Возрастание тока и снижение напряжения, фиксируемые приборами, обычно указывают на наличие дефекта в изоляции испытываемого трансформатора. Повреждение в испытываемом трансформаторе проявляется в виде потрескивания и разрядов.
Рис. 18
Трансформатор считают выдержавшим испытания, если в процессе испытания не наблюдалось полного разряда (по звуку), разряда на защитном шаровом промежутке, выделения газа и дыма или изменения показаний приборов.
Продольная изоляция обмотки (изоляция между витками, катушками, слоями, фазами) испытывается повышенным напряжением, индуктированным в самом трансформаторе. Испытания проводят путем приложения к одной из обмоток двойного номинального напряжения этой обмотки при повышенной частоте (но не более 400 Гц). Повышение частоты необходимо во избежание чрезмерного увеличения индукции и намагничивающего тока. Испытания проводят по схеме опыта холостого хода напряжением частоты не менее 2fном при продолжительности испытания 1 мин (При более высоких частотах длительность уменьшается, но она не должна быть менее 15 с)
Основным дефектом, который выявляется при таком испытании, является замыкание между витками или слоями обмотки, а также между отводами. Если имеются признаки дефекта, то важно до разборки трансформатора путем измерений токов и напряжений по фазам установить дефектную фазу. Затем эта фаза подвергается тщательному осмотру. Дефектное место обмотки можно определить индукционным методом или измерением электрического сопротивления.
Индукционный метод для нахождения короткозамкнутого витка основан на наличии электромагнитного поля вокруг короткозамкнутого витка, созданного в нем индуктированным током короткого замыкания. Поле вокруг остальных витков отсутствует. Наличие и положение короткозамкнутого витка обнаруживают особой катушкой, называемой искателем, к которой подключен чувствительный прибор. Измерительный аппарат состоит из искателя и указателя. Искатель представляет собой многовитковую катушку, насаженную на магнитопровод, и присоединенного к ней указательного прибора (Рис. 19, где а -- общий вид; б -- принципиальная схема; / -- указательный прибор; 2 -- защитный кожух; 3 -- катушка; 4 -- сердечник).
Напряжение в проверяемой обмотке индуктируется «питателем», который выполняется аналогично представленному на Рис. 19, а искателю или представляет собой длинный стержень с намотанными по всей длине витками. Обмотка питателя подключается к сети (36, 127 или 220 В). Перемещая искатель сначала вдоль обмотки, а затем в радиальном направлении, устанавливают место замыкания по наибольшему отклонению прибора.
Рис. 19
Оценка состояния изоляции. Для оценки состояния изоляции трансформатора проводятся следующие испытания:
· измерение сопротивления изоляции обмоток через 60 с после приложения постоянного напряжения (R60'');
· определение отношения значений сопротивлений изоляции, измеренных через 60 и 15с после приложения к ним постоянного напряжения (определение коэффициента абсорции Kабс=R60''/R15'');
· измерение угла диэлектрических потерь tgд изоляции обмоток при приложении к ним переменного напряжения;
· измерение изоляционных характеристик масла: пробивного напряжения, угла;
· диэлектрических потерь и влагосодержания масла;
· определение влагосодержания установленных внутри бака трансформатора образцов твердой изоляции;
· определение отношения емкостей изоляции обмоток, измеренных при приложении напряжений частоты 2 и 50 Гц (С2/С50);
· измерение прироста абсорбционной емкости (ДС/С).
Оценка состояния изоляции производится на основании комплекса испытаний. Допустимые значения изоляционных характеристик для трансформаторов до 35 кВ и мощностью до 10 МВ·А приведены в табл. 3.1. Значения сопротивления изоляции R60'' и отношения R60''/R15'' позволяют выявить грубые дефекты в изоляции, возникшие в результате загрязнений, увлажнения или повреждения изоляции. В сочетании с другими показателями эти характеристики позволяют оценить степень увлажнения изоляции. трансформатор магнитный демонтаж
Измерение сопротивления изоляции обмоток производится при температуре не ниже +10єС мегаомметром класса 1000 В в трансформаторах класса напряжения до 35 кВ и мощностью до 16 МВ·А, и класса 2500 В с пределами измерения 0...10 000 МОм -- во всех остальных. При этом за температуру изоляции в масляных трансформаторах принимают температуру масла в верхних слоях, в сухих -- температуру окружающего воздуха.
Рис. 20
Измерения сопротивления изоляции для двухобмоточного трансформатора проводятся по следующей схеме: первое измерение между обмоткой ВН и баком при заземленной обмотке НН (сокращенная запись схемы измерения ВН-бак, НН); второе: НН-бак, ВН; третье -- ВН + НН-бак (Рис. 20, где 1 -- мегаомметр; 2 -- вводы ВН; 3 -- вводы НН; 4 -- бак трансформатора).
Контрольные вопросы
1. Какую документацию следует вести при ремонте трансформаторов?
2. Назовите критерии оценки состояния изоляции обмоток и отводов трансформаторов.
3. Укажите последовательность работ при демонтаже активной части трансформатора.
4. Перечислите основные работы по ремонту обмоток.
5. В какой последовательности производят полный ремонт магнитной системы?
6. Как производится сушка и очистка трансформаторного масла? Какие устройства и материалы при этом используются?
7. Назовите методы оценки и испытаний электрической прочности изоляции трансформаторов.
8. Перечислите испытания, которым подвергают трансформатор после капитального ремонта с разборкой активной части.
9. Как обнаружить короткозамкнутый виток в обмотке трансформатора и в чем суть этого метода?