Цель и классификация профилактических испытаний

Лекция № 14

Профилактические испытания - комплекс мероприятий, направленных на своевременное обнаружение дефектов в электрической изоляции.

Основное назначение электрической изоляции – это не пропускать электрический ток по нежелательным путям, но, в процессе эксплуатации на изоляцию воздействует множество неблагоприятных факторов: тряска, вибрация, изменение температур, иногда в широком диапазоне, повышенные температуры, загрязнение, увлажнение, воздействие агрессивной пыли, электрического поля, как при рабочем напряжении, так и при перенапряжениях. Поэтому с течением времени изоляция постепенно теряет свои первоначальные свойства. Изоляция стареет, а возникшие дефекты настолько понижают ее электрическую прочность, что она может не выдержать не только коммутационных или атмосферных перенапряжений, но и номинального рабочего напряжения.

Для наглядности объяснения физических процессов, происходящих в электрической изоляции при воздействии напряжения, представим изоляцию схемой замещения (рис. 1).

Схема замещения содержит четыре ветви. Первая ветвь с активным сопротивлением R _пр. характеризует потери в электрической изоляции при приложении как постоянного, так и переменного напряжения. Сопротивление изоляции R зависит от геометрических размеров изоляции, материала изоляции, температуры, увлажнения и загрязнения.

I ^“

I _пр. I _c R _абс.

ЭИМ

U I _абс.

С_г

R _пр.

C _абс.

Рис.1.

Схема замещения изоляции.

Ток I _пр., протекающий через эту ветвь, принято называть током утечки или сквозным током.

Вторая ветвь, содержащая конденсатор С _г., обладает геометрической емкостью. Геометрической емкость называется потому, что она зависит от геометрических размеров изоляции: ее толщины, площади и расположения между токоведущими частями. По этой ветви, при приложении постоянного напряжения, протекает емкостный ток только в момент становления напряжения, а при воздействии переменного напряжения он протекает непрерывно. Третья ветвь характеризует абсорбционные процессы. Ток абсорбции – I _абс. пропорционален площади изоляции и обратно пропорционален ее толщине. Четвертая ветвь с искровым промежутком ИП характеризует электрическую прочность изоляции, т.е. при какой величине напряжения происходит пробой изоляции и она разрушается под действием тока I^”.

Такая схема замещения диэлектрика позволяет объяснить происходящие процессы в электрической изоляции при приложении к ней напряжения и установить параметры, контролируя которые, можно судить о качестве электроизоляционного материала, оценивать ее электрическую прочность или прогнозировать срок ее службы.

Периодичность восстановительных ремонтов изоляции электрооборудования устанавливается на основе опыта эксплуатации, а объем и технология ремонта определяются характером образовавшихся дефектов. Как правило, дефекты не могут быть обнаружены путем визуального осмотра, для выявления их необходимо проводить определенные испытания, которые называют профилактическими.

Целью профилактических испытаний изоляции является своевременное выявление развивающихся дефектов и недопущение повреждения изоляции в эксплуатации.

Такие испытания сопровождаются контрольными измерениями параметров, характеризующих диэлектрические свойства изоляции. Они позволяют получить объективные данные о состоянии изоляции, определить объем и технологию восстановительного ремонта. Постоянные контрольные испытания электрической изоляции сокращают число повреждений оборудования в процессе эксплуатации. Кроме того, при проведении таких контрольных испытаний, можно изучать физические особенности и анализировать причины появления дефектов в изоляции.

Для выявления дефектов изоляции в эксплуатации служат профилактические и послеремонтные испытания. Профилактические испытания изоляции проводятся систематически, что позволяет систематически осуществить постоянный контроль за ее состоянием. В последние годы все более широкое распространение приобретают методы контроля изоляции без снятия рабочего напряжения. Такая система профилактики оборудования имеет существенные преимущества по сравнению с контролем со снятием напряжения. Повышаются надежность и экономичность работы энергосистемы за счет отказа от вывода оборудования из работы, сокращения объема оперативных переключений. Решается проблема оптимизации периодичности испытаний, так как открывается практическая возможность выбора любой периодичности в зависимости от фактического состояния оборудования и скорости развития дефекта. Появляется возможность при необходимости перехода в пределе к непрерывному или даже автоматическому контролю.

Профилактические испытания подразделяются на два вида: неразрушающие и испытания изоляции повышенным напряжением.

Для конкретного оборудования и конкретных условий его эксплуатации применяются и специальные методыиспытаний: импульсные испытания изоляции контактной сети, испытания электрических кабелей, контроль распределения напряжения по изоляторам гирлянды.

К неразрушающим методам профилактических испытаний относятся:

ü Контроль сопротивления изоляции;

ü Контроль влажности изоляции;

ü Контроль тока утечки;

ü Метод, основанный на искажении формы кривой тока утечки;

ü Контроль тангенса угла диэлектрических потерь;

ü Метод частичных разрядов;

ü Метод измерения скорости спада тока заряда.

К методам испытания изоляции повышенным напряжением относятся:

Ø Испытание изоляции повышенным переменным напряжением

Ø Испытание изоляции повышенным выпрямленным напряжением;

Ø Испытание изоляции повышенным импульсным напряжением.

В условиях эксплуатации неразрушающие методы испытания, конечно же, являются предпочтительными, так как они проводятся при воздействии на изоляцию напряжения, по величине не превышающего максимального амплитудного рабочего напряжения. При таких испытаниях исключается возможность пробоя ослабленной электрической изоляции в отличие от испытаний изоляции повышенным напряжением.