Спосіб діагностики стану ізоляції трифазного трансформатора

Спосіб діагностики стану ізоляції трифазного трансформатора шляхом побудови кривої іонізації ізоляції вводу трифазного трансформатора та и Винахід відноситься до вимірювильної техніки та може бути використаний для діагности стану ізоляції силових трифазних трансформаторів, а саме їх уводів шляхом побудови кривих іонізації ВІДОМІЙ спосіб діагности стану ізоляції шляхом побудови кривої іонізації, при якому електричний апарат, що перевіряється, підключають до стаціонарного регулюемого джерела напруги промислової частоти та знімають залежність тангенсу кута діелектричних втрат від прикладеної напруги (див Техника высоких напряжений в электроэнергетике Под общей ред Д В Разевига, М "Энергия", 1976) Про наявність дефекту у ізоляції судять по зростанню тангенсу кута діелектричних втрат у діапазоні напруги, що регулюється У бездефектної ізоляції такий зріст практично відсутній Схожими суттєвими ознаками цього аналогу та винаходу, що заявляється є використання для побудови кривої іонізації ізоляції трифазного трансформатора джерела напруги промислової частоти Недоліком способу є використання спеціального стаціонарного регулюємого джерела напруги промислової частоти, що виключає можливість побудови кривої іонізації ізоляції уводу трифазного трансформатора на МІСЦІ ЙОГО установки В цьому випадку уводи демонтуються і транспортуються до джерела напруги Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб діагностики стану ізоляції шляхом побудови аналізу, при якому для визначення точок побудови кривої іонізації на вхід трифазного трансформатора подають напругу різної величини та для кожної величини напруги виміряють тангенс кута діелектричних втрат, який відрізняється тим, що кожну обмотку трифазного трансформатора підключають до напруги трифазної живильної електричної мережі почергово, одержують при цьому на вводі робочу і/або менші величини індуктованої напруги, за результатами будують криву іонізації, після чого по ній роблять висновок про стан ізоляції кривої іонізації, при якому використовується пересувне джерело напруги промислової частоти , що регулюється, (див Опыт выявления дефектов изоляции опорных трансформаторов тока с использованием передвижных испытательных установок / А В Григорьев, А С Колесников, Вольпов К Д и др Сборник "Повышение надежности и эффективности контроля трансформаторов в эксплуатации", материалы международного семинара, Запорожье, 1996) Схожими суттєвими ознаками цього аналогу та винаходу, що заявляється є використання для побудови кривої іонізації ізоляції уводу трифазного трансформатору джерела напруги промислової частоти Недоліком способу є те, що при побудові кривої іонізації уводу нейтраль трансформатору разземлюють При вимірюванні тангенсу кута діелектричних втрат ізоляції уводу максимальна напруга джерела напруги не повинна перевищувати припустимої напруги нейтралі, яка нижча номінальної напруги уводу Тому крива іонізації уводу не може бути побудована повністю Для побудови кривої іонізації повністю уводи повинні бути від'єднані від трансформатору Винахід, що заявляється, направлений на усунення цих недоліків В основу винаходу поставлено задачу побудови повної кривої іонізації уводу трифазного трансформатору на МІСЦІ його установки без використання спеціального регулюємого джерела напруги О ю 47452 промислової частоти (пересувного або стаціонарного) Задача вирішується шляхом використання в якості джерела напруги силового трансформатору, для уводів якого необхідно побудувати криві іонізації Поставлена задача досягається тим що побудову кривої іонізації уводу трифазного трансформатору здійснюють таким чином На уводи подають напругу різної величини і виміряють для кожного рівня напруги тангенс кута діелектричних втрат, при якому для створення напруг різної величини кожну обмотку трифазного трансформатору підключають почергово до відповідної напруги трифазної живильної електричної мережі та одержують при цьому на уводі робочу та менші по величині індуктовані напруги, достатні для побудови кривої іонізації При цьому можна одержувати максимальну та проміжні точки кривої іонізації з напругами, перевищуючими припустиму напругу нейтрали трифазного трансформатору Винахід, що пропонується пояснюється за допомогою схеми Трифазне джерело високої напруги 1, наприклад Існуюча електрична мережа з напругами Ед, Ев, Ее за допомогою комутаційних апаратів 2, 3 та 4 приєднане до обмоток високої напруги 5, 6 , та 7 трансформатору 8 через уводи високої напруги 9, 10, та 11 Обмотки 5, б , та 7 мають відпайки з уводами середньої напруги 12, 13 та 14, У трансформаторі 8 існує трифазний магнітопровід з кернами 15, 16 та 17 об'єднаними у замкнені магнітні кола ярмами 18, 19, 20 та 21 Розглянемо процес побудови кривої іонізації ізоляції уводу високої напруги 9 До вимірювального виводу 22 уводу 9 та до його струмопровідної шини 23 приєднується схема для вимірювання тангенсу кута діелектричних втрат, виконана, наприклад, у вигляді мосту Шерінга що складається з еталонного конденсатора 24 магазину прецизійних резисторів "R3" - 25, постійного резистора "R4" - 26, магазину ємностей "С4" - 27 та нульіндикатора 28 Після ЦЬОГО вмикається комутаційний апарат 2 і напруга Ед подається на обмотку 5 Здійснюється вимірювання тангенсу кута діелектричних при фазній робочій напрузі на уводі U 9 = ироб Ёл = Ё В = Ё с рні 15 виникає магнітний потік ційний апарат 2 вимикається і вмикається комутаційний апарат 3 На обмотку високої напруги 6 подається напруга Ев , яка у середньому керні 16 магнітопроводу трансформатору 8 створює магнітний потік Фі5(А) Цей потік замикається через обидва крайніх керни 15 та 17 та ярма 20, 21,18,19 оскільки конструкція магнітопроводу симетрична відносно середнього керну, то у крайніх кернах 15 та 17 будуть магнітні потоки Ф 15(В) = Ф 17(В)= Ф 16(В) / 2 Тому у обмотці 5 та на вводі 9 від дії магнітного потоку Фі5(А) утворюється напруга Ug = 0,5UD06 При цій напрузі здійснюється нове вимірювання тангенсу кута діелектричних втрат вводу 9 Потім комутаційний апарат З вимикається і вмикається комутаційний апарат 4 У середньому керні 16 виникне магнітний потік Ф 16(С) =кФ 17(С) а у крайньому керні 15 де к - частка магнітного потоку Фщс), яка відгалужується у середній керн 16 Величина k залежить від довжини ярма Іяр = hs - І19 - bo - bi, керни Ік - І19 - bo - bi та визначається по виразу І Вимірюється третє значення тангенсу кута діелектричних втрат Четверте значення можна одержати звичайним чином - шляхом подачі напруги на уводи 9 від стороннього малопотужного джерела, яка дорівнює звичайно ЮкВ і є меншою ніж припустима випробувальна напруга нейтралі трансформатору Нейтраль трансформатору 8 при використанні стороннього малопотужного джерела відключається Аналогічним чином виміряється тангенс кута діелектричних втрат для уводів 10, 11, 12, 13 та 14 В таблиці 1 приведені напруги кривих юнізацій для всіх уводів трансформатору 8 КІЛЬКІСТЬ рівнів напруги, що одержується, достатня для побудови кривої іонізації та повноцінної діагностики ізоляції вводу трансформатору При цьому в кеЇ(А) Потім комута Таблиця 1 Увід 9 10 11 12 13 14 ЮкВ Напруга для кривої іонізації 0,5Upo6 (1-k)lU kUDo6 (1-k)UD06 0,5Upo6 (1-k)UD06/n 0,5 UDo6 /n кііроб /n (1-k)UD06/n 0,5 UDo6 /n В таблиці 1 n - коефіцієнт трансформації трифазного трансформатору Використання почергового поєднання обмоток силового трансформатору до джерел напруги трифазної електричної мережі дозволяє одержувати робочу та різні ком Upo6 ирОб/п бінації индуктованих напруг, які можна використовувати для побудови кривих юнізацій ізоляції уводів без застосування потужних пересувних високовольтних лабораторій 47452 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71