Засоби контролю діелектричних характеристик ізоляції - Методи та засоби діагностики
ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ ДІАГНОСТИКИ ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ І ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ІЗОЛЯЦІЇ Розглядаються спеціалізовані пристрої для експлуатаційного контролю.
Пристрої приєднання.
Застосовуються створення стаціонарних схем контролю ізоляції без виведення устаткування з роботи, під напругою. Пристрої можуть бути встановлені на об'єктах, що мають висновок від низькопотенційного обкладання ізоляційної конструкції (виведення екрану, спеціальний висновок для СІН або вимірювальний висновок для контролю ізоляції). Конструкція пристрою приєднання забезпечує можливість переходу до різних схем вимірювання без зняття робочої напруги з об'єкта. Для вимірювання tg і ємності ізоляції за допомогою відповідної комутації можна подати на вимірювальний прилад струм будь-якої фази об'єкта. Для контролю за зміною діелектричних характеристик ізоляції нерівноважно-компенсаційним методом до схеми пристрою включені необхідні регулювальні елементи. Передбачена можливість виробництва вимірювань часткових розрядів і градуювання вимірювальних пристроїв при робочій напрузі на об'єкті. До складу пристрою приєднання входять шунти та групове складання затискачів (див. рис. 3.1); у ряді випадків використовується також фазне складання. У шунтах встановлені резистори; їх захищають іскрові проміжки. У фазному складанні розташовані конденсатори, які застосовуються при необхідності додаткового захисту низькопотенційного виведення об'єкта від імпульсних напруг. Групове складання складається з вузла захисту персоналу (додатковий резистор,розрядники) та комутувального пристрою. У ній також є затискачі для з'єднання кабелів ліній зв'язку зі стаціонарно встановленими вимірювальними пристроями. В якості комутуючого пристрою застосований роз'єм, зміною вставок якого можна зібрати необхідну схему контролю, наприклад, відключити кабелі ліній зв'язку стаціонарної схеми і приєднати переносні вимірювальні пристрої, провести контроль однієї фази об'єкта і т.п. Застосовується комплект пристроїв приєднання, що містить шість пристроїв, що конструктивно розрізняються (табл. 8.1).
Таблиця 8.1. Склад комплекту пристроїв приєднання
Автотрансформатори 500 та 750 кВ
Автотрансформатори 1150 кВ, реактори 500, 750 та 1150 кВ (введення)
Автотрансформатори 220 та 330 кВ
Трансформатори струму 330, 500, 750 та 1150 кВ
Реактори 500 та 750 кВ (екрани)
Реактори 1150 кВ (екрани)
Ці відмінності визначаються місцем та способом встановлення шунтів на об'єктах контролю. Кожен пристрій підключення забезпечує контроль трифазного об'єкта.
Мегаомметр.
Для контролю ізоляції високої напруги необхідні мегаомметри напругою 1 і 2,5 кВ, що забезпечують відносну похибку виміру не більше 10%, що дає можливість екранування елементів схеми вимірювань. Цим вимогам відповідають мегаомметри Ф4108 (рис. 8.1), що мають такі межі вимірювань:
Діапазони вимірюваних величин, МОм. .
Модифікація приладу Ф4108/1 має універсальне живлення - від хімічного джерела струму та мережі змінного струму промислової частоти; для модифікації Ф4108/2 джерело живлення – мережа змінного струму. Мегаомметр Ф4108/2 має підвищену потужність джерела вимірювальної напруги, що забезпечує нормальну роботу при низькому опорі ланцюгівекранування (не нижче 500 кОм). Їм можна, наприклад, вимірювати опір ізоляції обмоток потужного генератора без розбирання системи водяного охолодження і її сушіння. На першій межі вимірювань захисний опір мегаомметр (5 МОм) значно знижує напругу на об'єкті. Однак, приєднавши контрольований об'єкт до виведення ”Е” мегаомметра, ним можна користуватися як джерело випробувальної напруги 1 і 2,5 кВ (при опорі об'єкта не нижче 0,5 МОм).
Вимірювачі абсорбційних показників.
Випускаються два типи приладів: ПЕКІ-2 та У268. Прилад ПЕКИ-2 призначений для вимірювання геометричної та абсорбційної складових ємності об'єкта. Межі вимірювання 0-100 тис. пкФ (0-1 тис. пкФ; 0-5 тис. пкФ; 0-10 тис. пкФ; 0-50 тис. пкФ та 0-100 тис. пкФ). Вимірюються – геометрична ємність (С50); абсорбційна складова (АС) та різниця ємностей, еквівалентних значенням при 2 та 50 Гц(С2-С50). Напруга на об'єкті - 100 В. Живлення - універсальне (від хімічного джерела та мережі змінного струму). Прилад У267 дозволяє виміряти заряд геометричної ємності об'єкта та миттєве значення струму абсорбції в задані моменти часу після розряду геометричної ємності. Напруга на об'єкті 1000 Ст.
Вимірювач комплексної провідності.
Призначений для контролю ізоляції нерівноважно-компенсаційним методом, що вимірює зміну комплексної провідності об'єкта при робочій напрузі. Вимірювальний пристрій складається з первинного перетворювача тавимірювального приладу. У первинному перетворювачі проводиться симетрування вимірюваної системи трифазних струмів, їх підсумовування та формування нормованої вихідної напруги, пропорційної сумі струмів. Застосовуються дві схеми - з підсумовуючим трансформатором і підсумовуючим резистором (рис. 8.2).
Перетворювач із трансформатором повністю відповідає вимогам захисту від перешкод, бо забезпечує поділ ланцюгів заземлення об'єктів. Більш проста схема - з підсумовуючим резистором може застосовуватися лише у випадках, коли похибкою вимірювання від нееквіпотенціальності точок заземлення можна знехтувати. Симетрування струмів (балансування схеми) здійснюється за допомогою резисторів Rс, які разом з вихідним опором Rд пристрою приєднання утворюють дільник струму. Використовуються регулювальні резистори, встановлені у пристрої приєднання або наявні у первинному перетворювачі вимірювального пристрою. Нормування вихідної напруги перетворювача проводиться резистором R0 шляхом зміни коефіцієнта передачі в залежності від струму через ізоляцію об'єкта. Коефіцієнти перетворення первинного перетворювача за контрольованим струмом і за контрольованим параметром рівні: де інших - вихідна напруга перетворювача; AI - контрольована зміна сумарного струму; R'0 - опір резистора, що нормує; кс - коефіцієнт розподілу струму симетруючим і підсумовуючим пристроями; i0 - Струм через ізоляцію об'єкта. Для схеми з підсумовуючим трансформатором-, де К -коефіцієнт трансформації ТА; для схеми з підсумовуючим резистором-(прийнято, що R0 = Кд). Градування шкали вимірювального приладу у відносних одиницях у можливе лише за однакового всім об'єктів даної підстанції значенні Ку. Це забезпечується за умови умови R0 = const, навіщо при налагодженні схеми вимірів відповідно змінюється значення R0. Через нелінійність на початку характеристики підсумовуючого трансформатора можливі недопустимі похибки вимірювання малих величин контрольованого параметра. Зменшення цієї похибки можливе шляхом шунтування трансформатора малим опором, або шляхом збільшення його індуктивності. У першому варіанті через малий опір R0 дуже зменшується коефіцієнт перетворення; у другому - суттєво збільшується вага трансформатора. Для зменшення похибки, що розглядається, може бути застосований перетворювач з компенсованим трансформатором, вторинна обмотка якого включається в ланцюг зворотного зв'язку операційного підсилювача (рис. 8.3).
Коефіцієнт перетворення такого пристрою К у = кc Roc I0 лінійний у діапазоні лінійності вихідного струму підсилювача і регулюється зміною опору Ro c ланцюга зворотного зв'язку. На рис. 8.3 наведена також схема однієї з можливих систем симетрування струмів, меншою мірою, ніж розглянуті вище, залежить від стабільності вихідного опору пристрою приєднання. Коефіцієнт поділу струму для цієї схеми кc = В якості вимірювального приладу в пристроях для контролю нерівноважно-компенсаційним методом застосовується селективний мілівольтметр (рис. 8.4), що складається з фільтра нижніх частот 1 і вимірювального органу 2, що містить підсилювач, і містить підсилювач, і градуйований у відносних значеннях вимірюваного струму(шкала у – зміна комплексної провідності об'єкта). Придушення третьої та вищих гармонік промислової частоти – не менше 50 дБ. Випускається переносна модифікація пристрою контролю за зміною комплексної провідності ізоляції (ІКП). Пристрій має перетворювач з підсумовуючим трансформатором, що забезпечує поділ ланцюгів заземлення фаз об'єктів, а також вбудовану систему градуювання, що спрощує виробництво вимірювань і точність, що підвищує їх.