Испытание высоковольтных вводов и проходных изоляторов - Нормы приемо-сдаточных испытаний вводов и проходных изоляторов

Рис. 1. Схема измерения сопротивления изоляции ввода

1 – экран-кольцо; 2 –испытуемый ввод; 3 – мегаомметр.

В том случае, если температура изоляции ввода при измерениях отличается от 20°С, необходимо произвести соответствующие пересчеты

Значения коэффициента К~ принимаются в соответствии с указаниями требований.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь.

Производится у вводов и проходных изоляторов с внутренней основной маслобарьерной. бумажно-масляной и бакелитовой изоляцией. Тангенс угла диэлектрических потерь вводов и проходных изоляторов не должен превышать значений, указанных в таблице 2.

Таблица 1. Схемы определения сопротивления изоляции вводов

У вводов и проходных изоляторов, имеющих специальный вывод к потенциометрическому устройству (ПИН), производится измерение тангенса угла диэлектрических потерь основной изоляции и изоляции измерительного конденсатора. Одновременно производится и измерение емкости.

Браковочные нормы по тангенсу угла диэлектрических потерь для изоляции измерительного конденсатора те же, что и для основной изоляции.

У вводов, имеющих измерительный вывод от обкладки последних слоев изоляции (для измерения tgδ), рекомендуется измерять тангенс угла диэлектрических потерь этой изоляции (при напряжении 3 кВ).

Таблица 2. Наибольший допустимый тангенс угла диэлектрических потерь основной изоляции и изоляции измерительного конденсатора вводов и проходных изоляторов при температуре +20°С

* У трехзажимных вводов помимо измерения основной изоляции должен производиться и контроль изоляции отводов от регулировочной обмотки. Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции отводов должен быть не более 2,5% .

Для оценки состояния последних слоев бумажно-масляной изоляции вводов и проходных изоляторов можно ориентироваться на средние опытные значения тангенса угла диэлектрических потерь: для вводов 110 - 115 кВ - 3 %, для вводов 220 кВ - 2 % и для вводов 330 - 500 кВ - предельные значения tgδ, принятые для основной изоляции.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь и емкости производится у вводов с бумажно-масляной и маслобарьерной изоляцией в соответствии с указаниями, приведенными испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

В эксплуатации применяются методы измерения тангенса угла диэлектрических потерь вводов под нагрузкой с использованием специальных схем измерений.

При измерениях tgδ оценка состояния вводов должна производиться не только по его абсолютному значению, но и с учетом характера изменения тангенса угла диэлек трических потерь и емкости вводов по сравнению с ранее измеренными значениями.

Рекомендуемые схемы измерения тангенса угла диэлектрических потерь маслонаполненных вводов различного конструктивного исполнения приведены на рис. 3 и табл. 3.

При измерении tgδ вводов силовых трансформаторов, не имеющих вывода от последней заземленной обкладки, должны быть приняты меры к устранению влияния на результаты измерения обмоток силового трансформатора, т.к. в этом случае емкости ввода и обмоток силового трансформатора оказываются включенным параллельно, а ре зультаты измерения величины tgδ не характеризуют истинное состояние ввода.

Таблица 3. Схемы определения tgδ изоляции маслонаполненных вводов

Кроме измерения tgδ и емкости основной изоляции бумажно-масляных вводов обязательно производится оценка состояния изоляции измерительного конденсатора С2 (при наличии у ввода устройства ПИН - емкость между измерительным выводом и со единительной втулкой) и изоляции последней обкладки C3 относительно соединительной втулки ввода. Необходимость в оценке состояния наружных слоев изоляции основана на соображении. что в случае увлажнения изоляционного материала остова ввода наружные слои его в первую очередь воспримут влагу и это позволит по тангенсу угла ди электрических потерь и динамике его изменения получить характеристику процессов, происходящих в изоляции ввода.

Тангенс угла диэлектрических потерь основной изоляции (емкость С1) измеряется по нормальной схеме моста при испытательном напряжении 10 кВ, у измерительного конденсатора С2 - по перевернутой схеме моста при испытательном напряжении 5-10 кВ, у C3 - по перевернутой схеме при испытательном напряжении 5 кВ. В случаях, когда имеется возможность изолировать от земли соединительную втулку ввода, tgδ измерительного конденсатора С2 или C3 измеряется по нормальной схеме моста. При измерении емкости С2 или C3 по нормальной схеме (рис. 3a) заземление снимается с измерительного вывода и соединительной втулки, при измерении по перевернутой схеме (рис. 3б) - только с измерительного вывода, соединительная втулка при этом должна быть заземлена.

Рис. 3. Принципиальные схемы измерения диэлектрических потерь изоляции вводов.

а - нормальная схема для измерения емкости~ С; б - перевернутая схема для измерения емкости С2 или СЗ (см. рис. 2); ИТ - испытательный трансформатор; К - эталонный конденсатор; М - мост переменного тока; E испытуемый ввод

Конструкция маслонаполненных вводов с бумажно-масляной изоляцией выполнена таким образом, что, например, у ввода 110 кВ между последней измерительной обкладкой и фланцем положено два-три слоя (0,4 – 0,6 мм) бумаги, а остальная часть (1011 мм) заполнена маслом. Фактически масляный зазор колеблется в значительных пре делах, а иногда почти отсутствует (в зависимости от плотности намотки бумаги). Поэтому емкость С3, у однотипных вводов, может колебаться в значительных пределах. Поскольку между измерительной конденсаторной обкладкой и фланцем превалирует масло, на величину суммарного тангенса угла диэлектрических потерь будет существенное влияние оказывать состояние масла (увлажнение, окисление и т.п.). При стабильном и малом значении tg6 масла, например, 0,5 % при 20°С увлажнение двух-трек наружных слоев бумаги должно быть значительным, чтобы сказаться на увеличении измеряемого суммарного значения tgδ. Так, при толщине слоя масла 10 - 11 мм суммарное значение tgδ будет больше 2% при тангенсе угла диэлектрических потерь бумаги 20%, а при толщине масляного промежутка 6 мм тангенс угла диэлектрических потерь бумаги должен быть около 10 %, чтобы суммарное значение tgδ было около 2 % .

При измерении tgδ маслонаполненных вводов, установленных на силовых трансформаторах, обмотки последних должны быть электрически соединены между собой для исключения влияния на результаты измерения индуктивностей обмоток трансформатора.

Измерение изоляции вводов производится при температуре масла не менее +10°С. Для сравнения измеренных значений тангенса угла диэлектрических потерь изоляции со значениями, полученными при предыдущих измерениях или нормированными для температуры +20 °С данными, производится температурный пересчет.

График зависимости тангенса угла диэлектрических потерь вводов с бумажномасляной изоляцией от температуры приведен на рис. 4.

Кривые зависимости тангенса угла диэлектрических потерь вводов с бумажно-масляной изоляцией от температуры построены для основной изоляции вводов (С1), имеющих tgδ при + 20°С равного 1,0 % и 1.5 % и изоляции наружных слоев (С3), имеющих tgδ при + 20°С равного 2,0 % и 3,0 %.

Для пересчета измеренной величины tgδ ввода к температуре + 20°С необходимо: на оси абсисс отложить температуру испытуемого ввода, а по оси ординат – измеренное значение tgδ.

Точка пересечения определеяет фактическое значение тангенса угла диэлеткрическеих потерь при температуре + 20°С.

(Ниже кривой tgδ = 1.5 % при температуре + 20°С находится зона удовлетворительных значений величины тангенса угла диэлетрических потерь).

При изменениях tgδ вводов следует тщательно измерять температуру ввода, так как погрешности в ее измерении могут привести к существенным погрешнастям. Погрешность измерения температур изоляции обусловливается разностью температур в различных точках оборудования. Это прежде всего относится к вводам, установленным на силовых трансформаторах. В последних нижняя часть ввода имеет температуру верх них слоев масла (или близка к ней), а верхняя часть ввода имеет температуру окружающей среды. Поэтому, для маслонаполненных вводов, установленных на силовых трансформаторах, температуру ввода нужно оценивать по следующей формуле

Для маслонаполненных вводов, установленных на масляных выключателях, температура изоляции ввода принимается равной температуре масла выключателя.

Измерение tg6 не рекомендуется производить при температуре ввода в диапазоне 0÷5°С, т.к. при данных температурах наиболее вероятно получение ошибочных результатов из-за отпотевания изоляторов и других факторов.

При крайней необходимости определения tgδ изоляции в зимнее время, следует производить искусственный подогрев изоляции до температуры +5°С.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание является обязательным для вводов и проходных изоляторов на напряжение до 35 кВ.

Испытательное напряжение для проходных изоляторов и вводов, испытываемых отдельно или после установки в распределительном устройстве на масляный выключа тель и т.п. принимается согласно табл. 4.

Таблица 4. Испытательное напряжение промышленной частоты вводов и проходных изоляторов

Испытание вводов, установленных на силовых трансформаторах, следует производить совместно с испытанием обмоток последних по нормам, принятым для силовых трансформаторов.

Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения для вводов и проходных изоляторов с основной керамической, жидкой или бумажно-масляной изоляцией 1 мин., а с основной изоляцией из бакелита или других твердых ор ганических материалов 5 мин. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения для вводов. испытываемых совместно с обмотками трансформаторов, 1 мин.

Ввод считается выдержавшим испытание, если при этом не наблюдалось пробоя, перекрытия, скользящих разрядов и частичных разрядов в масле (у маслонаполненных вводов), выделений газа, а также, если после испытания не обнаружено местного пере грева изоляции.

Испытание вводов и проходных изоляторов повышенным напряжением промышленной частоты производится в соответствии с указаниями, приведенными испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

Разъемные вводы перед испытанием повышенным напряжением осматриваются, их внешние и внутренние поверхности тщательно очищаются от грязи, пыли и влаги. Для испытания на ввод на место сочленения покрышки с фланцем наматывается вре менный бандаж из фольги или гибкой проволоки, который заземляется. Нижняя часть ввода погружается в масляную ванну. При этом внутренняя часть ввода должна быть полностью заполнена маслом с пробивным напряжением не менее 35 кВ. Так как при испытаниях вводов выявляются скрытые дефекты изолятора (например, трещины), ис пытательное напряжение должно соответствовать классу изоляции ввода даже в тех слу чаях, когда вводы применяются для оборудования низшего класса напряжения.

Вводы и проходные изоляторы признаются исправными, если они не имеют видимых повреждений и выдержали электрические испытания без пробоев и ощутимых местных нагревов поверхности изоляции.

Проверка качества уплотнений вводов.

Производится для негерметичных маслонаполненных вводов напряжением 110-500 кВ с бумажно-масляной изоляцией путем создания в них избыточного давления масла 98 кПа (1 кг/см ).

Продолжительность испытания 30 мин. При испытании не должно наблюдаться признаков течи масла.

Испытание трансформаторного масла из маслонаполненных вводов.

Вновь заливаемое во ввода масло должно испытываться в соответствии с указаниями.

После монтажа производится испытание залитого масла по показателям, а для вводов, имеющих повышенный тангенс угла диэлектрических потерь, и вводов напряжением 220 кВ и выше, кроме того, измерение тангенса угла диэлектрических потерь масла.

Значения показателей должны быть не хуже приведенных в табл. , а значения тангенса угла диэлектрических потерь - не более приведенных в табл 5.

Таблица 5. Наибольший допустимый тангенс угла диэлектрических потерь масла в маслонаполненных вводах при температуре +70°С