3.8.2. Методи профілактичних випробувань ізоляції встаткування високої напруги

 

Вимірюючи значення ємності ізоляції при різних частотах змінної напруги й порівнюючи їх, можна судити про ступінь зволоження ізоляції високовольтного встаткування. На практиці цей метод знайшов широке поширення при профілактичних випробуваннях внутрішньої ізоляції трансформаторів і вводів із паперово-масляною ізоляцією. Ємність виміряється при двох частотах (при f₁ = 2 Гц і f₂ = 50 Гц). На підставі досвіду експлуатації було встановлено, що для волокнистих органічних матеріалів ступінь зволоження є неприпустимим (небезпечним), якщо відношення величин ємності ізоляції при вищевказаних частотах ³1,3. Вимірювання ємності ізоляції високовольтного встаткування виробляється за допомогою приладів ПКВ-7, ПКВ-13, ЕВ-3.

Про наявність вологи в ізоляції трансформаторів, вводів, електричних машин можна також судити по величині коефіцієнта абсорбції

 

                                  ,                         (3.17)

 

де R₆₀, R₁₅ – опір ізоляції, обмірюване через 15 і 60 секунд, відповідно, за допомогою мегаомметра типу МС-0,5 на 2,5 кВ.

Для зволоженої ізоляції К_абс » 1, тому що  у вологій ізоляції поляризаційні процеси порівняно короткочасні і R₆₀ < R₁₅ .

У сухій ізоляції процеси поляризації протікають більш повільно, а тому R₆₀ > R₁₅ і К_абс > 1. Ізоляція може експлуатуватися, якщо К_абс ³ 1,3. При цьому одночасно роблять оцінку якості ізоляції за нормованим значенням опору витоку ізоляції R_у(R_у = R₆₀).

Величина tgd, що визначає діелектричні втрати в ізоляції на змінній напрузі, є однією з найпоширеніших характеристик, значення якої використовується як діагностичний параметр для оцінки стану ізоляційних виробів (наявність вологи, забруднень). По нормованому (припустимому) і обмірюваному значенню tgd при заданій температурі робиться висновок про подальшу придатність ізоляції до роботи. В експлуатаційних умовах для вимірювання tgd використовують переносні мости типу МД-16, Р-525, Р-595 і ін. Вимірювання звичайно проводиться при напрузі до 10 кВ і f = 50 Гц. Норми значення tgδ ізоляції встановлюються окремо для кожного виду встаткування. Важливо не тільки абсолютне значення tgδ, але і його стабільність у часі. Для оцінки стану ізоляції маслонаповненого встаткування широко використовується аналіз проби масла (досліджується електрична міцність масла, ступінь окислювання, кислотне число, вологовміст, газовміст).

Для оцінки електричної міцності використовується апарат типу АІМ-90 зі стандартним осередком, а аналіз волого- і газовмісту в маслі здійснюється за допомогою газових хроматографів.

На заключній стадії діагностики ізоляції встаткування роблять випробування високою напругою. Застосування цього методу обмежується можливостями створення мобільних джерел високої напруги необхідної потужності і небезпекою неконтрольованого ушкодження ізоляції високою випробною напругою [2].

Профілактичні випробування ізоляції високою напругою проводять для великих обертових машин, кабельних ліній, а також для встаткування до 10 кВ. Ізоляція статорних обмоток турбо- і гідрогенераторів випробовується щорічно змінною напругою 1,5 U_ном. Допускається застосування постійної випробної напруги, значення якого повинне бути в 1,6 рази вище U_исп промислової частоти. Перевагами таких випробувань є істотно менша потужність випробувальної установки, можливість вимірювання струмів витоку I_у (або R_у), а також менша, чим при змінній випробній напрузі, небезпека ушкодження ізоляції.

Всі розглянуті методи діагностики придатні тільки для періодичного контролю ізоляції, ефективність якого значно знижується при збільшенні інтервалу часу між випробуваннями, а скорочення цих інтервалів обмежується можливостями виводу встаткування з роботи і ростом трудовитрат на проведення випробувань. У зв'язку із цим велику увагу приділяють розробці методів ій апаратури для автоматичного безперервного контролю (моніторингу) ізоляції при U_раб. Як перспективний метод контролю ізоляції при U_раб є реєстрація часткових розрядів.