Тест за изолационно пренапрежение
Диелектричната якост на изолацията се определя от способността й да издържа на работно напрежение за дълго време. Намаляването на диелектричната якост се причинява в повечето случаи от влага и локални изолационни дефекти. Обикновено такива дефекти са газови (въздушни) включвания в твърд или течен диелектрик.
Поради факта, че диелектричната якост на газа във включването е по -ниска от тази на основната изолация, се създават условия за възникване на разрушаване или припокриване на изолацията на мястото на дефекта — частичен разряд. От своя страна частичните разреждания причиняват допълнителни щети на изолацията. Частичен разряд се нарича както плъзгащ (повърхностен) разряд, така и разбивка на отделни зони или изолационни елементи.
За да се определи границата на диелектрична якост на изолацията, тя се тества с повишено напрежение. Изпитвателно напрежение, което е значително по -високо от работното напрежение, се прилага за време, достатъчно за развитието на разряд в локален дефект до повреда. По този начин прилагането на повишено напрежение позволява не само да се идентифицират дефекти, но и да се гарантира необходимото ниво на диелектрична якост на изолацията по време на нейната работа.
Изпитването за изолационно пренапрежение трябва да бъде предшествано от задълбочено изследване и оценка на изолационното състояние чрез други методи, описани по -рано. Изолацията може да бъде подложена на тест за пренапрежение само ако предишните тестове са положителни.
Смята се, че изолацията е преминала теста за пренапрежение, ако няма повреди, частични разряди, емисии на газ или дим, рязко намаляване на напрежението и увеличаване на тока през изолацията, локално нагряване на изолацията.
В зависимост от типа оборудване и естеството на теста, изолацията може да бъде тествана чрез прилагане на пренапрежение AC или коригирано напрежение. В случаите, когато изолационният тест се извършва както с променливо, така и с коригирано напрежение, изпитването с коригирано напрежение трябва да предхожда изпитването с променливо напрежение.
Тест за изолация с променлив ток с високо напрежение
Изпитването за променливо напрежение при честота на захранване се извършва с помощта на повишаващ трансформатор с регулиращо устройство от страната на ниското напрежение. Схемата за инсталиране трябва също да съдържа превключвател на захранването с видим прекъсване и защита от свръхток за изключване на захранването на трансформатора в случай на повреда или припокриване на изолацията на обекта, например превключвател и предпазител или прекъсвач с капак премахнати. Настройката на защитната операция трябва да надвишава тока, консумиран от мрежата при максималната стойност на изпитвателното напрежение на съоръжението, не повече от два пъти.
Честотното напрежение на захранването обикновено се използва като тестово напрежение. Приема се, че времето за прилагане на изпитвателното напрежение е 1 минута за основната изолация и 5 минути за завой-завой. Тази продължителност на прилагане на изпитвателното напрежение не влияе върху състоянието на изолацията, която няма дефекти, и е достатъчна за проверка на изолацията под напрежение.
Скоростта на нарастване на напрежението до една трета от стойността на изпитването може да бъде произволна; в бъдеще тестовото напрежение трябва да се увеличава плавно, със скорост, която позволява визуално отчитане на измервателните уреди. При изпитване на изолацията на електрически машини времето за повишаване на напрежението от половината до пълната стойност трябва да бъде най -малко 10 s.
След определената продължителност на изпитването напрежението постепенно намалява до стойност, която не надвишава една трета от изпитвателното напрежение, и се изключва.Допуска се внезапно освобождаване на напрежение в случаите, когато това е необходимо за безопасността на хората или безопасността на оборудването. Продължителността на изпитването е времето, в което се прилага пълното изпитвателно напрежение.
За да се предотвратят неприемливи пренапрежения по време на изпитването (поради по -високи хармоници в кривата на изпитвателното напрежение), тестовата настройка трябва, ако е възможно, да бъде свързана към мрежовото напрежение на мрежата. Формата на вълната на напрежението може да се следи с електронен осцилоскоп.
Изпитвателното напрежение, с изключение на критични тестове (генератори, големи двигатели и т.н.), се измерва от страната на ниското напрежение. При изпитване на обекти с голям капацитет напрежението от високата страна на изпитвателния трансформатор може леко да надвиши изчисленото съотношение на трансформация поради капацитивния ток.
За критично тестване изпитвателното напрежение се измерва от високата страна на изпитвателния трансформатор с помощта на трансформатори на напрежение или електростатични киловолтметри.
В случаите, когато един трансформатор на напрежение не е достатъчен за измерване на изпитвателното напрежение, се допуска последователно свързване на два трансформатора на напрежение от същия тип. Допълнителни съпротивления се прилагат и към волтметри.
За да се предпазят критични обекти от случайно повишаване на опасното напрежение, успоредно на тествания обект, сферичните ограничители с пробивно напрежение, равно на 110% от изпитвателното напрежение, трябва да бъдат свързани чрез съпротивление (2 — 5 Ohm за всеки волт от изпитвателното напрежение).
Схемата за тестване на изолацията на електрическо оборудване с повишено променливо напрежение е показана на фиг. 1.
Ориз. 1. Схема за изпитване на изолация с повишено напрежение на променлив ток.
Преди да се приложи напрежение към изпитвания обект, напълно сглобената верига се тества без товар и се проверява пробивното напрежение на сачмените ограничители.
Освен специални, като изпитателни трансформатори могат да се използват силови трансформатори и трансформатори на напрежение.
Силовите трансформатори с тази употреба позволяват токов товар до 250% от номиналния с трикратно (поетапно) изпитване с двуминутна пауза между приложенията на напрежение. За трансформатори на напрежение от тип NOM е допустимо да се увеличи напрежението на първичната намотка до 150 — 170% от номиналното. При липса на изпитателен трансформатор с достатъчна мощност е възможно паралелно свързване на същия тип трансформатори.
Измервателните трансформатори на напрежение от тип NOM са широко използвани. Тяхната максимална мощност, посочена в паспортните данни и поради осигуряването на подходящ клас на точност, е относително малка. Въпреки това, според условията на отопление, те позволяват краткосрочно претоварване от 3 до 5 пъти спрямо текущата стойност, изчислена от максималната номинална мощност. В допълнение, тези трансформатори могат да бъдат превъзбудени по напрежение с 30-50%, можете да свържете два трансформатора последователно.
Ориз. 2. Схеми на последователно свързване на изпитвателни трансформатори: ТL1 и TL2 — изпитвателни трансформатори; TL3 е изолационен трансформатор.
Включването на два трансформатора според схемата на фиг. 2а е приложим, когато и двата електрода на обекта могат да бъдат изолирани от земята. Изпитвателното напрежение е равно на сумата от напреженията на двата трансформатора; номиналните стойности на тези напрежения могат да варират. Когато трансформаторите са свързани каскадно (фиг. 2а, б), един от тях TL2 е с висок потенциал и тялото му трябва да бъде изолирано от земята.
Този трансформатор може да се възбуди с помощта на специална намотка на първия трансформатор TL1 на етапа (фиг.2б) или директно от неговата вторична намотка, ако максималната стойност на напрежението върху нея не надвишава допустимата стойност за първичната намотка на трансформатора TL2. Ако не е възможно надеждно да изолирате трансформатора TL2, използвайте спомагателния изолационен трансформатор TL3 (Фигура 2в).
Силовите трансформатори се използват за получаване на фазово или мрежово напрежение. В първия случай неутралата на намотката на ВН е заземена и първичното напрежение се прилага към нула и съответната фазова клема на намотката на НН.
Предполага се, че мощността на трансформатора е равна на 1/3 от номиналната. Използва се напрежение от линия към линия, при условие че неутралната изолация е оценена за пълно напрежение линия към линия. В този случай един или два взаимосвързани HV терминала са заземени. мощността на трансформатора се приема равна на 2/3 от номиналната. Силовите трансформатори позволяват краткосрочен свръхток 2,5-3 пъти.
Регулиращото устройство трябва да осигури промяна в напрежението на трансформатора от 25-30% до пълната стойност на изпитвателното напрежение. Регулирането трябва да бъде практически гладко, със стъпки, които не надвишават 1-1,5% от изпитвателното напрежение. Не се допускат прекъсвания на веригата по време на регулиране.
Напрежението трябва да бъде близко до синусоидалното с по -високо хармонично съдържание не повече от 5%. Когато се използват регулатори с ниско вътрешно съпротивление, например автотрансформатори, това изискване е практически изпълнено. Не се препоръчва използването на дросели или реостати за тази цел.
Тест за изолация на коригирано напрежение
Използването на коригирано тестово напрежение може значително да намали мощността на тестовата настройка, дава възможност за тестване на обекти с голям капацитет (кондензаторни кабели и т.н.) и ви позволява да наблюдавате състоянието на изолацията чрез измерени токове на утечка.
При изпитване на изолация с коригирано напрежение обикновено се използват полувълнови ректификационни вериги. На фиг. 3 показва схематична диаграма на изолационно изпитване с коригирано напрежение.
Ориз. 3. Изпитвателна верига за изолация на коригирано напрежение
Методът за изпитване на изолация с коригирано напрежение е подобен на този за изпитване с променливо напрежение. Освен това се следи тока на изтичане.
Времето на прилагане на коригираното напрежение е по -дълго, отколкото при изпитване с променливо напрежение и в зависимост от изпитваното оборудване се определя от стандартите в рамките на 10 — 15 минути.
Измерването на изпитвателното напрежение обикновено се извършва с волтметър, свързан към страната на ниското напрежение на изпитвателния трансформатор (преобразуван от коефициента на трансформация).
Тъй като коригираното напрежение се определя от стойността на амплитудата, показанията на волтметъра (измерване на стойностите на ефективното напрежение) трябва да се умножат по вътрешно съпротивление, изправителна лампа, малка при нормално нагряване с катод, се увеличава рязко с недостатъчен ток на нагряване. В този случай спадът на напрежението в изправителната лампа се увеличава и намалява върху изпитвания обект. Ето защо по време на тестването е необходимо да се следи захранващото напрежение на тестовата настройка. Препоръчително е също така да се използва волтметър с голямо допълнително съпротивление за измерване на напрежения от високата страна.
Както при изпитванията с променливо напрежение, за да се защитят критичните обекти от случайно прекомерно повишаване на напрежението, се препоръчва да се свърже един разрядник с пробивно напрежение, равно на 110-120% от изпитвателното напрежение, чрез съпротивление (2 — 5 Ohm за всеки волта на изпитвателното напрежение) успоредно с тествания обект.
Токът, преминаващ през изолацията по време на изпитване с коригирано напрежение, в повечето случаи не надвишава 5 — 10 mA, което води до малка мощност на изпитвателния трансформатор.
При тестване на обекти с голям капацитет (захранващи кабели, кондензатори, намотки на големи електрически машини), капацитетът на заредения към изпитвателното напрежение обект има голям енергиен резерв, чието мигновено разреждане може да доведе до разрушаване на оборудването на тестовата настройка. Следователно, изпитваният обект трябва да се разрежда, така че разрядният ток да не преминава през измервателното устройство.
За отстраняване на заряда от тестваните обекти се използват заземители, в електрическата верига на които е включено съпротивление 5-50 kOhm. Гумените тръби, пълни с вода, се използват като съпротивление при изпускане на предмети с голям капацитет.
Зареждането на контейнера, дори след краткосрочно заземяване, може да продължи дълго време и да представлява опасност за живота на персонала. Следователно, след като обектът за изпитване е бил разреден от разтоварващото устройство, той трябва да бъде здраво заземен.