129336, Москва, Челюскинская ул., д.11, офис.167
09:00 - 20:00 пн-пт
129336, Москва, Челюскинская ул., д.11, офис.167
09:00 - 20:00 пн-пт

Измерение сопротивления изоляции трансформатора

Силовые трансформаторы являются основным оборудованием в энергосистеме, преобразующим электроэнергию при ее транспортировке или подаче потребителю. Основой работоспособности является проверка его технического состояния, что обеспечивает сокращение аварийных и непредвиденных ситуаций.
Для этого применяются регулярные исследования силовых трансформаторов. Они выполняются с целью проверки состояния изоляции и определения возникающих в ней неисправностей.
В качестве изоляции применяются различные материалы, которые выбираются по условиям эксплуатации. На выбор влияют условия эксплуатации, устойчивость к нагреву, механическая прочность, невосприимчивость к воздействию озона, гигроскопичность и т.д.
Самыми распространенными дефектами изоляции являются локальные неисправности. Они проявляются как трещины и расслоения в изоляционном материале, воздушные пузырьки, возникновения местных перегревов и многие другие неисправности, возникающие на малой части изоляции.
Изоляция силовых трансформаторов является сложным сочетанием жидкого и твердого диэлектрика. В процессе эксплуатации процессы старения происходят неравномерно. Для своевременного выявления неисправного узла выполняют замеры сопротивления.
Внешний вид трансформатора
Рис. 1. Внешний вид трансформатора

Исследование диэлектрика

Испытанию подвергаются: жидкий диэлектрик (в маслонаполненных трансформаторах), изоляция обмоток, изоляция выводов, целостность бака, средства коммутации и защиты.

Сопротивление изоляции

Величина сопротивления изоляции (твердого и жидкого) является основным параметром, который определяет работоспособность трансформатора. Параллельно с измерением сопротивления выполняют проверку коэффициента абсорбции.
Однако, этот показатель для преобразователей напряжения не нормируется. Для неувлажненного диэлектрика значение коэффициента не должно быть менее 1,3.
Сопротивление диэлектрика новых изделий и устройств, после капитального ремонта с заменой обмоток должно иметь величину не менее 50% от паспортных значений.
В этом случае сопротивление трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно и мощностью до 10 МВА и дугогасящих реакторов должно принимать значения не ниже приведенных в таблице 1.
Таблица 1
Трансформаторы Значение R60 при температуре, МОм
10 20 30 40 50 60 70
До 35кВ, 10000 кВА 450 300 200 130 90 60 40
До 35кВ, свыше 10000 кВА, и с напряжением 110 кВ любой мощности 900 600 400 260 180 120 80
Параметры сопротивления изоляции для сухих трансформаторов при температуре обмоток равной 20-30 градусам с номинальным напряжением:
  • До 1 кВ включительно сопротивление диэлектрика должно быть не менее 100 Мом;
  • У трансформаторов с рабочим напряжением от 1 кВ до 6 кВ включительно не менее 300 Мом;
  • С напряжением более 6 кВ, сопротивлении должно превышать 500 Мом.
Сопротивление диэлектрика для всех остальных устройств, приведенной к температуре измерения, составляет не менее 50% от заводских значений.

Алгоритм проведения испытаний

Независимо от вида преобразователя напряжения исследования выполняются по единому стандарту. При этом обязательно соблюдение техники безопасности.
Для проверки выполняют следующие мероприятия:
  • Устройство обесточивается. Удаляют все перемычки, и отключается система грозозащиты;
  • Необходимо разрядить межвитковую емкость;
  • Удаляют загрязнения с проходных изоляторов;
  • Накоротко закорачиваются обмотки;
  • Выводы защищают от поверхностной утечки напряжения по изоляторам;
  • Фиксируют температуру окружающей среды;
  • Подключают испытательное оборудование, избегая дополнительных соединений;
  • Выполняются измерения. Фиксируются значения сопротивления через 60 секунд после подачи напряжения;
  • Во время проведения измерений нейтраль трансформатора должна быть отсоединена от заземления;
  • При проведении исследований со стороны низкого напряжения отключают молниеотводы и все соединения с заземлением;
  • Показания сопротивления изоляции фиксируются только после стабилизации тока испытания. Это необходимо, чтобы исключить воздействия индуктивности обмоток на результаты показаний.
Проведение измерений при пуско-наладочных и регламентных работах для преобразователей напряжения различных видов выполняется по утвержденной методике. Для исследования применяется мегаомметр с выходным напряжением 1000 и 2500 В.
Подготовительный этап и подключение мегаомметра к трансформатору
Рис. 2. Подготовительный этап и подключение мегаомметра к трансформатору
Обмотки высокого напряжения испытывают напряжением 2500 В, а напряжение 1000 В применяют при замере сопротивления обмоток низкого напряжения.
Для трансформаторов с двумя обмотками:
  • Выполняются замеры между землей — высоковольтной и низковольтной обмоткой;
  • Производят замеры по отношению высоковольтной обмотки к низковольтной и к земле;
  • Осуществляют проверку между низковольтной обмоткой, высоковольтной и землей.
Для трехобмоточных трансформаторов замеры выполняют по схеме:
  • Производят замеры высоковольтного ответвления по отношению к низковольтному, дополнительному отводу и землей;
  • Низковольтную обмотку исследуют по отношению к высоковольтному, дополнительному отводу и земле;
  • Выполняют замеры по отношению к земле высоковольтного, низковольтного и дополнительного вывода;
  • Обмотка ответвления исследуется по отношению к высоковольтной, низковольтной обмотке и земле.
Вариант измерения сопротивления
Рис. 3. Вариант измерения сопротивления
В силовых трансформаторах масло используется не только в качестве охлаждающего элемента, но и как жидкий диэлектрик. Поэтому его необходимо регулярно исследовать.
Для этого применяется хромотографическое исследование. Этот метод широко применяется при диагностике неисправности оборудования.
С его помощью можно определить не только степень загрязнения и уменьшение диэлектрических свойств масла, но и неисправный узел. Для этого исследуют растворенный в масле газ и его концентрацию.
По составу газа определяют узел, а по концентрации — степень повреждения. Кроме этого исследуют наличие твердых частиц диэлектрика в масле.
Они возникают вследствие шоковых ситуаций в энергосистеме, что также снижает диэлектрические характеристики масла.

Условия проведения испытаний

Исследования устройства преобразования напряжения должны выполняться при плюсовых температурах воздуха. При этом она не должна опускаться ниже +100С.
Исследования проводятся при постоянном наблюдении за температурой обмоток. При этом необходимо учитывать, что температура обмоток может иметь температуру выше окружающей среды.
Поэтому измерения температуры выполняют непосредственно на обмотке внутри трансформатора или замеряют температуру масла. Особое внимание уделяют возникновению конденсата, чему способствует повышенная влажность.
Это может привести к возникновению пробоя изоляции и как следствие выходу из строя дорогостоящего оборудования, как исследуемого, так и измерительного. Оценка влажности обмоток выполняется методом измерения коэффициента абсорбции.
Однако, сам показатель коэффициента в протокол заносить не обязательно. Его можно указывать как оценочный показатель.
Перед началом проведения исследований необходимо удалить с поверхности трансформатора пыль, грязь. А выводы протереть, удалив влагу. На показания исследований атмосферное давление влияния не оказывает, но его значения заносятся в протокол испытаний.

Периодичность испытания силового оборудования

Исследование сопротивления изоляции выполняют по графику, который разрабатывается на основании руководящих документов. Периодичность устанавливается согласно ГОСТ Р56738-2015, отраслевым и местным нормативам, не противоречащим закону.
Проверку осуществляют специализированные организации, имеющие в штате обученный персонал, достигший совершеннолетия, который имеет соответствующие допуски к работе на электроустановках. Организация должна иметь оборудованную и сертифицированную лабораторию, необходимую измерительную аппаратуру, которая поверена метрологическими службами с действующим сроком эксплуатации.
Периодичность исследований устанавливается:
  • Согласно нормам сопротивление изоляции преобразователей напряжения исследуют ежегодно;
  • Элементы конструкции, такие как шпильки, бандажи и прочее испытывают один раз в 4 года;
  • Проверку коэффициента трансформации на соответствие заявленных параметров завода-изготовителя производят через каждые шесть лет;
  • Трансформаторы с воздушным охлаждением исследуют один раз в шесть лет.
Для допуска оборудования к дальнейшей эксплуатации выполняют исследование трансформаторного масла. Для чего ежегодно выполняют отбор проб.
На основании полученных данных о состоянии масла принимается решение о проведении полной диагностики преобразователя напряжения. При этом исследуется наличие влаги в масле.
По его содержанию назначается следующий срок проверки. При этом учитывается, что наличие влаги провоцирует ускоренное старение твердого диэлектрика, что повышает вероятность возникновения пробоя.
Проверка состояния изоляции нового оборудования при вводе в эксплуатацию или после транспортировки, ремонтно-профилактических работах в разы сокращает возникновение аварийных ситуаций в электросетях.
Если вам требуются услуги испытательной электролаборатории, позвоните нам +7 (499) 317-66-88. Гарантируем качество работ и соответствие результатов работы самым последним требованиям нормативных документов.

Задайте вопрос