ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ И ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРАНСФОРМАЦИИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

В зависимости от геометрических размеров силовые трансформаторы разделяются на семь габаритов:

I , II и III —  габариты включают трансформаторы напряже­нием до 35 кВ включительно с номинальными мощностями соответственно 5-100, 135-500 и 750-5 600 кВА;

IV габарит — трансформаторы напряжением  до 35 кВ включительно мощностью 7 500 кВА и более и трансформа­торы напряжением от 35 кВ до 121 кВ любой мощности;

V габарит — трансформаторы напряжением от 121 кВ до 330 кВ любой мощности;

VI габарит — трансформаторы напряжением 500 и 750 кВ любой мощности;

VII габарит — трансформаторы напряжением большее 750 кВ любой мощности. [2-252,253 стр.]

Наладка силовых трансформаторов, автотрансформато­ров, масляных реакторов и дугогасящих катушек произво­дится в соответствии с требованиями «Объема и норм» и заводской инструкции.

До измерения характеристик изоляции трансформато­ров, автотрансформаторов, масляных реакторов и дугогасящих катушек должны быть получены результаты испыта­ний проб масла, удовлетворяющие нормам. Вводы указанных аппаратов испытываются, как известно, до их установки. [3-26,28стр.]

Измерение сопротивления изоляции обмоток силового трансформатора производится мегоммет­ром напряжением 2500 В  при температуре верхних слоев масла не ниже + 10⁰ С. Обмотки трансформатора перед измерением заземляются на 2-5 минут.

Схемы измерения сопротивления изоляции одинаковы независимо от типа трансформатора:

для двухобмоточных трансформаторов

ВН- НН + корпус + земля;

НН- ВН + корпус + земля;

ВН- НН;

для трехобмоточных трансформаторов

ВН- СН + НН + корпус + земля;

СН – ВН + НН + корпус + земля;

НН – ВН + СН + корпус + земля;

ВН – СН; СН – НН ВН – НН;

для автотрансформаторов

ВН + СН – НН + корпус + земля;

НН – ВН + СН + корпус + земля.

В обозначениях схемы слева обозначена обмотка, па которую подается напряжение от мегомметра: ВН – обмот­ка высшего напряжения; СН – обмотка среднего напряже­ния; НН – обмотка низшего напряжения. Одновременно с измерением сопротивления изоляции определяется коэффи­циент абсорбции. Коэффициент абсорбции силового транс­форматора во всех случаях должен быть не менее 1,2 не отличаясь при этом от результатов заводских измерений в меньшую сторону более чем на 20%. Измеренные величины коэффициента абсорбции могут быть больше заводских, причем верхний предел К_абс не ограничивается, так как боль­шая величина коэффициента абсорбции означает лучшее состояние изоляции трансформатора. [2-254,255 стр.]

При измерении сопро­тивления изоляции силового трансформатора рекоменду­ется использовать мегомметр с выпрямительной приставкой, обеспечивающей более стабильное по величине испытатель­ное напряжение, а следовательно, и более точное измерение величин сопротивления изоляции. На силовых трансфор­маторах мощностью 1000 кВА и более напряжением 35 кВ и выше измерение сопротивления изоляции следует произво­дить не ранее, чем через 12 часов после окончания заливки масла. При подогреве трансформатора сопротивление изоляции из­меряется через 1 час после отключения подогрева постоянным током и через 30 минут после отключения индукционного по­догрева. При измерении сопротивления изоляции при тем­пературе трансформатора, отличной от температуры завод­ских испытаний, результат измерений приводят к темпера­туре, указанной в протоколе заводских испытаний, пользу­ясь коэффициентами пересчета. Состояние изо­ляции обмоток трансформатора удовлетворяет требованиям, если значение сопротивления изоляции, измеренное через 60 секунд (R₆₀) после приложения напряжения и приведенное к заводской температуре, составляет не менее 70% паспорт­ных значений для трансформаторов на напряжение 110 кВ и не менее 85% их для трансформаторов на напряжение 220—500 кВ. [1-92стр 1.8.16.2.] При ревизии трансформатора производится измерение мегомметром 2 500 В сопротивления изоляции ярмовых балок, прессующих колец и доступных стяжных болтов относительно магнитопровода и корпуса. Сопротив­ление изоляции не нормируется, но из опыта составляет обычно не менее 1 000 МОм.

Тангенс угла диэлектрических по­терь tg δ в изоляции и емкость обмоток, как правило, измеряются при помощи моста типа Р-5026 переменного тока при напряжении 10 кВ. (Испыта­тельное напряжение не должно превышать 60% величины испытательного напряжения испытуемой обмотки.) Схемы и условия измерения диэлектрических потерь в изоляции си­лового трансформатора те же, что и при измерении сопро­тивления изоляции. При сравнении измеренных величин с заводскими учитываются температуры, при которых про­изводились измерения. Зависимость поправочного коэф­фициента от разности температур. Приведенная к заводской температуре величина tg δ, из­меренная при монтаже, не должна превышать заводские данные более чем на 20% при значениях tg δ более 1% и более чем на 30% при значениях tg δ менее 1 % для трансфор­маторов 220-500 кВ. Для трансформаторов 110 кВ из­меренная величина tg δ, приведенная к заводской темпера­туре, не должна быть больше 130% заводской величины tg δ. При измерении диэлектрических потерь измеряется величи­на емкости обмоток силового трансформатора С_х. Измеренные величины емкости обмоток не должны отличаться от завод­ских более чем на ± 10%.[1-92стр 1.8.16.2.]

C_x= C_N R₄(100+ R₃)/ п(R₃+ ρ)

где C_N — емкость образцового конденсатора, пф; R₄ — по­стоянное сопротивление плеча моста; для МД-16 равно 10 000/π = 3 184 Ом; R₃ — регулируемое сопротивление мо­ста при его полной балансировке, Ом; ρ — то же реохорда, Oм; п — сопротивление шунта, Oм. течение 1 минуты. [1-92стр 1.8.16.3.]

Измерение сопротивления об­моток, обладающих большой индуктивностью, по методу падения напряжения производится по схеме, имеющей в токовой цепи реостат (рис.1 ).

Рис.-1. Схема измерения омического сопротивления обмоток с большой индуктивностью.

Это сокращает время уста­новления тока, а следовательно, и измерения. При измере­нии сопротивления постоянному току следует использовать в измерительной цепи соединительные провода небольшой длины и соответствующего сечения (в зависимости от вели­чины тока) для внесения в результаты измерений наимень­шей погрешности. Наибольшую точность измерений сопро­тивлений обмоток дает компенсационный метод измерения, при котором соединительные провода не вносят в результаты измерений погрешность. При измерении сопро­тивлений обмоток определяет­ся температура обмоток во время измерения. За температуру  обмоток трансформатора, ранее не подвергавшегося нагреву и не включавшегося в

сеть, принимается температура верхних слоев масла, измеренная не ранее, чем через с 30 минут после заливки, для трансформаторов мощностью до 1000 кВА включительно, и не ранее, чем через 1 час, для трансформаторов большей мощности. Для трансформаторов, находящихся длительно (не менее 10 часов) в помещении, за температуру обмотки принимается температура окружающего воздуха, если колебания ее не больше чем 3° С. Проверка коэффициента трансформации обмоток транс­форматора производится путем одновременного измерения величин напряжения обмоток высшего и низшего напряже­ния при помощи вольтметров класса не ниже 0,5. [1-93стр 1.8.16.5.] Измерения производятся для всех обмоток на всех ответвлениях. Для трехобмоточных трансформаторов допускается провер­ка коэффициента трансформации поочередно между двумя парами обмоток; при этом проверку рекомендуется произ­водить на тех обмотках, между которыми значения напряже­ния короткого замыкания наименьшие. Измерение коэф­фициента трансформации методом двух и более вольтметров производится следующим образом: к одной из обмоток, как правило ВН, подводится напряжение сети и изме­ряется одним вольтметром. Другим вольтметром измеряет­ся напряжение другой обмотки. Отсчет по вольтметрам производится одновременно. У трехфазного трансформа­тора измерение коэффициента трансформации лучше всего производить при трехфазном возбуждении четырьмя вольтметрами одного класса точности: одним вольтметром измеряется напряжение на обмотке ВН (после проверки симметричности линейных напряжений питающей сети), а тремя вольтметрами измеряются одновременно вели­чины напряжений па трех фазах другой обмотки или между фазами (при отсутствии выведенного нуля об­мотки). При этом измерение напряжения производится на обмотках каждый раз для учета возможных колебаний сетевого напряжения при измерениях.

Коэффициент трансформации подсчитывается как отношение величины напряжения обмотки ВН (напряжения питания) к величи­нам напряжений отдельных фаз. Коэффициент трансфор­мации может быть измерен также при помощи эталонного измерительного трансформатора напряжения, обеспечива­ющего точность измерений не ниже 0,5%. В этом случае обмотки эталонного трансформатора подсоединяются парал­лельно обмоткам испытуемого трансформатора и сравнива­ются показания вольтметров, измеряющих величины напря­жения на стороне низшего напряжения. Погрешность изме­рений определяется разностью показаний контрольных вольтметров, поэтому они должны быть класса точности не ниже 0,2. Допускается применять вольтметры класса 0,5 но они должны иметь одинаковую погрешность по шкале в пределах производимых измерений. Коэффициент трансформации в этом случае подсчитывается по формуле

k_T= k_T.обр[U_обр/ U_обр±∆U]

где, k_T.обр — коэффициент трансформации образцового транс­форматора; U_обр — напряжение образцового трансформа­тора; ∆U — разность показаний измерительных вольтмет­ров.

Применение образцового трансформатора напряжения для проверки коэффициента трансформации допускается лишь при возможности его возбуждения не ниже 80% номиналь­ного напряжения измерительной обмотки. Во всех случаях определения коэффициента трансформации для обеспечения точности измерений сопротивление цепи схемы не должно превышать 0,1% внутреннего сопротивления вольтметра. Коэффициент трансформации, полученный при контроль­ных измерениях, не должен отличаться от заводских данных более чем на 2%.

1. Абдурахмонов С.У. Проверка и испытание измерительных трансформаторов // Современные научные исследования и инновации. 2021. № 11 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2021/11/96981 (дата обращения: 05.01.2022).
2. Боихонов З.У.о., Узаков Р. Тиристорный электропривод переменного тока, включенный в статорную часть асинхронного двигателя // Современные научные исследования и инновации. 2020. № 5 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2020/05/92669 (дата обращения: 05.01.2022).
3. Режабов З.М., Боихонов З.У.о. A variable electric drive with a thyristor connected to the stator part of an asynchronous motor // Современные научные исследования и инновации. 2020. № 9 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2020/09/93497 (дата обращения: 05.01.2022).
4. Боихонов З.У.у., Шукуралиев А.Ш. Electricity supply systems based on renewable energy sources // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 11 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2019/11/90571 (дата обращения: 05.01.2022).

Все статьи автора «Режабов Зайлобиддин Маматович»