Уровни электрической прочности изоляции трансформаторных вводов

Требования к кратковременной электрической прочности внешней и внутренней изоляции вводов (также как и силовых трансформаторов, реакторов и аппаратов) устанавливают путем нормирования значений испытательных напряжений и методов проведения соответствующих испытаний. При этом нормированные значения испытательных напряжений определяют на основе анализа возможных в эксплуатации уровней грозовых и внутренних перенапряжений. Такие напряжения для вводов 110—750 кВ из ГОСТ 1516.3—96 приведены в табл. 2. Общие методы проведения соответствующих испытаний указаны в ГОСТ 1516.2—97.

Испытания внешней и внутренней изоляции вводов по ГОСТ 1516.3—96 и ГОСТ 1516.2—97 являются прямой проверкой способности вводов выдерживать в процессе длительной эксплуатации воздействия грозовых и внутренних перенапряжений.

Стойкость внутренней изоляции вводов 110 кВ и более по отношению к тепловому пробою проверяется экспериментально (ГОСТ 1516.3—96 пункт 4.9) путем воздействия переменным напряжением равным 110 % от наибольшего фазного рабочего (для вводов до 35 кВ — 110 % от наибольшего рабочего линейного); метод проведения испытаний — по ГОСТ 1516.2—97.

Чтобы исключить перекрытие внешней изоляции вводов при рабочем напряжении в условиях загрязнения и увлажнения, как уже отмечалось, установлены проверенные длительной практикой нормы на удельную длину пути утечки, т. е. отношение полной длины утечки по поверхности наружной части ввода к наибольшему линейному рабочему напряжению. Соответствующие нормы по ГОСТ 9920—89 приведены в табл. 3.

Правила определения степени загрязнения указаны в ПУЭ (7-ое издание)

Разным степеням загрязнения соответствуют, примерно, следующие значения удельной поверхностной проводимости: I степень — 5 мкСм; II степень — 5—10 мкСм; III степень — 10—20 мкСм; 1У степень — более 20 мкСм. В ГОСТ 9920-89 содержатся конкретные указания о длинах пути утечки для внешней изоляции оборудования, работающего в сетях с изолированной и заземленной нейтралью.

Таблица 2. Нормированные значения испытательных напряжений для вводов 110—750 кВ

(по ГОСТ 1516.3-96)

Требования к длительной электрической прочности внутренней изоляции следуют из п. 2.30 ГОСТ 10693—81, в котором сказано, что полный срок службы вводов, включая срок сохранности — не менее 25 лет. При этом нормированы следующие показатели надежности:

• вероятность безотказной работы на наработку 8800 часов (т.е. 1 год) — не менее 0,999;

• параметр потока отказов — не более 1,1 • 10~7 1/час;

• установленная безотказная наработка — не менее 40 000 часов (т. е., примерно, 4,5 года).

Если принять, что указанный выше параметр потока отказов остается неизменным в течение всех 25 лет эксплуатации, то вероятность наработки 25 лет равна 0,975.

Чтобы обеспечить требуемый срок службы и соответствующие ему малые темпы электрического старения внутренней изоляции, в ГОСТ 10693—81 (пункт 2.13) установлены допустимые значения кажущегося заряда частичных разрядов при переменном напряжении, равном 1,5 от наибольшего рабочего фазного:

• 10-11 Кл для вводов с бумажно-масляной изоляцией;

• 2,5* 10-10 Кл для вводов с твердой изоляцией.

Таблица 3. Удельные длины пути утечки внешней изоляции

Указанные нормы на допустимую интенсивность частичных разрядов соответствуют международным (Публикация МЭК—137), однако представляются недостаточно научно обоснованными, так как темпы электрического старения изоляции зависят не только от кажущихся зарядов ЧР, но и от числа разрядов в единицу времени. Логичнее было бы нормировать не только кажущийся заряд, но и средний ток разрядов. Однако, для этого пока еще не накоплен достаточный опыт измерения характеристик ЧР.