Испытания повышенным напряжением промышленной частоты в общем случае проводятся по схеме 1.
щу т Ту2 ^ >" /. ^ Л"
КМ - автоматический выключатель; ТИУ - регулировочная колонка; Т - испытательный трансформатор; РА - амперметр для измерения тока на стороне низкого напряжения; РУ1, РУ2 - вольтметры; РmА - миллиамперметр для измерения тока утечки испытываемой изоляции; SЕ - кнопка, шунтирующая миллиамперметр для его защиты от перегрузок; R1 - резистор для ограничения
тока в испытательном трансформаторе при пробоях в испытываемой изоляции (1-2 Ом на 1 В испытательного напряжения); R2 - то же для ограничения коммутационных перенапряжений на испытываемой изоляции при пробое разрядника; FV - разрядник; L - испытываемая обмотка; К - корпус аппарата, изоляция которого испытывается.
Автоматический выключатель КМ должен обеспечивать надежное отключение тока, увеличивающегося при пробое изоляции. Мощность регулировочной колонки ТАВ и испытательного трансформатора выбирается в зависимости от испытательного напряжения, требуемого Нормами:
Sисп = ωСU2исп*10-9
где С - емкость испытуемой изоляции, пФ; UИСП - испытательное напряжение, кВ; ω - угловая частота испытательного напряжения.
При окончательном выборе мощности испытательного трансформатора учитывают отношение Uном.тр/Uисп где Uном.тр - номинальное напряжение испытательного трансформатора. В зависимости от этого корректируется необходимая мощность трансформатора
Sисп.тр = Sисп (Uном.тр/Uисп )
В процессе пусконаладочных работ в качестве испытательных трансформаторов часто используются измерительные трансформаторы напряжения. Каждый из них допускается кратковременно перевозбуждать в пределах 100-150°/UНОМ, но при этом ток намагничивания не должен превышать допустимого по условиям нагрева значения. Измерение напряжения при испытаниях повышенным напряжением производится в случаях ответственных испытаний и при значительной емкости объекта испытания (генераторы, трансформаторы) ка стороне высшего напряжения, а в случаях, менее ответственных - на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора. Для защиты от случайных опасных повышений напряжения используются шаровые разрядники. Они монтируются на бакелитовых стойках, один из них закреплен неподвижно, а второй может перемещаться. В зависимости от необходимого напряжения устанавливается расстояние между шарами. На подвижном шаре установлена шкала, которая может быть использована для определения пробивного напряжения без измерительного прибора. Последовательно с шарами обычно при сборке схемы испытания и в испытательных установках высокого напряжения устанавливаются безындукционные резисторы (фарфоровые или стеклянные, заполненные водой) 2-20 кОм, предохраняющие поверхности шаров от сгорания при пробоях.
Порядок испытаний. Собирается и опробуется схема без подачи напряжения на испытуемый объект. При опробовании схемы устанавливается напряжение пробоя шаровых разрядников ориентировочно по шкале. Меняя напряжение испытательной установки на холостом ходу (без подключения испытуемой изоляции), определяют по вольтметру на стороне низшего напряжения напряжение пробоя и в зависимости от этого корректируют расстояние между шарами. Напряжение пробоя должно быть не более чем на 10-15% превышать требуемое напряжение испытания.
Для точного определения напряжения используются электростатические вольтметры, устанавливаемые на стороне высшего напряжения испытательного
трансформатора. Электростатическими вольтметрами могут производиться измерения как на переменном, так и на постоянном напряжении. После опробования схемы и полного снятия напряжения вывод высокого напряжения испытательной установки подключается к токоведущему выводу испытуемой изоляции.
Подъем напряжения и испытания производятся со скоростью: до 25-30% UИСП - неограниченной, дальнейший подъем до 50% с произвольной скоростью, но плавный; до 100% UИСП - со скоростью 1-2%/с. По истечении времени испытания (1 мин.) напряжение плавно снижается и при значении, равном 30% 1ТИСП, может быть отключено. Во время испытания с безопасного расстояния производится осмотр и прослушивание испытуемой изоляции. Результат испытания считается удовлетворительным, если во время испытания не произошло пробоя или перекрытия изоляции, не было резкого увеличения тока или снижения напряжения, не было замечено дыма, гари и запаха, не прослушивались разряды. Во избежание недопустимых перенапряжений в изоляции испытательный трансформатор присоединяется к линейному, а не к фазному напряжению (в линейном отсутствует наиболее опасная третья гармоника).
Испытание выпрямленным напряжением. Методика и порядок испытаний те же что и при испытании переменным напряжением. Дополнительно при оценке результатов испытания учитывается ток утечки. После испытания выпрямленным напряжением требуется во избежание несчастных случаев особо тщательно разрядить объект испытания. В настоящее время широкое применение в качестве выпрямителей находят полупроводниковые вентили (селеновые). В практике наладочных работ широко используются комплектные испытательные установки, в том числе смонтированные на автомашине.
Выявление отдельных дефектов изоляторов подвесных гирлянд производится проверкой распределения напряжения по изоляторам с помощью специальной штанги. На основании результатов измерений строится кривая распределения напряжения. Напряжение на дефектном изоляторе резко снижается по сравнению с измеренным на предыдущем (неповрежденном) на менее чем в 1,5-2 раза, что позволяет судить о дефекте в данном изоляторе.
Измерение (а) и кривые распределения (б) напряжения по элементам гирлянды 110 кЬ для исправных изоляторов (кривая 1) и для случаев повреждения третьего изолятора снизу (кривая 2): РКУ - киловольтметр, размещаемый на конце штанги в месте, доступном для отсчета показаний, но на безопасном для человека расстоянии
Изоляция цепей и аппаратов вторичных устройств после предварительной проверки с помощью мегаомметра, за исключение цепей и аппаратов, рассчитанных на рабочее напряжение 60 В и ниже, подвергается испытанию повышенным напряжением 1 кВ переменного тока промышленной частоты в течение 1 мин. Испытанию подвергается полная собранная схема с помощью испытательных установок, изготовляемых энергосистемами и наладочными организациями. При отсутствии испытательных установок испытания могут производиться по схеме с использованием в качестве испытательного трансформатора напряжения типа НОМ-3 или другого трансформатора с коэффициентом трансформации 127 или 220/1000 или 2000В. Резистор К сопротивлением 1000 Ом устанавливается для ограничения тока при пробое изоляции. Во избежание пробоя конденсаторов в цепях, подвергаемых испытаниям, при проведении последних они закорачиваются. Закорачиваются также обмотки с большой индуктивностью, в том числе обмотки измерительных трансформаторов, электромагнитов отключения и реле, полупроводниковые элементы (для избежания повреждения). Перед проведением испытания изучается схема цепей и устройств и ставятся перемычки с тех метах, где возможны разрывы на контактах переключателей и других элементов. Удобнее всего испытания оперативных цепей проводить с предохранителей, объединяя на время испытаний отдельные участки, питаемые от разных предохранителей.