Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов (стр. 25 )

5.2. Методы контроля влажности изоляции трансформатора

Проверка влажности изоляции трансформаторов включает в себя определение сопротивления изоляции через 60 мин после включения ()коэффициенту абсорбции обмоток (.), тангенса угла диэлектрических потерь обмоток (tgδ), отношения емкостей обмоток при частотах 50 и 2 Гц (С2/С50), а также отношения емкостей обмоток в нагретом и холодном состояниях (Сгор/Схол) и относительного прироста емкости по времени (ΔС) по отношению к емкости (С) обмоток при одной и той же температуре (А С/С).

При оценке влажности изоляции трансформаторов необходимо выполнять следующие условия.

1. Состояние изоляции трансформаторов определять по комплексу измерений, с тем чтобы преимущества одного метода восполняли недостатки другого.

2. Характеристики изоляции измерять в соответствии со схемами измерения, приведенными в табл. 5.1.

3. При измерениях все вводы обмоток одного напряжения соединять вместе. Остальные обмотки и бак трансформатора заземлять. Измерения начинать с сопротивленийи.

4. Характеристики изоляции трансформаторов с маслом измерять при температуре верхних слоев масла не ниже 10 °С.

Температуру трансформаторов без масла измеряют термометром, установленным в кармане термосигнализатора на крышке бака; при этом карман заполняют трансформаторным маслом. Если температура масла ниже 10 "С, то для измерения характеристик изоляции трансформатор подогревают.

При нагреве трансформатора с маслом температуру изоляции принимают равной температуре обмотки ВН, определяемой по сопротивлению этой обмотки постоянному току; это измерение производят не ранее чем через 60 мин после отключения нагрева обмотки током или через 30 мин после отключения внешнего нагрева.

При нагреве трансформатора без масла и определении значения ΔС/С температуру изоляции измеряют термометром (или термопарой) на верхнем ярме магнитопровода непосредственно после измерения величин ΔС и С.

Для получения значений, указанных в протоколе заводского испытания, трансформатор необходимо нагреть до температуры, превышающей заводскую не менее чем на 10 °С; измерение характеристик изоляции производят при спаде температуры.

5. Измерение характеристик изоляции производить не ранее чем через 12 ч после окончания заливки трансформатора маслом. Перед измерениями требуется протереть поверхности вводов трансформатора.

6. Относительную влажность воздуха определять аспирационным или комнатным психрометром по таблицам, прилагаемым к приборам.

Таблица 5.1

Схемы измерения характеристик изоляции трансформаторов

Обмотки, на которых производят измерения		Заземляемые части трансформатора
НН ВН (ВН+НН)	Двухобмоточные трансформатор	Бак, ВН Бак, НН Бак
(ВН+СН) НН + Бак (ВН+СН)+НН	Автотрансформатор	Бак, НН (ВН+СН) Бак
НН СН ВН (ВН+СН)* (ВН+СН+НН)*	Трёхобмоточные трансформаторы	Бак, СН, ВН Бак, ВН, НН Бак, НН, СН Бак, НН Бак

* Измерения обязательны для трансформаторов мощностью 16000 кВ-А и более на напряжение 35 кВ, а также для трансформаторов на ПО кВ независимо от мощности.

Нормы отбраковки изоляции трансформаторов на напряжение до 35 кВ

Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции обмоток tgδ для вновь вводимых в эксплуатацию трансформаторов, залитых маслом, не должен превышать значений, указанных в табл. 5.2.

Пересчет значений tgδ, измеренных на заводе при температуре t2, Для приведения их к температуре измерения на монтаже t1, а также для определения нормированных значений tgδ при температурах, некратных десяти, производят с помощью коэффициента k1 значения которого приведены в табл. 5.3.

Таблица 5.2

Максимально допустимые значения tgδ изоляции обмоток трансформаторов, %, при различных температурах

Мощность трансформатора, кВ-А	Температура, °С
10	20	30	40	50	60	70
До 6300	1,2	1,5	2,0	2,6	3,4	4,5	6,0
10000 и выше	0,8	1,0	1,3	1,7	2,3	3,0	4,0

Примечание. Значения tgS, указанные в таблице, относятся ко всем обмоткам данного трансформатора.

Таблица 5.3

Значения коэффициентов k1, при различных значениях t2 – t1,

t2 – t1, °с	5	10	15	20	25	30	35
k1	1,15	1,31	1,51	1,75	2	2,3	2,65
t2 – t1, °с	40	45	50	55	60	65	70
k1	3,0	3,5	4	4,6	5,3	6,1	7

Примеры. 1. Трансформатор мощностью 10 000 кВ-А на 35 кВ. Данные заводского протокола: tgδ (при измерении по схеме ВН — бак, НН) при температуре 60 °С равен 1,2%. Температура изоляции трансформатора при измерении на монтаже 20°С.

Находим t2 – t1 = 60 - 20 = 40 °С; тогда по табл. 5.3 k1= 3, откуда tgδ = 1,2/3,0 = 0,4 %. Значение tgδ на монтаже не должно превышать 130% от 0,4%, т. е. он должен быть не выше 0,4-1,3 = 0,52%.

2. Для трансформатора мощностью 1600 кВ • А на 35 кВ при измерении на монтаже tgδ = 1,2 %. Температура изоляции трансформатора 15°С.

Поскольку в табл. 5.2 даны нормированные значения tgδ только при температурах, кратных десяти, для проведения сравнения определяют нормированное значение tgδ при 15 "С, для чего указанное в таблице значение tgδ, например при 20°С, приводят к температуре 15 °С с помощью коэффициента. k1. Тогда t2 – t1 = 20-15 = 5°С, a k1 = 1,15; следовательно tgδ при 15°С равен 1,5/1,15 = 1,3, т. е. измеренное значение удовлетворяет нормам.

Сопротивление изоляции обмоток R6y, для вновь вводимых в эксплуатацию трансформаторов, залитых маслом, не должно быть менее значений, указанных в табл. 5.4.

Пересчет значений R60”-, измеренных на заводе при температуре t2, для приведения их к температуре измерения на монтаже t1, а также для определения нормированных значений при температурах, некратных десяти, производят с помощью коэффициента k2, значения которого приведены в табл. 5.5.

Таблица 5.4

Минимально допустимые значения сопротивлений обмоток трансформаторов, МОм, при различных температурах

Мощность трансформатора, кВ-А	Температура, °С
10	20	30	40	50	60	70
До 6300	450	300	200	130	90	60	40
10000 и выше	900	600	400	260	180	120	80

Таблица 5.5 Значения коэффициентов k2 при различных значениях t2 – t1

t2 – t1, °с	5	10	15	20	25	30	35
k1	1,23	1,5	1,84	2,25	2,75	3,4	4,15
t2 – t1, °с	40	45	50	55	60	65	70
k2	5,1	6,2	7,5	9,2	11,2	13,9	17

Примеры. 1. Трансформатор мощностью 16 000 кВ-А на 35 кВ. Данные заводского протокола: R60'' (при измерении по схеме ВН — бак, НН) равно 300 МОм при t2 = 55 °С. Температура изоляции трансформатора при измерении на монтаже 20°С.

Находим t2 – t1= 35 °С; тогда (по табл. 5.5) k2 = 4,15. Сопротивление изоляции, приведенное к 20 °С, R60''= 300-4,15 = 1245 МОм. Сопротивление изоляции на монтаже должно быть не ниже 70 % этого значения, т. е. не менее 1245-0,7 = 870 МОм.

2. Для трансформатора мощностью 6300 кВ • А на 35 кВ при измерении на монтаже R60''= 500 МОм. Температура изоляции трансформатора 13 "С.

Поскольку нормированные значения R60'' даны только при температурах, кратных десяти, для сравнения необходимо определить нормированное значение R60'' при 13 °С, для чего указанное в табл. 5.4 значение R60'', например при 20 °С, приводят к температуре 13 °С с помощью коэффициента k2. В этом случае t2 – t1= 20 - 13 = 7 "С, a k2 = 1,36. Следовательно R60''при 13 °С равно 300 • 1,36 = =408 МОм, т. е. измеренное значение R60'' (500 МОм) удовлетворяет нормам.