От работоспособности устройств зависит безаварийная работа электрических сетей в целом. Поддержание трансформаторов тока в рабочем состоянии обеспечивает проверка на регулярной основе и различные испытания.
Целью исследования является определение работоспособности трансформатора тока. При этом оценка метрологических характеристик, способных определить класс точности и сдвиг фаз между векторами первичного и вторичного токов, не производится.
Наиболее распространенными неисправностями являются:
Предварительную проверку работоспособности до инструментальных испытаний выполняют с помощью визуального контроля.
Алгоритм проверки
Если визуальный осмотр не выявил явные неисправности, приступают к следующему этапу проверки – замерам и испытаниям.
Согласно результатам испытаний дается заключение о дальнейшей эксплуатации трансформаторов тока.
Для этого выполняют замеры:
Для замера сопротивления применяется мегаомметр, обычно при испытаниях для этих целей используются приборы с выходным напряжением 1-2,5 кВ. Полученные значения сопротивления должны соответствовать ГОСТ 7746 и ГОСТ 23624.
Прямой способ проверки
Этот способ испытаний является наиболее распространенным. Для исследования на трансформаторы подают токи номиналом 20%, а затем 100% рабочего значения. Проверку выполняют на действующей схеме или в лабораторных условиях.
С вторичной обмотки снимаются показания. После получения данных испытаний производят определения коэффициента трансформации. Для этого первичное значение тока делят на значение, полученное с вторичной обмотки. Результат сравнивается с паспортными данными.
При наличии нескольких вторичных обмоток, они должны быть надежно соединены с нагрузкой или закорочены. В противном случае на концах обмоток возникает высокое напряжение, которое опасно для жизни человека.
При исследовании необходимо учитывать, что магнитопроводы некоторых высоковольтных трансформаторов необходимо заземлять. Для этого существует специальная клемма «З». При этом следует учитывать, что зачастую при проверке могут возникнуть ограничения, связанные с условиями эксплуатации. В этом случае испытания выполняют другим способом.
При отсутствии такого тестера, допускается для испытаний применять обычный измерительный прибор. Для проверки собирают схему: к вторичной обмотке подключают тестер, а на первичную через добавочное сопротивление кратковременно подается напряжение от батарейки. Обратная полярность определяется по отклонению стрелки влево, а при совпадении — вправо.
Если трансформатор тока имеет несколько обмоток, исследования выполняются для каждой обмотки отдельно.
Получение характеристики намагничивания
Метод исследования зависимости напряжения вторичной обмотки от тока, протекающего в обмотке, является основным в определении межвитковых замыканий. Построение графика зависимости называют вольт-амперной характеристикой.
Для построения графика через обмотку пропускают ток переменной величины, замеряя напряжение на контактах. Исследования проводятся на любом лабораторном стенде, оборудованным блоком питания, способным обеспечить мощность, которой достаточно для нагрузки обмотки до насыщения магнитопровода. Целью является получения кривой насыщения в виде горизонтальной линии. На основании полученных данных строится график.
Для получения корректных данных испытаний перед каждым измерением выполняют размагничивание магнитопровода, для чего несколько раз плавно увеличивают ток с последующим уменьшением его до нуля.
Наличие короткозамкнутых витков резко снижает кривизну графика, поэтому перед первым использованием устройства снимают характеристику, с которой сравнивают данные полученные при последующих исследованиях.
При снятии данных для построения характеристики запрещается применение реостата, т.к. с применением реостата возможны остаточные явления намагничивания стали сердечника трансформатора при обесточивании схемы.
Составляя протокол исследования, в обязательном порядке указывают схему проверки. Это необходимо, чтобы при последующих проверках применяли аналогичные схемы.
Следует учитывать, что вольтметр необходимо включать до амперметра для исключения влияния внутреннего сопротивления вольтметра на показания тока намагничивания.
Проверка коэффициента трансформации трансформаторов тока
Исследование проводится с целью сопоставления эмпирических значений с паспортными данными. Проверка коэффициента трансформации осуществляется методом измерения токов в первичной обмотке и вторичной. С последующим вычислением соотношения полученных данных значения первичного тока к вторичному.
Проверка осуществляется с помощью нагрузочного устройства. Для этого с помощью нагрузочного трансформатора на первичную обмотку ТТ подается ток близкий к номинальному, но не менее 20% от Iном. Замеры должны проводиться для всех ответвлений трансформатора тока.
При отсутствии маркировки на встроенных трансформаторах, выполняют следующие мероприятия:
