Проверка устройств молниезащиты

Испытание масляных выключателей в ЭУ напряжением до 35 кВ

Проверка фазировки РУ и их присоединений

Испытание электродвигателей переменного тока

Испытание КРУ и КРУН в ЭУ напряжением до 35 кВ

Испытание силовых трансформаторов, автотрансформаторов, масляных реакторов и заземляющих дугогасящих реакторов (дугогасящих катушек) напряжением 35 кВ (мощностью до и свыше 10 MBA)

Испытания разъединителей, отделителей и короткозамыкателей напряжением до 35 кВ.

Испытание вводов и проходных изоляторов.

Испытание подвесных и опорных изоляторов.

Отыскание кабельных трасс, мест повреждения и «прожиг» кабельной линии.

Испытание вентильных разрядников и ограничителей перенапряжения.

Испытание трубчатых разрядников.

Испытания вакуумных выключателей в ЭУ напряжением до 35 кВ

Испытание выключателей нагрузки в ЭУ напряжением до 35 кВ

Испытания сборных и соединительных шин.

Испытание комплектных токопроводов (шинопроводов)

Испытание сухих токоограничивающих реакторов

Испытание конденсаторов

Испытание воздушных выключателей в ЭУ напряжением до 35 кВ.

Испытание элегазовых выключателей в ЭУ напряжением до 35 кВ.

Испытание машин постоянного тока.

Испытание трансформаторного масла

Испытание воздушных линий электропередач напряжением выше 1 кВ.

Тепловизионный контроль состояния электрооборудования

Качество электроэнергии

Замер электропроводимости напольного покрытия.

Технический отчет

Испытания трансформаторов тока

1. Цель проведения испытания:

Измерение сопротивления изоляции электроустановок проводится с целью проверки их соответствия требованиям ПУЭ гл.1.8.п.17. и ПТЭЭП прил.3.п.20.

1. Применяемые средства защиты и измерения, приборы, приспособления:

Для проведения испытаний трансформаторов тока используются:

Штанга для наложения заземления;

Переносное заземление;

Перчатки диэлектрические;

Диэлектрический коврик;

Измеритель сопротивления, увлажненности и степени старения электроизоляции MIC-2500;

Аппарат испытания диэлектриков УИВ-100;

Прибор для измерения переходных сопротивлений MMR-600;

Кабель соединительный;

Кабель сетевой (при необходимости удлинитель);

Провод заземления пульта;

Заземляющие проводники;

Закоротки.

1. Подготовка рабочего места и основные меры безопасности при проведении испытаний и измерений:

Ознакомление со схемой и документацией (тех. документация предприятия изготовителя, проект, cогласованный с УГЭН, протоколы предыдущих испытаний и т.п.);

Выполнение организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ в электроустановках;

Проверка средств защиты и устройств (приспособлений) для снятия емкостного заряда.

Примечание:

Работы по испытанию трансформаторов тока производятся со снятием напряжения, по наряду- допуску.

1. Подготовка приборов к работе.

Подготовка прибора MIC -2500 к работе:

Проверка клейма поверки СИ и отсутствия видимых повреждений корпуса и измерительных проводов;

Проверка напряжения источника питания.

Подготовка прибора УИВ-100 к работе:

Расположить аппарат и объект испытаний на испытательном поле.

Надежно заземлить делитель высоковольтный, трансформатор ИОГ и пульт управления при помощи проводов заземления (ПЩ-4,0мм 2), прилагаемых к аппарату;

Удалить делитель напряжения от пульта управления на расстояние не менее трех метров;

На вывод делителя напряжения наложить заземляющую штангу;

Пульт управления подключить к питающей сети;

Подключить объект испытаний к выводу делителя напряжения.

1. Проведение испытаний.

6.1 Перед началом испытаний должен быть проведен внешний осмотр трансформатора тока. При этом проверяют состояние и целостность фарфора и литой изоляции, наличие и уровень масла, отсутствие вмятин на корпусе трансформатора, целостность масломерного стекла, затяжку контактных соединений, наличие пломб, надежность заземления выводов обмоток и корпуса трансформатора.

6.2 Отсоединить шины первичной обмотки трансформатора и закрепить их на расстоянии от выводов, достаточном для проведения испытаний. Выводы всех обмоток трансформатора закоротить и заземлить.

6.3 Измерение сопротивления изоляции первичных обмоток проводится прибором MIC -2500 . Проверить исправность прибора MIC -2500 (по п.4. методики). Перед измерением снять остаточный заряд обмоток трансформатора путем заземления на время не менее 2 минут. Измерение сопротивления изоляции производить, присоединив измерительные провода, к зажимам 1 и 2 (рис.2.). Провод от зажима 1 присоединить к первичной обмотке трансформатора, а провод от зажима 2 к корпусу трансформатора. При этом поворотный переключатель функций 7 поставить в положение R ISO / IL , клавишей 8 - U ISO задать значение напряжение измерения 2500В. Запуск функции измерений происходит после нажатия и удержания клавиши 6- START . Удерживать клавишу необходимо в течение одной минуты, что соответствует времени испытания кабеля. При отпускании клавиши 6- START 1 UR и 2 COM (рис.2.), через сопротивление 100кОм. Замер выполнить не менее трех раз, вычислить среднее арифметическое значение. Испытанную обмотку заземлить и закоротить. Сопротивление изоляции первичной обмотки должно быть не менее значения предыдущего или заводского испытания.

Измеренные значения сопротивления изоляции должны быть не менее приведенных в таблице 1.

Сопротивление изоляции каскадных трансформаторов тока. Таблица 1.

Класс напряжения,	Допустимое сопротивление изоляции, Мом, не менее
	Основная изоляция.	Измерительный	Наружные слои	Вторичные обмотки *	Промежуточные обмотки

*- Сопротивления изоляции вторичных обмоток приведены: без скобок - при отключенных вторичных цепях, в скобках - с подключенными вторичными цепями.

У каскадных трансформаторов тока сопротивление изоляции измеряется для трансформатора тока в целом. При неудовлетворительных результатах таких измерений, сопротивление изоляции дополнительно измеряется по ступеням.

При измерениях сопротивления изоляции обмоток трансформаторов тока наружной установки в условиях повышенной влажности воздуха рекомендуется применять охранное кольцо из двух-трех витков гибкой медной проволоки, установленное ниже верхнего фланца изолятора на высоте от 10 до 20 мм. Провод от зажима 2 COM подключать к этому кольцу.

Отсоединить заземление вторичных обмоток трансформатора тока. Аналогичным порядком, но при помощи клавиши 8 - U ISO , задав значение напряжение измерения 1000В, выполнить измерение сопротивления изоляции вторичных обмоток (каждой в отдельности, включая и неиспользуемые) вместе с присоединенными к ним вторичными цепями.

Восстановить заземление вторичных обмоток, убедиться в наличии закороток на неиспользуемых обмотках. У трансформаторов тока напряжением 220кВ, имеющих вывод экрана вторичной обмотки, измерить дополнительно сопротивление изоляции между экраном и вторичной обмоткой.

Сопротивление изоляции вторичных обмоток и экрана вместе с присоединенными к ним цепями должно быть не менее 1Мом.

6.4. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tgδ изоляции обмоток трансформаторов тока с основной бумажно-масляной изоляцией производится при напряжении 10кВ.

Измеренные значения, приведенные к температуре 20 о С, должны быть не более указанных в таблице 2.

Значение tgδ основной изоляции трансформаторов тока. Таблица 2.

Тип изоляции	Предельные значения tgδ,%, основной изоляции трансформаторов тока на номинальное напряжение:
Бумажно-бакелитовая
Основная бумажно-масляная и конденсаторная изоляция					Не более 150% измеренного на заводе, но не выше 0,8

У каскадных трансформаторов тока tgδ основной изоляции измеряется для

трансформатора тока в целом. При неудовлетворительных результатах таких измерений,

tgδ основной изоляции дополнительно измеряется по ступеням.

Перед началом измерений необходимо закоротить и заземлить обмотки трансформатора. Измерения производятся при температуре не ниже +10 о С для трансформаторов до 110кВ и не ниже +20 о С для трансформаторов от 220кВ.

следить чтобы оболочки кабелей и изоляция проводов (кроме заземленных) располагались на расстоянии не менее 150мм от заземленных частей. Установить ограждение вокруг всей зоны испытательного напряжения. Снять заземление с первичной обмотки. Подать испытательное напряжение.

Замеры повторить не менее трех раз. Значение tgδ вычислить по формулам из руководства по эксплуатации моста и как среднее арифметическое трех замеров. Если не удается уравновесить мост на чувствительности 30дБ и выше, необходимо изменить место расположения приборов, фазу питающего напряжения, проверить правильность сборки схемы и надежность контактных соединений. При подаче испытательного напряжения обратить внимание на отсутствие характерного шума перекрытия изоляции

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты проводится только для основных обмоток трансформаторов тока напряжением не более 35кВ. Значения испытательного напряжения основной изоляции приведены в таблице 3. Длительность испытания трансформаторов тока при первоначальных испытаниях - 1 мин. При испытании трансформаторов тока, находящихся в эксплуатации, время испытания увеличивается для трансформаторов с органической изоляцией до 5 минут, для трансформаторов с фарфоровой изоляцией остается прежним - 1 минута. Допускается проведение испытаний трансформаторов тока совместно с ошиновкой при этом испытательное напряжение принимается по нормам, принятым для присоединенного электрооборудования с самым низким уровнем испытательного напряжения, если не расшинованы силовые кабели 6-10 кВ, то испытания ведутся по нормам принятым для кабелей.

Таблица 3.

Испытательные напряжения промышленной частоты для трансформаторов тока напряжением до 35кВ с нормальной и облегченной изоляцией.

Класс напряжения,	Испытательное напряжение, кВ.
	нормальная керамическая	нормальная органическая	облегченная керамическая	облегченная органическая

Перед началом испытаний необходимо собрать схему испытательной установки УИВ- 100 . Наложить переносное заземление на высоковольтный вывод генератора. Заземленный высоковольтный вывод генератора соединить с выводом первичной обмотки трансформатора тока.

Для начала испытаний снять заземление с высоковольтного вывода делителя напряжения. Включить его в работу, подключив, к источнику электропитания и включив, сетевой выключатель на пульте управления. Проверить «нулевое» положение ручки регулятора высокого напряжения. Установить переключатель режимов в режим переменного тока. Включить высокое напряжение. Плавно, с произвольной скоростью, поднять испытательное напряжение до значений приведенных в таблице 3, вращением ручки регулятора высокого напряжения . Во время испытаний следует постоянно следить за показания-ми киловольтметра.

После окончания испытаний, для отключения высокого напряжения, ручку регулятора высокого напряжения плавно повернуть против часовой стрелки до упора, дождаться снижения выходного напряжения до нуля и кнопкой о тключить высокое напряжение. После этого, выключить сетевой выключатель, затем отключить кабель электропитания от питающей сети. Наложить с помощью штанги заземление на высоковольтный вывод делителя напряжения, установить заземление на испытанную обмотку трансформатора. Отсоединить установку от вывода первичной обмотки трансформатора. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в течении испытания не было перекрытий, разрядов, запаха дыма и гари, снижения напряжения, а также местных нагревов изоляции (проверяется сразу после окончания испытаний, отключения установки и наложения заземления).

6.6 Испытание повышенным напряжением промышленной частоты, вторичных обмоток трансформаторов тока, проводят напряжением 1,0кВ. Испытания производятся прибором MIC-2500 . Перед испытанием проверить исправность прибора MIC -2500 (по п.4. методики) и отсоединить заземление вторичных обмоток трансформаторов тока. Испытания производить, присоединив измерительные провода, к зажимам 1 и 2 (рис.2.). При этом поворотный переключатель функций 7 поставить в положение R ISO / IL , клавишей 8 - U ISO задать значение напряжение измерения (1000 В.). Запуск функции измерений происходит после нажатия и удержания клавиши 6- START . Удерживать клавишу необходимо в течение одной минуты, что соответствует времени испытания вторичных обмоток трансформаторов тока. При отпускании клавиши 6- START измерение заканчивается. После окончания измерений происходит замыкание зажимов 1 UR и 2 COM (рис.2.), через сопротивление 100кОм. Испытание обмоток проводят вместе с присоединенными к ним вторичными цепями. Испытывается каждая обмотка в отдельности, включая и неиспользуемые. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в течении испытания не было перекрытий, разрядов, запаха дыма и гари, снижения напряжения, а также местных нагревов изоляции (проверяется сразу после окончания испытаний, отключения установки и наложения заземления). После окончания испытаний восстановить заземление вторичных обмоток, убедиться в наличии закороток на неиспользуемых обмотках.

6.7 Снятие характеристик намагничивания представляет собой зависимость напряжения на зажимах вторич-ной обмотки от тока намагничивания, проходящего по ней при разомк-нутой первичной обмотке. Характеристика намагничивания трансформатора U 2 = f (I нам) представлена на рисунке 5.

Однотипные трансформаторы Разнотипные

I нам =0,1 I 2 расч

Рис.5. Кривые намагничивания ТТ.

Характеристики намагничивания позволяют:

• судить о исправности трансформаторов тока. В частности, может быть выявлено витковое замыкание, при наличии которого кривая распола-гается ниже типовой и имеет неправильную форму;
• судить о возможности совместного использования трансформаторов тока в схемах дифференциальных защит, т. к. при почти совпадающих характеристиках токи небаланса будут малы, и наоборот;
• определить с достаточной для практики точностью погрешность транс-форматоров тока.

Характеристика снимается повышением напряжения на одной из вторичных обмоток до начала насыщения, но не выше 1800 В. При наличии у обмоток ответвлений, характеристика снимается на рабочем ответвлении. Снятая характеристика сопоставляется с типовой характеристикой намагничивания или с характеристиками намагничивания исправных трансформаторов тока, однотипных с проверяемыми.

Отличия от значений, измеренных на заводе-изготовителе, или от измеренных на исправном трансформаторе тока, однотипном с проверяемым, не должны превышать 10%. Допускается снятие только для трех контрольных точек.

6.8 Измерение коэффициента трансформации. Отклонение измеренного коэффициента трансформации от указанного в паспорте или от измеренного на исправном трансформаторе тока, однотипном с проверяемым, не должно превышать 2%.

6.9 Измерение сопротивления вторичных обмоток постоянному току, производится у трансформаторов тока на напряжение 110 кВ и выше. Измерения производят мостом постоянного тока Р333 при температуре не ниже +10 о С.

Погрешность трансформаторов тока зависит от кратности тока к.з. к номинальному току т.т., от сопротивления нагрузки Z Н подключённой ко вторичным зажимам трансформатора. Чем меньше нагрузка трансформа-тора,U 2 = I 2 . Z Н, тем меньше напряжение на зажимах вторичной обмотки и, следовательно, значение намагничивающего тока I нам, определяющего погрешность трансформатора тока. Сопротивление нагрузки Z Н, зависит от сопротивлений реле и приборов Z р, жил кабелей и проводов R пр, пе-реходных контактов R пер, от схемы соединения обмоток трансформатора.

При расчётном определении нагрузки учитывается:

1) сопротивление соединительных проводов и жил кабелей, Ом

где R пр -сопротивление рассматриваемого участка вторичной цепи (сопротивление проводов на панели защиты вследствие их малой длины не учитывается); L - длина провода или жил кабеля, мм 2 /м; ρ - удель-ное сопротивление, Ом . мм 2 /м.

1. сопротивление обмоток реле и приборов определяется по данным каталога. При известной мощности, потребляемой обмотками реле, S обм:

Z р = R обм /I 2 ном.

1. сопротивление каждого переходного контакта принимается рав-ным 0,05 Ом на каждую фазу.

Проверку трансформаторов тока на 10%-ную погрешность можно вести:

• используя характеристики намагничивания трансформаторов (типо-вую или действительную);
• по кривым 10%-ной погрешности.

Проверка производится при условии совпа-дения по фазе всех трёх токов

I 1 - тока в первичной обмотке,

I 2 - тока во вторичной обмотке,

I нам - тока намагничивания.

Такое условие соответствует максимально-му значению погрешности в коэффициенте трансформации и отсутствию угловой погреш-ности. Если же в действительности угловые со-отношения изменятся, то при неизменных значениях I 1 и I 2 (когда абсолютные значе-ния остаются постоянными) погрешность ко-эффициента трансформации значительно сни-зится, а угловая погрешность будет наибольшей, но не превысит 7°.

При проверке, кроме определения нагрузки на вторичную обмотку трансформатора, необходимо знать значение расчётного первичного тока. Так как с увеличением первичного тока погрешность трансформато-ров возрастает, за расчётный принимается максимальный ток к.з. при по-вреждениях в тех точках сети, где увеличенная погрешность может привести к неправильному действию защиты. При определении расчётного тока вводится коэффициент надёжности равный 1,2 ÷ 2, учитывающий влияние апе-риодической составляющей, неточность расчётов токов к.з. и погрешность измерения при снятии характеристики намагничивания.

Таким образом,

I 1 расч =К . I макс.

К - принимается равным:

1) для всех защит, выполненных с реле, имеющими быстронасыщающиеся трансформаторы БНТ, а так же для всех защит, имеющих вы-держку времени 0,5 с и больше: К = 1;

2) для максимальных токовых защит и отсечек с выдержкой времени меньше 0,5 с:

3) для направленных защит с выдержкой времени меньше 0,5 с:

4) для дистанционных защит с выдержкой времени меньше 0,5 с:
К= 1,4 - 1,5;

5) для дифференциальных защит без БНТ:

К =1,8 - 2,0
Последовательность проверки трансформаторов тока при использовании действительных характеристик намагничивания.

1. Методом, изложенным выше, определяется действительная нагруз-ка, подключённая к вторичной обмотке трансформатора тока Z Нрасч и сопротивление вторичной обмотки трансформатора Z 2 .

2. Определяется расчётный первичный ток:

I 1 расч =К . I макс.

I 1макс. = 1,1 x I с.з. х n T / k cx

Для отсечки и максимальной токовой защиты с независимой выдер-жкой времени.

I 1 макс = Iк.з. расч.

Для максимальных токовых защит с зависимой характеристикой выдержки времени.

I сз - вторичный ток срабатывания защиты;

n т — к.т.т трансформатора тока;

к сх — коэффициент схемы соединения т.т;

Iк.з. макс. - максимальное значение тока к.з. проходящего через т.т.

3. Определяется расчётный вторичный ток

I 2 расч = I 1 расч / n т.

4. Определяется ток намагничивания I нам при расчётном вторичном токе и погрешности трансформатора тока-10 %

Iнам = 0,1 I 2 расч.

5. Строится наиболее низкая характеристика намагничивания U 2 = f(I нам) и по току I нам определяется соответствующее ему значение на-пряжения U 2 .

6. Определяется допустимое сопротивление нагрузки Z Н доп, при котором погрешность т.т. не будет превышать 10 % по величине и 7° по углу

Z Н доп = (U 2 - I 2 расч. x Z 2)/ 0,9 I 2 расч.

6.10. Отбор проб масла производится в сухую погоду при температуре не ниже 5 о С. Подставить ведро, тщательно протереть кран чистой салфеткой, открыть его, слить не менее двух литров масла в ведро, чтобы промыть кран и удалить отстой. Для отбора проб масла применять только чистые сухие стеклянные банки с притертыми пробками емкостью 1л, температура которых не должна отличаться от температуры масла более чем на 5 о С. Банку дважды ополоснуть маслом из крана, слить, заполнить доверху и тщательно закрыть кран и банку. Проба масла, отобранная для химического анализа, должна быть доставлена в лабораторию не позднее, чем через семь суток после отбора. На сосуд закрепляют этикетку с указанием электроустановки, номера трансформатора, его мощности, номинального напряжения, причины отбора масла, даты и фамилии лица, отобравшего пробу.

7.Оформление результатов измерений.

Результаты измерений оформляются протоколом в соответствии ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 Группа Т51, ГОСТ Р 50571.16-2007 с учетом погрешности используемого предела измерений.

Протокол должен отражать все вопросы, предписанные ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 п.5.10.2, п.5.10.3 и приложением G ГОСТ Р 50571.16-2007 часть 6 “Испытания” гл.61 “Приемо-сдаточные испытания”.

8. Оформление заключения о состоянии электроустановки и соответствии или несоответствии ее требованиям НТД.

Заключение о соответствии или не соответствии результатов измерений принимается на основании анализа измеренного значения с требованиями ПУЭ гл.1.8. , ПТЭЭП приложение №3, а также с данными предприятия изготовителя.

Испытания трансформаторов тока проводятся в соответствии с «Объемом и нормами испытаний электрооборудования».

Измерение параметров изоляции трансформаторов тока

Сопротивления основной изоляции трансформаторов тока, изоляции измерительного конденсатора и вывода последней обкладки бумажномасляной изоляции конденсаторного типа измеряют мегаомметром на 2,5 кВ. Сопротивления изоляции вторичных обмоток и промежуточных обмоток каскадных трансформаторов тока относительно цоколя измеряют мегаомметром на 1 кВ.
В процессе эксплуатации сопротивления изоляции измеряют:

1. на трансформаторах тока 3-35 кВ - при ремонтных работах в ячейках (присоединениях), где они установлены;
2. на трансформаторах тока 110 кВ с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обкладок) - при неудовлетворительных результатах испытаний масла;
3. на трансформаторах тока 220 кВ и выше с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обкладок) - при отсутствии контроля изоляции под рабочим напряжением и неудовлетворительных результатах испытаний масла;
4. на трансформаторах тока с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа 330 кВ и выше - при отсутствии контроля изоляции под рабочим напряжением - 1 раз в год.

Измеренные значения сопротивления изоляции должны быть не менее следующих:

* В числителе - сопротивления изоляции трансформаторов тока при вводе в эксплуатацию, в знаменателе - в процессе эксплуатации.
** В скобках - с подключенными вторичными цепями.

У каскадных трансформаторов тока сопротивление изоляции измеренное для трансформатора тока в целом. При неудовлетворительных результатах таких измерений сопротивление изоляции дополнительно измеряют по ступеням.
Значение tgδ трансформаторов тока с основной бумажно-масляной изоляцией измеряют при 10 кВ.
В процессе эксплуатации измерения проводят на трансформаторах тока:

1. до 35 кВ включительно - при ремонтных работах в ячейках (присоединениях), где они установлены;
2. 110 кВ с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обмоток) - при неудовлетворительных результатах испытаний масла;
3. 220 кВ и выше с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обкладок) - при отсутствии контроля под рабочим напряжением и удовлетворительных результатах испытания масла;
4. 330 кВ и выше с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа - при отсутствии контроля под рабочим напряжением - 1 раз в год.

Умеренные значения tgδ основной изоляции *, приведенные к 20° С, не должны превышать указанных ниже:

Класс напряжения, кВ.
изоляции:
Бумажно-бакелитовой
Бумажно-масляной

У каскадных трансформаторов тока tgδ основной изоляции измеряют для трансформатора тока в целом. При неудовлетворительных результатах таких измерений tgδ основной изоляции дополнительно измеряют по ступеням.

* В числителе значения tgδ изоляции трансформаторов тока при вводе в эксплуатацию, в знаменателе - в процессе эксплуатации.

** Не более 150% значения, измеренного на заводе.

*** Не более 150 % значения, измеренного при вводе в эксплуатацию.

Испытания трансформаторов тока повышенным напряжением

Испытание основной изоляции измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Испытательные напряжения основной изоляции трансформаторов тока, кВ, имеют следующие значения:

Класс напряжения, кВ.. Испытательное
напряжение изоляции, кВ: фарфоровой (длительность испытания-1 мин).
других видов (длительность испытания - 5 мин).

Допускается проведение испытаний трансформаторов тока совместно с ошиновкой. Трансформаторы тока напряжением более 35 кВ не подвергаются испытаниям повышенным напряжением.

Испытание изоляции вторичных обмоток.

Значение испытательного напряжения для изоляции вторичных обмоток вместе с присоединенными к ним цепями принимается равным 1 кВ. Продолжительность приложения испытательного напряжения - 1 мин. Допускается испытывать вторичные обмотки трансформаторов тока вместе с цепями, присоединенными к ним.

Измерение сопротивления обмоток трансформаторов тока постоянному току

Отклонение измеренного сопротивления обмотки постоянному току от паспортного значения или от измеренного на других фазах не должно превышать 2 %. При сравнении с паспортными данными измеренное значение сопротивления должно приводиться к заводской температуре. При сравнении с другими фазами измерения на всех фазах следует проводить при одной и той же температуре.

Другие виды испытаний трансформаторов тока

Испытания трансформаторного масла.

При вводе в эксплуатацию трансформаторов тока свежее сухое трансформаторное масло до и после заливки (доливки) в трансформаторы должно быть испытано в соответствии с требованиями «Объема и норм испытаний».
В процессе эксплуатации трансформаторное масло из трансформаторов тока напряжением 35 кВ и ниже допускается не испытывать.

Масло из трансформаторов тока, оснащенных системой контроля под рабочим напряжением, испытывается согласно требованиям по достижении контролируемыми параметрами приведенных ниже предельных значений.

Устройства, пропорционально преобразующие переменный ток из одной величины в другую на основе принципов электромагнитной индукции, называют трансформаторами тока (ТТ).

Их широко используют в энергетике и изготавливают разными конструкциями от маленьких моделей, размещаемых на электронных платах до метровых сооружений, устанавливаемых на железобетонные опоры.

Цель проверки - выявление работоспособности ТТ без оценки метрологических характеристик, определяющих класс точности и углового сдвига фаз между первичным и вторичными векторами токов.

Возможные неисправности . Трансформаторы выполняются автономными устройствами в изолированном корпусе с выводами для подключения к первичному оборудованию и вторичным устройствам. Ниже приведены основные причины неисправностей:

Повреждение изоляции корпуса;
- повреждение магнитопровода;
- повреждение обмоток:
- обрывы;
- ухудшение изоляции проводников, создающее межвитковые замыкания;
- механические износы контактов и выводов.

Методы проверок . Для оценки состояния ТТ проводится визуальный осмотр и электрические проверки.

Визуальный внешний осмотр . Проводится в первую очередь и позволяет оценить:

Чистоту внешних поверхностей деталей;
- появление сколов на изоляции;
- состояние клеммников и болтовых соединений для подключения обмоток;
- наличие внешних дефектов.

Проверка изоляции . (эксплуатация ТТ с нарушенной изоляцией не допускается!).

Испытания изоляции . На высоковольтном оборудовании трансформатор тока смонтирован в составе линии нагрузки, входит в нее конструктивно и подвергается совместным высоковольтным испытаниям отходящей линии специалистами службы изоляции. По результатам испытаний оборудование допускается в эксплуатацию.

Проверка состояния изоляции . К эксплуатации допускаются собранные токовые цепи с величиной изоляции 1 мОм.

Для ее замера используется мегаомметр с выходным напряжением, соответствующим требованиям документации на ТТ. Большинство высоковольтных устройств необходимо проверять прибором с выходным напряжением в 1000 вольт.

Итак, мегаомметром измеряют сопротивление изоляции между:

Корпусом и всеми обмотками;
- каждой обмоткой и всеми остальными.

Работоспособность трансформатора тока можно оценить прямыми и косвенными методами.

1. Прямой метод проверки

Это, пожалуй наиболее проверенный способ, который по другому называют проверкой схемы под нагрузкой.

Используется штатная цепь включения ТТ в цепи первичного и вторичного оборудования или собирается новая цепь проверки, при которой ток от (0,2 до 1,0) номинальной величины пропускается по первичной обмотке трансформатора и замеряется во вторичной.

Численное выражение первичного тока делится на замеренный ток во вторичной обмотке. Полученное выражение определяет коэффициент трансформации, сравнивается с паспортными данными, что позволяет судить об исправности оборудования.

Магнитопроводы многих высоковольтных трансформаторов нуждаются в заземлении. Для этого в их клеммной коробке оборудуется специальный зажим с маркировкой буквой “З”.

На практике часто есть ограничения по проверке ТТ под нагрузкой, связанные с условиями эксплуатации и безопасности. Поэтому используются другие способы.

2. Косвенные методы

Каждый из способов предоставляет часть информации о состоянии ТТ. Поэтому следует применять их в комплексе.

Определение достоверности маркировки выводов обмоток . Целостность обмоток и их вывода определяются “прозвонкой” (замером омических активных сопротивлений) с проверкой или нанесением маркировки. Выявление начал и концов обмоток осуществляется способом, позволяющим определить полярность.

Определение полярности выводов обмоток . Вначале ко вторичной обмотке ТТ подсоединяется миллиамперметр или вольтметр магнитоэлектрической системы с определенной полярностью на выводах.

Допускается использовать прибор с нулем в начале шкалы, однако, рекомендкеься посередине. Все остальные вторичные обмотки из соображений безопасности шунтируются.

К первичной обмотке подключается источник постоянного тока с ограничивающим его ток разряда сопротивлением. Обыкновенной батарейки от карманного фонарика с лампочкой накаливания вполне достаточно. Вместо установки выключателя можно просто дотронуться проводом от лампочки до первичной обмотки ТТ и затем отвести его.

При включении выключателя в первичной обмотке формируется импульс тока соответствующей полярности. Действует закон самоиндукции. При совпадении направления навивки в обмотках стрелка движется вправо и возвращается назад. Если прибор подключен с обратной полярностью, то стрелка будет двигаться влево.

При отключении выключателя у однополярных обмоток стрелка двигается импульсом влево, а в противном случае – вправо.

Аналогичным способом проверяется полярность подключения других обмоток.

Снятие характеристики намагничивания . Зависимость напряжения на контактах вторичных обмоток от проходящего по ним тока намагничивания называют вольтамперной характеристикой (ВАХ). Она свидетельствует о работе обмотки и магнитопровода ТТ, позволяет оценить их исправность.

С целью исключения влияния помех со стороны силового оборудования ВАХ снимают при разомкнутой цепи у первичной обмотки.

Для проверки характеристики требуется пропускать переменный ток различной величины через обмотку и замерять напряжение на ее входе. Это можно делать любым проверочным стендом с выходной мощностью, позволяющей нагружать обмотку до насыщения магнитопровода ТТ при котором кривая насыщения переходит в горизонтальное направление.

Данные замеров заносят в таблицу протокола. По ним методом аппроксимации вычерчивают графики.

Перед началом замеров и после них необходимо обязательно проводить размагничивание магнитопровода путем нескольких плавных увеличений токов в обмотке с последующим снижением до нуля.

Для замеров токов и напряжений следует пользоваться приборами электродинамической или электромагнитной систем, воспринимающих действующие значения тока и напряжения.

Появление в обмотке короткозамкнутых витков уменьшает величину выходного напряжения в обмотке и снижает крутизну ВАХ. Поэтому, при первом использовании исправного трансформатора делают замеры и строят график, а при дальнейших проверках через определенное время контролируют состояние выходных параметров.

Основные методы проверки трансформаторов тока

Проверка вольт-амперных характеристик. Вольт-амперная характеристика представляет собой зависимость напряжения U 2 подаваемого на вторичную обмотку, от тока намагничивания . Она отличается от характеристики намагничивания за счет падения напряжения в сопротивлении z 2 от тока и идет выше, так как U 2 подается на зажимы вторичной обмотки и при снятии характеристики больше, чем Е 2 .

Вольт-амперные характеристики являются основными для оценки исправности обмоток трансформатора тока. Наиболее вероятные витковые замыкания не выявляются другими простыми способами и сравнительно легко обнаруживаются по изменению вольт-амперной характеристики (рис. 29).

Рис. 29. Изменения вольт-амперных характеристик при витковых замыканиях:

а – встроенный трансформатор тока ТНМ110 600/5; 1 – исправный трансформатор; 2 – замкнуты два витка; б – шинный трансформатор тока ТШВ20 10000/5; 1 – исправный трансформатор тока; 2 – замкнут один виток;

3 – замкнуты пять витков

Рис. 30. Вольт-амперные характеристики одного и того же трансформатора тока, снятые разными способами, и соответствующие им формы кривых тока намагничивания и напряженияU 2.

а – характеристики: 1 – снятая при синусоедальном токе намагничивания ; 2 – снятая при синусоедальном напряжении U 2 ; б – кривые тока и напряжения при применении реостатной схемы; в – кривые тока намагничивания и напряжения при регулировании напряжения автотрансформатором

Следует иметь в виду, что витковые замыкания представляют большую опасность для трансформаторов тока, поскольку через короткозамкнутые витки (или виток) протекает большой ток, вызывающий значительный местный нагрев обмотки, который может привести к перегоранию провода и обрыву вторичной цепи.

Вольт-амперные характеристики получаются различными в зависимости от применяемых схем регулирования тока и типов измерительных приборов. На рис. 30, а показаны две вольт-амперные характеристики, полученные для одного и того же трансформатора тока разными способами: нижняя снята при регулировании напряжения автотрансформатором типа ЛАТР (рис. 31, б), а верхняя – при регулировании тока реостатом (рис. 31, а): приборы в обоих случаях были электродинамические, измеряющие действующие (эффективные) значения тока и напряжения. Значительное расхождение характеристик объясняется разной формой кривой тока и напряжения при их снятии. При регулировании напряжения автотрансформатором оно сохраняло синусоидальную форму (как в питающей сети), и при насыщении сердечника искажалась форма кривой тока намагничивания (рис. 30, в). Возникновение такой кривой тока было ранее объяснено ее построением на рис. 6. При регулировании тока реостатом, сопротивление которого значительно больше, сохранялась синусои­дальная форма кривой тока намагничивания, поскольку напряжение питающей сети синусоидально. При этом, когда наступало насыще­ние сердечника из-за не­линейности вольт-амперной характеристики иска­жалась форма кривой на­пряжения (рис. 30,б).

Рис. 31. Схемы проверки вольт-амперных характеристик:

а – с реостатом; б – с автотрансформатором; в – с двумя автотрансформаторами

Рабочей характери­стикой трансформатора тока при погрешности ни­же 10%-ной является нижняя, полученная при синусоидальном напряжении. Поэтому следует отдавать предпочтение схеме с ЛАТР (рис. 31, б).

Однако при этом далеко не всегда удается обеспе­чить синусоидальное на­пряжение вследствие искажения его формы из- за падения напряжения в подводящих питание проводах от несинусоидального тока намагничивания. Чтобы это падение напряжения не сказывалось, нужно подавать питание проводами очень большого сечения. Из-за искажений формы кривой напряжения снятые в разное время характеристики значительно отличаются одна от другой и их изменение не характеризует состоя­ния трансформатора тока.

Стабильность снимаемых вольт-амперных характери­стик достигается при применении способа их проверки, предложенного инж. . Этот способ за­ключается в применении выпрямительного вольтметра для измерения напряжения и амплитудного амперметра для измерения тока намагничивания. Выпрямительный вольтметр представляет собой магнитоэлектрический прибор, включенный через выпрямитель. Он измеряет среднее значение напряжения U 2 c р, которое можно пред­ставить как высоту прямоугольника с основанием, рав­ным времени за полупериод, и имеющего площадь, рав­ную площади ограниченной кривой напряжения за тот же полупериод (рис. 32).

Рис. 32. Среднее значение напряжения

Из теории электротехники изве­стно, что среднее значение э. д. с., наведенной магнитным потоком, не­зависимо от формы кривой всегда пропорционально максимальному значению (амплитуде) этого маг­нитного потока. Этому же макси­мальному значению потока соответ­ствует и амплитуда создающего его тока намагничивания. Поэтому измеряемые по рассмат­риваемому способу среднее значение напряжения U 2 и амплитудное значение I характеризуют магнитное со­стояние сердечника в момент максимального значения магнитного потока. Снятые этим способом вольт-амперные характеристики при любой схеме регулирования то­ка всегда точно совпадают.

Выпрямительный вольтметр и амплитудный ампер­метр градуируются при синусоидальной форме кривой напряжения и тока и на их шкалах наносятся действую­щие значения измеряемых величин. Поэтому при неси­нусоидальных напряжении и токе каждый из них пока­зывает величину, соответствующую как бы эквивалент­ной синусоиде с такими же средним значением напряже­ния и максимальным значением тока.

Вольт-амперная характеристика, снятая такими при­борами, идет несколько ниже рабочей характеристики (кривая 2 на рис. 30, а), так как действующее значение тока эквивалентной синусоиды, отсчитанное по ампли­тудному амперметру, несколько больше действующего значения несинусоидального тока (рис. 30, в), соот­ветствующего рабочей вольт-амперной характеристике. Однако для оценки исправности трансформатора тока это не имеет значения.

Рекомендуемый метод дает существенные преиму­щества, когда отличие характеристики поврежденного трансформатора от исправного не очень значительно, что возможно при замыкании одного витка многовиткового трансформатора тока (рис. 29, б).

Применение этого метода может оказаться затруд­нительным из-за отсутствия нужных приборов. Дело в том, что большин­ство выпрямительных вольтметров не пригод­но для измерения сред­него значения напря­жения из-за использо­вания в них нелиней­ной части характери­стики выпрямителей, а амплитудные ампер­метры промышленно­стью не выпускаются.

У каскадных трансформаторов тока (ТФНК-400, ТФНК-500) при новом включении снимаются вольт-амперные характеристики отдельно для верхней ступени и каждого сердечника нижней ступени. При полных про­верках достаточно снимать вольт-амперные характери­стики только, для сердечников нижней ступени, при этом неисправность верхней ступени обнаруживается.

По вольт-амперным характеристикам, кроме исправ­ности трансформаторов тока, можно также оценивать их соответствие 10%-ной кратности, указанной на щитке с техническими данными. Такую оценку можно сделать на основании сопоставления характеристики намагни­чивания, построенной по снятой вольт-амперной характе­ристике, с типовой. Типовые характеристики намагничи­вания для некоторых распространенных типов транс­форматоров тока приведены в [Л. 4]. Построение характеристики намагничивания можно выполнить, вы­читая в нескольких точках из U 2 на вольт-амперной ха­рактеристике падение напряжения z 2.

Если типовая характеристика намагничивания пойдет выше полученной из вольт-амперной, то, учитывая, что ГОСТ на трансформаторы тока допускает снижение дей­ствительной 10%-ной кратности против установленной на 20%, типовую характеристику нужно понизить на 20%.

Это понижение следует выполнить, как указано на рис. 34, уменьшая в нескольких точках на 20% Е 2 и I 0 . Если эта пониженная характеристика тоже окажется выше построенной по вольт-амперной характеристике, то действительная 10%-ная кратность трансформатора тока ниже паспортной.

Если действительная характеристика намагничивания совпадает с типовой (или с пониженной на 20%) или идет выше, то фактическая 10%-ная кратность со­ответствует паспорт­ной.

Сравнение с типо­вой характеристикой производят для транс­форматора тока, имею­щего самую низкую действительную харак­теристику из всех вхо­дящих в комплект, пи­тающий устройство за­щиты. В большинстве случаев действитель­ная характеристика

Рис. 34. Понижение на 20% типовой характеристики намагничивания

оказывается не ниже типовой непониженной характеристики.

При этом расчетную проверку трансформаторов тока на 10%- ную погрешность следует выполнять без применения по­нижающего на 20% коэффициента, т. е. считать d = 1.

а) Объем проверки

При новом включении производится осмотр трансформаторов тока и их цепей, проверяются сопротивление постоянному току и электрическая прочность изоляции вторичных обмоток, определяются однополярные зажимы, проверяются характеристики намагничивания, коэффициенты трансформации. При плановых проверках производятся осмотр трансформаторов тока, проверка сопротивления обмоток, сопротивления изоляции и снятие характеристик намагничивания. Если при проверке вынимаются встроенные трансформаторы тока, необходимо дополнительно проверить полярность обмоток и коэффициенты трансформации на разных отпайках.

б) Определение полярности выводов

Полярность выводов обмоток трансформаторов тока проверяется с помощью магнитоэлектрического прибора с обозначенной полярностью обмотки и нулем в середине шкалы по схеме, приведенной на рис. 15-8.

Источник постоянного тока, в качестве которого используется электрическая батарейка Б или аккумулятор напряжением 4-6 В, подключается последовательно с добавочным сопротивлением R д к первичной обмотке трансформатора тока. При этом положительный полюс батарейки подключают к «началу», а отрицательный к «концу» первичной обмотки. Замыкая и размыкая ключом К цепь первичной обмотки трансформатора тока, наблюдают за отклонением стрелки магнитоэлектрического прибора, подключенного к вторичной обмотке. Если при замыкании первичной цепи стрелка прибора будет отклоняться вправо, а при размыкании влево, значит, выводы первичной и вторичной обмоток трансформатора тока, к которым подключен плюс батареи и плюс прибора, являются однополярными. Для увеличения отклонения стрелки прибора, используемого в схеме проверки, можно изменять величину добавочного сопротивления, а также напряжение батарейки.

в) Снятие характеристики намагничивания

Характеристика намагничивания, представляющая зависимость напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока от тока намагничивания, является основной характеристикой, по которой можно определить исправность трансформатора тока, а также возможность его применения в различных схемах релейной защиты.

Для снятия характеристики намагничивания при разомкнутой первичной обмотке на зажимы вторичной обмотки трансформатора тока подается переменное напряжение через регулировочный автотрансформатор AT (рис. 15-9).

Увеличивая напряжение, подаваемое на вторичную обмотку, фиксируют несколько значений напряжения и тока. При новом включении таким образом снимают 10-12 точек, по которым строят характеристику намагничивания (рис. 15-10). При плановых проверках трансформаторов тока снимаются три-четыре точки и проверяется совпадение с характеристикой, снятой ранее.

Желательно снимать характеристику намагничивания до насыщения, т. е. до таких значений, когда наступает насыщение трансформатора тока и характеристика намагничивания загибается. Измерение тока и напряжения при снятии характеристики намагничивания следует производить приборами электромагнитной или электродинамической системы, реагирующими на действующие значения измеряемых величин. Перед проверкой характеристики намагничивания и после нее производится размагничивание сердечника путем дпух-трех плавных подъемов и снижений напряжения до нуля.

При наличии короткозамкнутых витков во вторичной обмотке трансформатора тока его характеристика намагничивания снижается, как показано на рис. 15-10, что может быть обнаружено при сравнении полученной характеристики с характеристикой, снятой ранее, или с характеристиками однотипных трансформаторов тока. Наиболее наглядно различие характеристик при наличии коротко-замкнутых витков проявляется в их начальной части при токах намагничивания 0,1 - 1 А.

В этой схеме для повышения напряжения, подаваемого на зажимы вторичной обмотки трансформатора тока, используется специальный трансформатор Т на напряжение 220/2 000 В. При этом не следует подавать на вторичную обмотку слишком больших напряжений, поскольку это опасно для междувитковой изоляции. Поэтому рекомендуется подавать на вторичную обмотку одноамперных трансформаторов тока такое напряжение, чтобы на один виток вторичной обмотки приходилось не более 1-1,2 В.

Характеристика намагничивания может сниматься и при подаче тока в первичную обмотку, как показано на рис. 15-12. Ток в первичную обмотку трансформатора тока подается при этом через промежуточный трансформатор Т 220/12 В, мощностью 500-600 В-А, величина его регулируется автотрансформатором AT. Напряжение на ветви намагничивания измеряется с помощью вольтметра V, подключенного к зажимам вторичной обмотки. Вольтметр должен иметь высокое внутреннее сопротивление 1,5- 2 кОм/В и пределы измерения 10-2 000 В. Снятие характеристики намагничивания при подаче тока в первичную обмотку трансформатора тока особенно удобно при проверке одноамперных трансформаторов тока, когда отсутствует специальное устройство для пвдачи достаточно большого напряжения на зажимы вторичной обмотки.

В установках напряжением 500 кВ и выше применяются каскадные трансформаторы тока, схема которых показана на рис. 15-13. Особенность проверки таких трансформаторов тока состоит в том, что отдельно должна проверяться каждая ступень каскада. Затем после соединения обеих ступеней проверяется характеристика намагничивания каждой обмотки трансформатора тока в полной схеме.

У встроенных трансформаторов тока характеристику намагничивания следует снимать дважды: до закладки трансформатора тока во втулку для проверки его исправности и после установки втулки вместе с трансформатором тока на место. При этом характеристику намагничивания можно снимать только на одной из отпаек. Характеристика намагничивания для других отпаек встроенного трансформатора тока определится пересчетом по следующим формулам:

где U, I нам, - напряжение, ток намагничивания и число витков- обмотки для ответвления, на котором снималась характеристика намагничивания; - напряжение, ток намагничивания и число витков обмотки для ответвления, на которое производится пересчет характеристики.

г) Проверка коэффициента трансформации

Коэффициент трансформации трансформатора тока проверяется по схеме, показанной на рис. 15-14. В первичную обмотку от нагрузочного трансформатора НТ подается ток не меньше 20% номинального. Коэффициент трансформации трансформатора тока определяется как отношение первичного тока I 1 ко вторичному I 2 и сравнивается с его номинальным значением.

У встроенных трансформаторов тока необходимо проверить коэффициенты трансформации для всех ответвлений и правильность маркировки ответвлений. Проверка правильности маркировки ответвлений может быть выполнена при определе- нии коэффициентов трансформации или другим более простым способом.

Для этого на два любых ответвления вторичной обмотки подается через автотрансформатор переменное напряжение (рис. 15-15). Измеряя напряжения между каждой парой ответвлений, по максимальной величине напряжения определяют выводы, соответствующие максимальному коэффициенту трансформации А и Д. После того как эти выводы найдены, на них подается напряжение от автотрансформатора AT. Затем проверяют распределение напряжения по обмотке трансформатора тока, измеряя напряжение между одним из выводов, например А, и всеми другими ответвлениями. Наименьшее напряжение соответствует ответвлению с наименьшим коэффициентом трансформации. Аналогично находят и другие ответвления, сопоставляя результаты измерений с заводской схемой распределения витков между ответвлениями; В качестве примера в табл. 15-1 приведены напряжения, измеренные на разных ответвлениях при подаче на зажимы А - Д напряжения 120 В, равного числу витков всей обмотки. Следует иметь в виду, что по этим замерам можно определить «начало» - А и «конец» - Д обмотки трансформатора тока. По данным, приведенным в табл. 15-1 и на рис. 15-16, видно, что напряжение, а следовательно, и число витков между зажимами А - Б меньше, чем между зажимами Г - Д, что обеспечивает компенсацию влияния намагничивающего тока на коэффициент трансформации трансформатора тока.

д) Проверка трансформаторов тока нулевой последовательности, имеющих подмагничивание

Кроме рассмотренных выше проверок, общих для трансформаторов тока всех типов, при новом включении и при плановых проверках ТНП с подмагничиванием производятся следующие испытания: измеряется на переменном токе сопротивление всех обмоток (вторичных и подмагничи-вания), регулируется число витков обмотки подмагничивания для уменьшения тока небаланса, проверяется чувствительность защиты при наличии и отсутствии подмагни-чивания, а также отсутствие вибрации токовых реле при больших токах, для ТНП кабельного типа проверяется изоляция концевых воронок и брони кабеля.

Сопротивление z каждой обмотки определяется по методу амперметра - вольтметра при подаче переменного напряжения на ее зажимы. В случае виткового замыкания; в обмотке ее сопротивление переменному току резко снижается, что позволяет при плановых проверках обнаружить неисправность.

Для уменьшения тока небаланса от подмагничивания производится регулировка обмотки подмагничивания. Для этого при нормальном напряжении подмагничивания изменяют число витков одной из полусекций обмотки так, чтобы ток небаланса, измеряемый миллиамперметром, подключенным к зажимам вторичной обмотки ТНП, имел минимальное значение.

Одновременно с испытанием ТНП производится проверка чувствительности реле защиты, подключенных к его вторичной обмотке. Проверка производится по схеме, показанной на рис. 15-17, для двух режимов: при наличии и при отсутствии подмагничивания. В этой схеме первичный ток проходит по проводу, пропущенному через окно ТНП. Ток срабатывания

Чувствительного токового реле, подключенного к ТНП, измеренный при отсутствии напряжения подмагничивания, в несколько раз превышает ток срабатывания при его наличии. Одновременно при проверке чувствительности токовых реле защиты следует убедиться в отсутствии вибрации при прохождении через ТНП максимально возможного первичного тока нулевой последовательности.

Для проверки надежности изоляции воронок кабеля и брони каждого кабеля на участке между выводами генератора и ТНП источник переменного тока включается в рассечку заземляющего провода. При пропускании по цепи заземления тока 10-20 А напряжение небаланса на выходе ТНП не должно превышать 4-5 мВ.