2.2 Профілактичні випробовування силового трансформатора
Випробування трансформаторів проводять під час монтажу, після нього, а також після капітальних ремонтів.
Перед вводом в експлуатацію трансформатора слід здійснити наступні випробування :
- визначений опір обмоток трансформатора за допомогою постійного струму ;
- перевірена робота пристрою РПН ;
- зроблені огляд і перевірка пристроїв охолодження ;
- проведено фазування трансформатора ;
- проведено випробовування вводів ;
- проведено випробовування опору ізоляції обмоток трансформатора ;
- виміряний тангенс кута діелектричних втрат.
2.2.1 Вимірювання опору ізоляції обмоток силового трансформатора.
Опір ізоляції обмоток у сполученні з іншими показниками дозволяє робити висновки про ступінь зволоженості обмоток і можливості увімкнення трансформатора в роботу без додаткової сушки.
Абсолютна величина опору ізоляції не нормується, але вона повинна бути не нижче 70 % значення, отриманого на заводі-виготовлювачі трансформатора. Під час вимірювань опору на заводі і на місці встановлення температура ізоляції повинна бути однаковою.
Під час випробовувань визначають коефіцієнт абсорбції, який є відношенням опорів ізоляції виміряних мегаомметром через 60 секунд (R60) і через 15 секунд (R15) після початку вимірювання, тобто:
Kабс= R60/ R15 (4.1)
Для незволоженого трансформатора це відношення при температурі від 10º С до 30º С повинно бути не менше 1,3.
Температура ізоляції трансформатора суттєво впливає на результати вимірювань. Тому, для порівняння величини опору ізоляції, необхідно вимірювати його при одній і тій же температурі. Якщо опір ізоляції вимірюється при різних температурах, результати вимірювань треба провести до одної. Перерахунок треба проводити задопомогою коефіцієнту Kt , значення якого подані в табл.4.1.
Таблиця 4.1 – Значення коефіцієнту Kt для перерахунку опору ізоляції
Різниця температур, (t1-t2=T) C |
Коефіцієнт Кt |
5 |
1.2 |
10 |
1.5 |
15 |
1.8 |
20 |
2.3 |
25 |
2.8 |
30 |
3.4 |
35 |
4.1 |
Примітка: t1 і t2 – температури, при яких проводились вимірювання опору ізоляції обмоток трансформатора: на заводі t1 та перед увімкненням трансформатора в роботу t2.
2.2.2 Визначення тангенса кута діелектричних втрат ізоляції обмоток трансформатора.
Якщо до діелектрика прикласти змінну напругу, в ньому виникнуть активні втрати, які називаються діелектричні. При цьому в діелектрику з’являються струми, як активні, так і ємнісні.
Потужність втрат в діелектрику при змінному струмі складає:
ΔPд = U I cos φ, або ΔPд = U Ia (див. рис. 3.2) (4.2)
З вектора струму діелектричних втрат визначимо:
Ia = Ic tg δ. (4.3)
Підставляємо (4.3) в (4.2), отримуєм:
ΔPд = U Ic tg δ.
Так як Ic
= ω C U2
tg δ ; tg δ =
(4.5)
Тобто діелектричні втрати пропорційні квадрату напруги і тангенсу кута діелектричних втрат. Тому tg δ називають кутом діелектричних втрат (для більш детального вивчення цього питання треба звернутись до основних теоретичних положень лабораторної роботи № 3).
Активні втрати в ізоляції значно менші від реактивних і відношення їх звичайно обчислюється сотими долями, тому тангенс кута діелектричних втрат для зручності виражають
в %. tg δ є відносним показником, незалежним від геометричних розмірів ізоляції і постійним для даного типу ізоляції.
Зволоження впливає на стан ізоляції, знижує її якість, викликає збільшення втрат в діелектрику, а значить і збільшення тангенсу кута діелектричних втрат.
Тому tg δ широко застосовується для контролю вологості ізоляції трансформатора. Для вимірювання tg δ застосовують спеціальні прилади, які називають високовольтними містками. В них струми, протікаючи через ізоляцію, порівнюються зі струмами штучного кола, складеного з опорів і конденсаторів. Найбільш поширеним є міст МД-16 заводу “Електроприлад”. В табл. 4.2 і табл. 4.3 приведені значення tg δ обмоток трансформатора залежно від температури обмоток та напруги.
Таблиця 4.2 – Допустимі значення тангенса кута діелектричних втрат (tg δ) обмоток трансформаторів.
Для трансформаторів |
Значення tg δ, % |
||||||
Температура обмоток, t C |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
35 кВ і вище |
2.5 |
3.5 |
5.5 |
8 |
11 |
15 |
20 |
Вище 35 кВ |
2 |
2.5 |
4 |
6 |
8 |
12 |
16 |