель выполнен разборным со съемной крышкой, на кремниевых диодах Д215, Д243 на напряжение 4 кВ. В качестве изоляции использовано оргстекла. Выпрямитель крепится на крышке трансформатора напряжения НОМ-6. Испытания производятся с минимальной затратой времени без отсоединения ошиновки от каждой секции. При этом уменьшается вероятность поломки изоляторов конденсаторов при демонтаже и монтаже ошиновки. Выпрямитель позволяет испытывать конденсаторы от 0.22 до 0.6 кВ включительно. Он удобен при транспортировке и перемещении по PУ в процессе эксплуатации. Габаритные размеры 170х360х150 мм. Вес - 3 кг. На рис. 8 представлена схема выпрямительного устройства ВДИК-4.
Передвижная электротехническая лаборатория УВЛ-02 изготовления Пушкинского электромеханического завода. В лаборатории высоковольтный кенотрон типа В-1-0,3-70 заменен на высоковольтный полупроводниковый выпрямитель. Обратное напряжение по допустимым обратному напряжению и падению напряжения на диодах и шунтирующих сопротивлениях - 70 кВ.

Схема выпрямителя ВДИК-4

Рис. 8. Схема выпрямителя ВДИК-4

Длительно допустимый выпрямительный ток - 1 А. Выпрямители - кремниевые диоды КД-202Н - 140 шт. Шунтирующие сопротивления 300 кОм - 140 шт. Изолирующая плата из оргстекла 900x100x50. Охлаждение - естественное воздушное. Состоит из двух плат по 70 диодов на каждой. Применение высоковольтного полупроводникового выпрямителя дает возможность производить испытания объектов током до 1А вместо 300 мА, получаемых с кенотрона. Отпадает необходимость в накальном трансформаторе и ликвидируется источник рентгеновского излучения. Установка обладает высокими эксплуатационными качествами.
Кроме приведенных выше установок для проведения приемо-сдаточных и эксплуатационных испытаний конденсаторов широко используют электротехнические лаборатории типа ЭТЛ-10М, ЭТЛ-35-02, ЛВИ-2Г, ПКЛС-10 и др., в том числе и установки иностранного производства.
На достоверность результатов при измерении тока утечки большое влияние оказывает стабильность напряжения, подводимого от источника питания. В связи с этим рекомендуется оснащать испытательные установки стабилизаторами напряжения, а именно электронными стабилизаторами из-за их малой инерционности. Мощность стабилизаторов напряжения должны быть не меньше мощности, потребляемой регулировочными устройствами.
Прибор для измерения токов сквозной проводимости (утечки) должен быть снабжен шунтирующим устройством, что исключает его повреждение бросками емкостного тока и тока абсорбции при заряде и разряде конденсатора.
При испытании повышенным выпрямленным напряжением изоляции конденсатора по отношению к заземленному корпусу следует отрицательный полюс установки присоединить к обкладке конденсатора, а положительный - к земле. Это объясняется тем, что подавляющее количество дефектов в пропитанной маслом изоляции выявляется при пробивном напряжении отрицательной полярности, более низком, чем при положительной полярности. При этом, чем хуже изоляция конденсатора, тем быстрее он будет терять заряд и тем больший зарядный ток будет протекать через дефектное место в изоляции конденсатора и миллиамперметр будет отмечать соответственно все большие токи утечки. При испытании конденсатора подъем напряжения должен осуществляться ступенями, со скоростью 1 - 2 кВ/с. На каждой ступени напряжения миллиамперметр фиксирует толчок зарядного тока, а затем последующий быстрый его спад. Если в изоляции конденсатора имеются дефекты, то спад тока после его броска в момент подъема напряжения будет замедленным.
В испытательных высоковольтных установках наибольшее распространение получили схемы однополупериодного выпрямления (см. рис. 9,а), т. к. схемы двухполупериодного выпрямления, не давая особых преимуществ, усложняют установку, увеличивают ее вес и потому не получили распространения при испытаниях изоляции.
При включении выпрямителя со стороны вывода, связанного с потенциалом земли (cм. рис. 8.9,6), изоляция выводов испытательного трансформатора по отношению к корпусу должна быть рассчитана на величину, равную удвоенному значению напряжения испытательной установки, а изоляция между первичной и вторичной обмотками трансформатора накала и катод лампы, находясь под потенциалом, близким к потенциалу земли, не нуждается в повышении изоляции.
Схема однополупериодного выпрямления

Рис. 9. Схема однополупериодного выпрямления с выпрямителем на стороне высокого напряжения (а) и со стороны заземляющего вывода (6).

В практике профилактических испытаний зачастую применяют выпрямительные установки с лампой, у которой катод находится под потенциалом земли. При этом считается, что при включении измерительного прибора на стороне высокого напряжения эта схема по точности измерения не уступает схеме с выпрямительной лампой, у которой катод находится под высоким потенциалом.
Выбор схемы измерения напряжения определяется допустимой погрешностью измерения, простотой и удобством применения измерительных устройств. При измерении величины испытательного напряжения в установках с однополупериодной схемой выпрямления необходимо учитывать наличие пульсации напряжения. При полном отсутствии емкости в цепи схемы к объекту испытания приложена только одна полуволна напряжения и прибор магнитоэлектрической системы будет показывать среднее значение измеряемой величины, а не максимальное значение напряжения приложенного к объекту. Практически, в цепи измерительной установки всегда имеется емкость (емкость испытуемого объекта, подводящих проводов и т.п.), которая в один из полупериодов заряжается, а в следующий поддерживает напряжение на испытуемом объекте. Наличие емкости ведет в той или иной мере к сглаживанию пульсации и тем самым приближает показываемое прибором напряжение к максимальному значению. Обычно при испытании выпрямленным напряжением допускается пульсация, не превышающая 3-5%. Чтобы избежать недопустимой погрешности измерения напряжения из-за пульсации, в испытательную схему обычно вводится специальная емкость, называемая балластной, которая поддерживает на объекте испытания напряжение, практически близкое к максимальному значению.
Измерение тока сквозной проводимости (тока утечки - установившегося значения зарядного тока при неизменной величине испытательного напряжения) является одним из видов контроля состояния и качества конденсатора. Измерение тока проводимости обычно совмещается с испытанием повышенным напряжением и является дополнительным критерием состояния изоляции.
Несмотря на то, что измерение тока проводимости на выпрямленном напряжении является одним из самых распространенных при профилактических испытаниях изоляции, методика данного измерения имеет ряд недостатков, приводящих, зачастую, к существенным погрешностям из-за пульсации выпрямленного напряжения и наличия так называемых паразитных токов. Точность измерений повышают путем включения в испытательную схему дополнительной (балластной) емкости (см. рис. 10,а), снижающей пульсацию напряжения, а также введением поправочного коэффициента, учитывающего ошибку измерения. Последний определяется как отношение максимального значения испытательного напряжения к среднему значению этого напряжения. Баластную емкость выбирают из условия, чтобы ее реактивное сопротивление было в 10-15 раз меньше активного сопротивления объекта испытания.
Допустимая относительная погрешность измерения тока утечки при испытании выпрямленным напряжением составляет 5 %.
При испытании конденсаторов с большой собственной емкостью требуется большая баластная емкость. В таких случаях целесообразно проводить испытания по схеме с выпрямителем на стороне высокого напряжения (см. рис.6).
В последней схеме включение измерительных приборов возможно в различных точках: 1-1 (обратная схема), 2-2 (перевернутая схема), 3-3 (нормальная схема). В связи наименьшим влиянием паразитных токов, наиболее точные измерения могут быть проведены при включении прибора в точки 2-2 или 3-3. При этом необходимо использовать экранированные провода, соединяющие прибор и объект испытания.
Общие схемы испытания конденсаторов как однофазных, так и трехфазных при различном способе соединения представлены на рис. 11.

Схема испытания выпрямленным напряжением

Рис. 10. Схема испытания выпрямленным напряжением с выпрямителем на стороне низкого напряжения (а) и на стороне высокого напряжения (б).
Iпар - паразитные токи.

Схемы испытания конденсаторов

Схемы испытания конденсаторов

Рис. 11. Схемы испытания конденсаторов: испытание изоляции между обкладками (а); испытание изоляции относительно корпуса (6).

Испытание батареи конденсаторов трехкратным включением.

Производится включением на номинальное напряжение с контролем значений токов по каждой фазе. Токи не должны отличаться один от другого более чем на 5 %. Перед испытанием проверяют целость фарфора, убеждаются, что все болтовые соединения надежны, нет подтеков масла, вспучивания банок и т. п.



 
« Испытание измерительных трансформаторов   Испытания комплектных экранированных токопроводов с воздушным охлаждением и шинопроводов »
электрические сети