Тангенс угла диэлектрических потерь, измерение показателя диэлектрических потерь

Диэлектрическими потерями называют энергию, рассеиваемую в электроизоляционном материале под воздействием на него электрического поля.

Способность диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле обычно характеризуют углом диэлектрических потерь , а также тангенсом угла диэлектрических потерь . При испытании диэлектрик рассматривается как диэлектрик конденсатора, у которого измеряется емкость и угол δ , дополняющий до 90° угол сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи. Этот угол называется углом диэлектрических потерь .

При переменном напряжении в изоляции протекает ток, опережающий по фазе приложенное напряжение на угол ϕ (рис. 1), меньший 90 град. эл. на небольшой угол δ, обусловленный наличием активного сопротивления.

Рис. 1. Векторная диаграмма токов через диэлектрик с потерями: U — напряжение на диэлектрике; I — полный ток через диэлектрик; Ia,Ic — соответственно активная и емкостная составляющие полного тока; ϕ — угол фазного сдвига между приложенным напряжением и полным током; δ — угол между полным током и его емкостной составляющей

Отношение активной составляющей тока Ia к емкостной составляющей Ic называется тангенсом угла диэлектрических потерь и выражается в процентах:

В идеальном диэлектрике без потерь угол δ=0 и, соответственно, tg δ=0. Увлажнение и другие дефекты изоляции вызывают увеличение активной составляющей тока диэлектрических потерь и tgδ. Поскольку при этом активная составляющая растет значительно быстрее, чем емкостная, показатель tg δ отражает изменение состояния изоляции и потери в ней. При малом объеме изоляции удается обнаружить развитые местные и сосредоточенные дефекты.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

Для измерения емкости и угла диэлектрических потерь (или tg δ ) эквивалентную схему конденсатора представляют как идеальный конденсатор с последовательно включенным активным сопротивлением (последовательная схема) или как идеальный конденсатор с параллельно включенным активным сопротивлением (параллельная схема).

Для последовательной схемы активная мощность:

Р=(U 2 ω tg δ )/( 1+tg 2 δ ) , tg δ = ω С R

Для параллельной схемы:

Р=U2 ω tg δ, tg δ = 1/ (ω С R )

где С — емкость идеального конденсатора; R — активное сопротивление.

Значение угла диэлектрических потерь обычно не превышает сотых или десятых долей единицы (поэтому угол диэлектрических потерь принято выражать в процентах), тогда 1+tg 2 δ ≈ 1, а потери для последовательной и параллельной схем замещения Р=U 2 ω tg δ, tg δ = 1/ (ω С R )

Значение потерь пропорционально квадрату приложенного к диэлектрику напряжения и частоте, что необходимо учитывать при выборе электроизоляционных материалов для аппаратуры высокого напряжения и высокочастотной.

С увеличением приложенного к диэлектрику напряжения до некоторого значения U о начинается ионизация имеющихся в диэлектрике газовых и жидкостных включений, при этом δ начинает резко возрастать за счет дополнительных потерь, вызванных ионизацией. При U1 газ ионизирован и уменьшается (рис. 2).

Рис. 2. Ионизационная кривая tg δ = f (U)

Значение тангенса угла диэлектрических потерь измеряют при напряжениях, меньших U о (обычно 3 — 10 кВ). Напряжение выбирается так, чтобы облегчить испытательное устройство при сохранении достаточной чувствительности прибора.

Значение тангенса угла диэлектрических потерь ( tg δ) нормируется для температуры 20 °С, поэтому измерение следует производить при температурах, близких к нормированной (10 — 20 о С). В этом диапазоне температур изменение диэлектрических потерь невелико, и для некоторых типов изоляции измеренное значение может без пересчета сравниваться с нормированным для 20 °С.

Для устранения влияния токов утечки и внешних электростатических полей на результаты измерения на испытуемом объекте и вокруг измерительной схемы монтируют защитные приспособления в виде охранных колец и экранов. Наличие заземленных экранов вызывает появление паразитных емкостей; для компенсации их влияния обычно применяют метод защитного — напряжения, регулируемого по значению и фазе.

Наибольшее распространение получили мостовые схемы измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь .

Местные дефекты, обусловленные сквозными проводящими мостиками, лучше обнаруживаются измерением сопротивления изоляции на постоянном токе. Измерение tg δ производят мостами переменного тока типов МД-16, Р5026 (Р5026М) или Р595, которые являются по существу измерителями емкости (мост Шеринга). Принципиальная схема моста приведена на рис. 3.

В этой схеме определяются параметры изоляционной конструкции, соответствующие схеме замещения с последовательным соединением конденсатора без потерь С и резистора R, для которой tg δ=ωRC, где ω — угловая частота сети.

Процесс измерения заключается в уравновешивании (балансировке) мостовой схемы поочередной регулировкой сопротивления резистора и емкости магазина конденсаторов. При равновесии моста, которое индицируется измерительным прибором Р, выполняется равенство. Если значение емкости С выразить в микрофарадах, то при промышленной частоте сети f = 50 Гц будем иметь ω=2πf = 100π и, следовательно, tg δ % = 0,01πRC.

П ринципиальная схема моста Р525 приведена на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная схема измерительного моста переменного тока Р525

Измерение возможно на напряжение до 1 кВ и выше 1 кВ (3—10 кВ) в зависимости от класса изоляции и емкости объекта. В качестве источника питания может служить измерительный трансформатор напряжения. Мост используется с внешним воздушным конденсатором С0. Принципиальная схема включения аппаратуры при измерении tg δ показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема включения испытательного трансформатора при измерении тангенса угла диэлектрических потерь: S — рубильник; TAB — регулировочный автортрансформатор; SAC — переключатель полярности выводов испытательного трансформатор Т

Применяют две схемы включения моста: так называемую нормальную, или прямую, в которой измерительный элемент Р включен между одним из электродов испытуемой изоляционной конструкции и землей, и перевернутую, где он включен между электродом испытуемого объекта и выводом высокого напряжения моста. Нормальную схему применяют, когда оба электрода изолированы от земли, перевернутую — когда один из электродов наглухо соединен с землей.

Необходимо помнить, что в последнем случае отдельные элементы моста будут находиться под полным испытательным напряжением. Измерение возможно на напряжении до 1 кВ и выше 1 кВ (3—10 кВ) в зависимости от класса изоляции и емкости объекта. В качестве источника питания может служить измерительный трансформатор напряжения.

Мост используется с внешним образцовым воздушным конденсатором. Мост и необходимую аппаратуру размещают в непосредственной близости к испытуемому объекту и устанавливают ограждение. Провод, идущий от испытательного трансформатора Т к образцовому конденсатору С, а также соединительные кабели моста Р, находящиеся под напряжением, должны быть удалены от заземленных предметов не менее чем на 100—150 мм. Трансформатор Т и его регулировочное устройство ТАВ (ЛАТР) должны отстоять от моста не менее чем на 0,5 м. Корпуса моста, трансформатора и регулирующего устройства, а также один вывод вторичной обмотки трансформатора обязательно заземляют.

Показатель tg δ часто измеряется в зоне действующего РУ, а, поскольку между объектом испытания и элементами РУ всегда имеется емкостная связь, через испытуемый объект протекает ток влияния. Этот ток, зависящий от напряжения и фазы влияющего напряжения и суммарной емкости связи, может привести к неправильной оценке состояния изоляции, особенно объектов небольшой емкости, в частности вводов (до 1000—2000 пФ).

Уравновешивание моста производится путем многократного регулирования элементов схемы моста и защитного напряжения, для чего индикатор равновесия включается то в диагональ, то между экраном и диагональю. Мост считается уравновешенным, если при обоих включениях индикатора равновесия ток через него отсутствует.

В момент равновесия моста

г де f — частота переменного тока, питающего схему

Постоянное сопротивление R4 выбирается равным 10 4 / π Ом. В этом случае tg δ = С4, где емкость С4 выражена в микрофарадах.

Если измерение проводилось на частоте f’ , отличной от 50Гц, то tg δ = (f’/50)C4

Когда измерение тангесна угла диэлектрических потерь производится на небольших отрезках кабеля или образцах изоляционных материалов, из-за их малой емкости необходимы электронные усилители (например, типа Ф-50-1 с коэффициентом усиления около 60). Следует иметь в виду, что мост учитывает потери в проводе, соединяющем мост с испытуемым объектом, и измеренное значение тангенса угла диэлектрических потерь будет больше действительного на 2 π fRzCx , где Rz — сопротивление провода.

При измерениях по схеме перевернутого моста регулируемые элементы измерительной схемы находятся под высоким напряжением, поэтому регулирование элементов моста либо производят и а расстоянии с помощью изолирующих штанг, либо оператора помещают в общем экране с измерительными элементами.

Тангенс угла диэлектрических потерь трансформаторов и электрических машин измеряют между каждой обмоткой и корпусом при заземленных свободных обмотках.

Влияния электрического поля

Различают электростатические и электромагнитные влияния электрического поля. Электромагнитные влияния исключаются полным экранированием. Измерительные элементы размещают в металлическом корпусе (например, мосты Р5026 и Р595). Электростатические влияния создаются находящимися под напряжением частями РУ и ЛЭП. Вектор влияющего напряжения может занимать любое положение по отношению к вектору испытательного напряжения.

Известны несколько способов уменьшения влияния электростатических полей на результаты измерения tg δ:

отключение напряжения, создающего влияющее поле. Этот способ наиболее эффективен, но не всегда применим по условиям энергоснабжения потребителей;

вывод объекта испытания из зоны влияния. Цель достигается, но транспортировка объекта нежелательна и не всегда возможна;

измерение на частоте, отличной от 50 Гц. Применяется редко, так как требует специальной аппаратуры;

расчетные методы исключения погрешности;

метод компенсации влияний, при котором достигается совмещение векторов испытательного напряжения и ЭДС влияющего поля.

С этой целью в цепь регулирования напряжения включают фазорегулятор и при отключенном объекте испытания добиваются равновесия моста. При отсутствии фазорегулятора эффективной мерой может явиться питание моста от того напряжения трехфазной системы (с учетом полярности), при котором результат измерения будет минимальным. Часто бывает достаточно выполнить измерение четыре раза при разных полярностях испытательного напряжения и подключении гальванометра моста; Применяются как самостоятельно, так и для уточнения результатов, полученных другими методами.

Источник

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь вводов и оценка состояния внутрибаковой изоляции и изоляции дугогасительного устройства

Изоляция электрооборудования в общем случае может быть представлена эквивалентной схемой замещения (рис. 2.8.5,а). Ток, протекающий в изоляции (диэлектрике) под действием приложенного напряжения, представляется на векторной диаграмме (рис. 2.8.5,6) активной 1А и емкостной 1С составляющими. Потери мощности в изоляции (диэлектрические потери) существенно зависят от состояния изоляции и определяются: Р = U•IA = U•I•cosφ = U•IC•tgδ = C•U2•tgδ. Таким образом потери мощности Р пропорциональны tgδ (тангенсу угла диэлектрических потерь). Измерение tgδ используют для оценки состояния изоляции независимо от массогабаритных характеристик последней. Чем больше tgδ тем больше диэлектрические потери, тем хуже состояние изоляции.

На практике tgδ измеряют в процентах. Значение tgδ нормируется для электрооборудования и зависит от температуры и величины прикладываемого напряжения. Измерение tgδ следует производить при температуре не ниже +10°С. Для приведения измеренных значений tgδ к необходимой температуре (например, температуре при измерениях на заводе) используют поправочные коэффициенты. Измерение tgδ производится мостами P5026, МД-16 и P595 на высоком (3 — 10 кВ) и низком напряжении. Для тангенса угла диэлектрических потерь справедливо отношение: tgδ = RХ/ХСХ = ω•RХ•СХ (см. рис. 2.8.5). При равновесии моста имеет место равенство: ω•Rх•Cх = ω•R4•C4 (см. рис. 2.8.6). Таким образом измеряемый tgδ пропорционален изменяющейся для уравновешивания моста емкости С4. На этом основан принцип измерения tgδ указанными выше мостами. В табл. 1.3 представлены пределы измерения мостов.

Рис. 2.8.5. Эквивалентная схема замещения диэлектрика.
а — схема замещения диэлектрика; б — векторная диаграмма

На рис. 2.8.6 представлена нормальная (прямая) схема включения измерительных мостов. Данная схема включения используется при измерениях на объектах, у которых оба электрода изолированы от земли. Применяется также перевернутая (обратная) схема включения мостов, в которой зажимы моста для заземления и подачи напряжения меняются местами. Перевернутая схема менее точна, чем нормальная. Однако, измерения tgδ изоляции трансформаторов, а также установленных на оборудовании вводов могут производится только по перевернутой схеме, т. к. один из электродов в этих случаях заземлен.
Значение tgδ изоляции измеряют при напряжении, равном номинальному напряжению объекта измерения, но не выше 10 кВ. При номинальном напряжении объекта менее 6 кВ измерения производят на напряжении 220 — 380 В. Измерения производят при удовлетворительных результатах оценки состояния изоляции с помощью мегаомметра и другими способами и удовлетворительных результатах испытаний пробы масла маслонаполненных аппаратов. Измерения при сушке изоляции производят на напряжении 220 — 380 В. Результаты измерений tgδ сравнивают с допустимыми нормами и результатами предыдущих измерений, в том числе заводских.
В качестве испытательного трансформатора используют трансформаторы напряжения НОМ-6 или НОМ-10. Для обеспечения точности измерения мост и вспомогательное оборудование, необходимое для измерения, располагаются в непосредственной близости от проверяемого объекта, т. к. мост учитывает потери в соединительном проводе.

Рис. 2.8.6. Нормальная (прямая) схема включения моста переменного тока.
Tp — испытательный трансформатор; СN — образцовый конденсатор; СХ — испытываемый объект; G — гальванометр; R3 — переменный резистор; R4 — постоянный резистор; С4 — магазин емкостей.

На результаты измерений существенное влияние оказывают паразитные токи, обусловленные внешними магнитными и электростатическими полями и утечками по поверхности проверяемых изоляторов. Для исключения влияния магнитных и электростатических полей в мостах осуществлено экранирование, а поверхностных токов утечки — наложением охранного кольца на измеряемый объект. Паразитные токи существенно влияют на результаты измерений тангенса угла диэлектрических потерь объектов с малой емкостью (вводы, измерительные трансформаторы, конденсаторы связи). На результаты измерения tgδ изоляции силовых трансформаторов они влияют незначительно, т. к. последние обладают достаточно большой емкостью, а токи измерения существенно превышают паразитные токи.

Для уменьшения влияния паразитных токов необходимо надежное заземление корпусов проверяемого объекта, испытательного трансформатора, моста, регулировочного автотрансформатора. На практике, для учета влияния паразитных токов, производят четыре измерения tgδ изоляции при разных полярностях подаваемого на схему напряжения и включения гальванометра.

Оценка состояния внутрибаковой изоляции производится, если tgδ вводов повышен.

Изоляция подлежит сушке, если ее исключение (внутрибаковой изоляции, из процесса измерения) снижает tgδ вводов более чем на 5 %.

Тип и зона изоляции ввода	Предельные значения tg δ, %, для вводов номинальным напряжением, кВ
110-150	330-750
Бумажно-масляная изоляция ввода
основная изоляция (С1) и изоляция конденсатора ПИН(С2)	—	0,75/1,5	0,6/1,2	0,6/1,0
последние слои изоляции (С3)	—	1,2/3,0	1,0/2,0	0,8/1,5
Твердая изоляция ввода с масляным заполнением:
основная изоляция (С1)	1,0/1,5	1,0/1,5	—	—
Бумажно-бакелитовая изоляция ввода с мастичным заполнением:
основная изоляция (С1)	3,0/9,0	—	—	—

Оценка состояния внутрибаковой изоляции производится в том случае, если при измерении tgδ вводов на полностью собранном выключателе получены значения, превышающие нормы, указанные испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

Необходимо повторить измерение с исключением влияния внутрибаковой изоляции. Для этого опускают баки, сливают масле, закорачивают дугогасительные камеры и производят измерения. Если значение tgδ в 2 раза превышает tgδ вводов измеренное при полном исключении влияния внутрибаковой изоляции дугогасительных устройств, т.е. до установки вводов в выключатель, внутрибаковая изоляция подлежит сушке. Если же tgδ остается выше нормы, то такой ввод должен быть заменен.

После сушки внутрибаковой изоляции и повторной заливки выключателя маслом производят проверку сопротивления изоляции в соответствии с требованиями п. 4.2.2 и измерение tgδ при включенном и отключенном выключателе. Измерения tgδ производят при помощи моста переменного тока типа МД -16, Р-571, Р-595, Р502б по перевернутой схеме.

Источник

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

МЕТОДИКА

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

изоляции (tg δ), емкости обмоток, вводов

Электрооборудования до и выше 1000В

МВИ-7

Назначение и область применения

1.1.Настоящий документ разработан для применения при определении состояния изоляции электрооборудования выше 1000В, до 110кВ электроустановках ПО «ИЭС».

1.2.Настоящий документ определяет методику измерения тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) изоляции и емкости обмоток и вводов.

1.3.Измерение tg δ изоляции и емкости производится на основании требований РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования». (далее «1»)

1.4.Цель измерения – проверка соответствия tg δ изоляции и емкости электроустановок нормированным значениям.

Нормативные ссылки

2.1.Объем и нормы испытаний электрооборудования. РД 34.45-51.300-97. 6-е изд. с изменениями и дополнениями, М. НЦ ЭНАС 2001г. (далее «1»)

2.2.Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. СПО ОРГРЭС 2003г. (далее «2»)

2.3.Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭУ). (далее «3»)

2.4.Руководство по эксплуатации измерителя параметров изоляции Тангенс-2000. (далее «4»)

2.5.Руководство по эксплуатации автоматизированной установки измерения диэлектрических потерь трансформаторного масла Тангенс-3М. (далее «5»)

2.6.ГОСТ Р 1.5-2012. «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные. Правила построения, изложения, оформления и обозначения»;

2.7.ГОСТ 16504-81. «Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения»;

2.8.ГОСТ Р 8.563-2009. «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений»;

2.9.ГОСТ 3345-76. «Кабели, провода и шнуры. Метод определения электрического сопротивления изоляции»;

2.10.ГОСТ 3484.3-88. «Трансформаторы силовые. Методы измерений диэлектрических параметров изоляции»;

2.11.ГОСТ 6581-75. «Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний»;

2.12.Федеральный закон № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды»;

2.13.Федеральный закон № 96-ФЗ от 04.05.1999 г. «Об охране атмосферного воздуха».

3. Термины и определения

Распределительное устройство (далее РУ) – электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства, а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы.

Испытания – экспериментальное определение качественных и (или) количественных характеристик электрооборудования в результате воздействия на него факторами, регламентированными в «1» и «2».

Измерения – нахождения значения физической величины опытным путем с помощью технических средств, имеющих нормированные метрологические свойства.

Измерение тангенса диэлектрических потерь (далее tg δ) – определение значения, характеризующего увлажнение, ионизацию газовых включений изоляции путем измерения тангенса угла между векторами действующего значения тока и его емкостной составляющей.

Проба – объем жидкого электроизоляционного материала, одновременно отобранный в один сосуд из емкости (емкостей) для хранения, аппарата и т.д.

Условия испытаний (измерений)

При выполнении испытаний и измерений соблюдают следующие условия:

5.1.Измерение tg δ производится Тангенс-2000 при температуре окружающей среды от -10 0 С до +40 0 С, Тангенс-3М при температуре от +15°С до +35°С.

5.2.Относительная влажность при измерении Тангенс-2000 до 90% при +30 0 С, Тангенс-3М – 80 % при 20 0 С).

5.3.Расположение приборов должно быть горизонтальным.

5.4.При работе от внешнего источника питания его параметры должны быть следующие: 220В±22В%, 50Гц±1Гц.

Требования к средствам испытаний (измерений)

7.1. Измерение tgd производятся установкой Тангенс-3М и измерителем Тангенс-2000.

Тип	Пределы измерений	Погрешность измерений
емкость	tgd, %	емкости	tgd
Тангенс-2000	500 пФ–340 нФ 50 пФ–65 нФ 10 пФ–34 нФ	1×10 –5 –1,000	±(0,5пФ+0,005×СХ)	±(2×10 –4 +0,01×tgdХ)
Тангенс-3М	0,001 пФ – 150 пФ	0,0001-1,0	±(0,5пФ+0,005×СХ)	±(0,01 tg + 0,0001)

7.2. Средства измерения должны иметь отметку о поверке службами Государственного метрологического контроля РФ.

7.3. Для Тангенс-3М не реже одного раза в месяц, при помощи мягкой ветоши удалять из внутренней поверхности термостата остатки трансформаторного масла. Необходимо постоянно следить за состоянием контактных поверхностей высоковольтного вывода и контактора. В случае необходимости поверхности полировать мелкой наждачной бумагой.

7.4. При выполнении измерений и испытаний высоковольтной лабораторией ПО «ИЭС» применяют СИ и ИО, приведенные в таблице 7:

Порядковый номер и наименование СИ, ИО, вспомогательных устройств	Тип СИ, ИО	Заводской номер	Класс точности, пределы погрешности, пределы измерений	Наименов. измеряемой величины
1. измеритель параметров изоляции	Тангенс-2000	№08.13.858 №08.01.310	±(2·10 -4 +0,01·tgd); 1·10 -5 -1,000; ±(0,5+0,005Сx) пФ; 1кВ: 500 пФ — 340 нФ; 2-5 кВ: 50 пФ — 65 нФ; 5-10 кВ: 10 пФ — 34 нФ.	угол %; Емкость
2. Автоматизированная установка измерения диэлектрических потерь трансформаторного масла	Тангенс-3М	№ 923	±0,01 tg + 0,0001 0,0001 – 1,0 % 0,001 – 150 пФ	угол %; Емкость

Требования к погрешности измерений и приписанные

Подготовка к проведению испытаний (измерений)

При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:

9.1.Выполнение организационных и технических мероприятий по организации безопасного выполнения работы согласно требованиям «3».

9.2.Изучение схемы электроустановки.

9.3.Ознакомление с указаниями и требованиями технической документации на порядок проведения измерения tg d изоляции.

9.4.Внешний осмотр и визуальный контроль состояния электроустановки.

9.5.Внешний осмотр, подготовка испытательного оборудования к работе согласно п. «ПОДГОТОВКА ИЗМЕРИТЕЛЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ» руководства по эксплуатации. «4»

9.6.Сборка схемы измерения.

9.6.1.Силовые трансформаторы, автотрансформаторы и масляные реакторы.

Измерения tgd изоляции и емкости обмоток трансформаторов производят по схемам в нижеприведенной таблице. При этом последовательность измерений не нормируется.

Выводы обмотки, на которой производят измерения, соединяют между собой. У автотрансформаторов вывод одной из обмоток с автотрансформаторной связью допускается не присоединять к схеме измерения.

Последовательность измерения характеристик изоляции по схемам в нижеприведенной таблице:

Двухобмоточные трансформаторы и трехобмоточные автотрансформаторы	Трехобмоточные трансформаторы	Трансформаторы с расщепленной обмоткой НН
Обмотка, на которой производят измерения	Заземляемые части трансформатора	Обмотка, на которой производят измерения	Заземляемые части трансформатора	Обмотка, на которой производят измерения	Заземляемые части трансформатора
НН	ВН, бак	НН	СН, ВН, бак	НН1	НН2, бак, ВН
ВН	НН, бак	СН	ВН, НН, бак	НН2	НН1 бак, ВН
(ВН+НН)	Бак	ВН	НН, СН, бак	ВН+НН1(2)	НН1, НН2, бак
(ВН+СН)	НН, бак	(ВН+ НН1(2))	НН2(1), бак
(ВН+СН+ НН)	Бак	(ВН+НН1+ НН2)	Бак

Примечание. Согласно «1» измерения по схемам (ВН+НН) — бак;

(ВН+СН) — НН, бак; (ВН+СН+НН) — бак; (ВН+ НН₁₍₂₎) — НН₂₍₁₎), бак; (ВН+НН₁+НН₂) — бак производят в тех случаях, если при измерении по основным схемам получают результаты, не удовлетворяющие допустимым значени­ям, устанавливаемым нормативно-технической документацией.

Измерение tg d и емкости рекомендуется производить после измерения сопротивления изоляции.

Схемы подключения Блока преобразователя Тангенс-2000 для измерения тангенса угла диэлектрических потерь и емкости обмоток трансформаторов (схема «перевернутая»):

Рисунок 5 – Схемы подключения Блока преобразователя Тангенс-2000 для измерения tg d и емкости двухобмоточных трансформаторов и трехобмоточных автотрансформаторов

Внешние соединения Блока преобразователя и трансформатора:

Примечание. Выводы обмотки СН автотрансформатора не показаны.

Рисунок 6 – Схемы подключения Блока преобразователя Тангенс-2000 для измерения tg d и емкости трехобмоточных трансформаторов.

Внешние соединения Блока преобразователя и трансформатора:

9.6.2.Измерительные трансформаторы тока.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь основной изоляции производится у маслонаполненных ТТ всех типов на напряжении 10 кВ. Во всех случаях по возможности должна применяться «прямая» схема измерений. Снятие ошиновки с первичных выводов, как правило, не требуется. Измерения тангенса угла диэлектрических потерь (и емкости изоляции) для всех типов ТТ производятся без отсоединения вторичных цепей. Для ТТ со звеньевой изоляцией серии ТФЗМ (ТФН) можно рекомендовать также схему измерений тангенса угла диэлектрических потерь основной изоляции с отсоединением от измерительных выводов («И1», «И2», . ) вторичных цепей и подключением их к «Сx» или проведение измерений по перевернутой схеме. У каскадных ТТ измерения тангенса угла диэлектрических потерь производятся для каждой ступени в отдельности. При измерении параметров изоляции нижнего каскада восстанавливается связь между выводами промежуточных обмоток, шунтируется перемычкой верхний каскад. Последующие действия производятся так же, как и для однокаскадных ТТ серии ТФЗМ (ТФН), с подачей напряжения на первичную обмотку верхнего каскада. Нижний цоколь проверяемой ступени на время измерений заземляется. При измерении тангенса угла диэлектрических потерь ТТ типов ТФРМ-750 и ТФРМ-1150 разборка ошиновки промежуточных обмоток не требуется. На всех ступенях ТТ серии ТФРМ вывод «Сх» присоединяется к выводу нулевой обкладки ступени. Выводы промежуточных и технологической обмотки соединяются с нижним цоколем проверяемой ступени и заземляются. Испытательное напряжение подается на ошиновку первичной обмотки. При измерении тангенса угла диэлектрических потерь нижней ступени верхние ступени шунтируются перемычкой. При измерении параметров средней ступени ТТ типа ТФРМ-1150 верхняя ступень шунтируется токоведущей перемычкой.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов связи до монтажа рекомендуется производить по «перевернутой» схеме с целью уменьшения трудозатрат на проведение измерений. По этой же причине «перевернутая» схема рекомендуется при проведении измерений тангенса угла диэлектрических потерь и емкости нижних и верхних элементов собранных конденсаторов связи (в этом случае не требуется разземление ошиновки на стороне высокого напряжения и отсоединение от земли нижнего элемента). Рекомендуемые при этом схемы измерений тангенса угла диэлектрических потерь и емкости приведены на рис. 7.

Рисунок 7 – Схемы измерений tg d и емкости конденсаторов по «перевернутой» схеме

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь и емкости средних элементов конденсаторов связи рекомендуется производить по «прямой» схеме, как показано на рис. 8.

Рисунок 8 – Схема измерений tg d и емкости конденсаторов по «прямой» схеме

9.6.4.Вводы 35кВ и выше. Измерение tg δ производится:

Основной изоляции – по «прямой» схеме при напряжении 10кВ, изоляции измерительного конденсатора ПИН и последних слоев изоляции по «перевернутой» при напряжении 5кВ, tg δ вводов, установленных на оборудовании измеряется по «перевернутой» схеме.

Измеренные значения tg δ не должны превышать указанных в таблице 8:

Тип и зона изоляции	Предельные значения tg δ, %, вводов на номинальное напряжение, кВ, приведенное к температуре 20 0 С
110-150	330-750
1.Бумажно-бакелитовая -основная изоляция и изоляция ПИН -последние слои изоляции 2.Твердая изоляция ввода с масляным заполнением — основная изоляция 3.Бумажно-бакелитовая изоляция ввода с мастичным заполнением — основная изоляция	— — 1,0/1,5 3,0/9,0	0,7/1,5 1,2/3,0 1,0/1,5 —	0,6/1,2 1,0/2,0 — —	0,6/1,0 0,8/1,5 — —

Примечание: в числителе указаны значения при вводе в эксплуатации, в знаменателе – в процессе эксплуатации.

Подключить кабель питания Тангенс-3М в разъем с надписью «Сеть» и к питающей сети. Для включения установки переключить тумблер включения питания в положение «Вкл.». На дисплее установки, появится надпись:

«Тангенс-М» 12:30:59 23/05/2015 Вставьте пустую ячейку

Сдвинуть верхнюю панель установки вправо, при этом сработает блокировка высокого напряжения и нагревателя. Снять крышку термостата, освободив доступ к рабочему месту измерительной ячейки. Установить чистую пустую ячейку в термостат установки и подсоединить контактор.

Перед измерением ячейку заполнить испытываемой жидкостью. Не проводя измерений, жидкость вылить из ячейки и повторно заполнить ячейку до уровня, превышающего не менее чем на 3–5 мм нижнего края охранного электрода. Закрыть крышку термостата. Сдвинуть верхнюю панель влево до упора.

Все дальнейшие действия по управлению процессом измерения осуществляются с помощью 16-ти кнопочной клавиатуры и 4-х строчного индикатора, расположенных на верхней панели установки.

Оформление результатов испытаний (измерений)

13.1.Результаты измерений и испытаний оформляют записью в рабочем журнале произвольной формы и протоколом.

13.2.Протокол удостоверяет лицо, проводившее испытание и начальник подразделения (отдела, лаборатории, группы). В случае привлечения к испытаниям представителей поставщиков электрооборудования и визирования им протокола подпись начальника подразделения заверяется печатью организации (предприятия).

13.3.Для оперативного получения информации по результатам испытаний (измерений) того или иного электрооборудования рекомендуется хранить информацию и на бумажном и на электронном носителе.

13.4.Хранить протоколы необходимо в течение всей службы электрооборудования.

Требования к квалификации персонала

К выполнению измерений и испытаний допускаются:

14.1.Обученные работники из числа электротехнического персонала.

14.2.Персонал, прошедший специальную подготовку и проверку знаний требований гл.39. «3».

14.3.Персонал, имеющий право на производство специальных работ (подтверждается записью в удостоверении о проверке знаний).

14.4.Персонал, включенный в состав бригады, выполняющей работы по наряду или распоряжению.

14.5.Производитель работ в бригаде должен иметь группу IV, (группу III в электроустановках до 1000В), члены бригады – группу III, член бригады, назначенный для охраны – группу II.

14.6.Работник, выполняющий массовые испытания материалов и изделий в стационарной испытательной установке (отвечающей требованиям п.39.5.) единолично, должен иметь группу III.

14.7.Производитель работ и работник, проводящий испытания единолично, должны пройти месячную стажировку под контролем опытного работника.

Требования к обеспечению безопасности при выполнении испытаний (измерений) и экологической безопасности

15.1.Работа должна проводиться по наряду с назначением руководителя работ c V кв. группой. В минимальный состав бригады входят производитель работ с IV кв. группой и член бригады с группой по технике безопасности не ниже III.

15.2.Перед допуском на рабочее место (силовой трансформатор, измерительный трансформатор, ввод и т. п.) должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия:

– проведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие ошибочному или самопроизвольному включению коммутационной аппаратуры;

– вывешены запрещающие плакаты на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратурой;

– проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения людей электрическим током;

– установлено заземление (включены заземляющие ножи, установлены переносные заземления);

– ограждены при необходимости рабочие места или оставшиеся под напряжением токоведущие части и вывешены на ограждениях плакаты безопасности.

15.3.В электроустановках выше 1000 В с каждой стороны, откуда коммутационным аппаратом может быть подано напряжение на рабочее место, должен быть видимый разрыв, образованный отсоединением или снятием шин и проводов, отключением отделителей и выключателей нагрузки, за исключением тех, у которых автоматическое включение осуществляется пружинами, установленными на самих аппаратах.

15.4.Трансформаторы напряжения и силовые трансформаторы, связанные с выделенным для работ участком электроустановки, должны быть отключены также и со стороны напряжения до 1000 В для исключения возможности обратной трансформации.

15.5.При работе на высоте необходимо пользоваться средствами предохраняющими от падения с высоты и выполнять требования ПОТЭУ.

15.6.Аппаратуру, необходимую для испытания, рекомендуется размещать в непосредственной близости от объекта испытания с таким расчетом, чтобы, не передвигая ее, можно было испытать наибольшее количество объектов

15.7.При размещении аппаратуры все части, находящиеся под напряжением, необходимо оградить в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей».

15.8.При измерениях Тангенс-2000 по «перевернутой» схеме блок управления должен быть расположен вне ограждения, но таким образом, чтобы его задняя стенка была на уровне ограждения, а высоковольтный ввод с подходящим к нему экранированным соединительным кабелем находился в огражденной зоне. В этой зоне должны быть размещены испытательный трансформатор, объект измерения.

15.9.После того, как все оборудование установлено, необходимо:

– открыть крышку блока управления и надежно заземлить корпус, соединив зажим заземления с контуром заземления.

– заземлить корпус испытательного трансформатора и блока преобразователя.

Все заземления должны быть выполнены цельной медной проволокой (без скруток) сечением не менее 4 мм².

15.10.Не допускается производство работ по измерению тангенса и ёмкости в плохо освещённых местах и при приближении грозы (п.4.11-4.12. «3»).

15.11.Заземление пульта управления Тангенс-3М осуществляется при помощи заземляющей жилы сетевого кабеля.

15.12.Измерение tg δ изоляции не наносит вреда окружающей среде.

Приложения

16.1.Приложение А. Лист ознакомления персонала.

16.2.Приложение Б. Лист внесения изменений.

16.3.Приложение В. Образец протокола испытаний (измерений).

Лист ознакомления персонала

№ п/п

Фамилия Имя Отчество

Подпись

Дата ознакомления

Лист внесения изменений

№ п/п

Дата внесения изменения

Основание внесения изменения

ФИО, должность лица внесшего изменение

Подпись

Электротехническая лаборатория ПО «ИЭС»	Заказчик _________________________________
РОССИЯ, РБ, г. Ишимбай ул. Блохина, 19	Адрес ____________________________________
Свидетельство о регистрации № __________________	Объект ___________________________________
Выдано «_____» _____________-_________ 201___ г.	__________________________________________
______________________________________________	__________________________________________
кем выдано свидетельство	__________________________________________
Срок действия до «_______» ______________ 201__ г.	Монтажная организация
Код ОКП _____________________________________	__________________________________________
Дата получения заявки «____» ____________ 201__ г.	__________________________________________
№____________________________________________	__________________________________________
номер заказа, договора	наименование, адрес

ПРОТОКОЛ №____

от «_____»____________201_ г

Измерения тангенса угла диэлектрических потерь изоляции, емкости обмоток, вводов электрооборудования.

Протокол распространяется только на электроустановку

Протокол не может быть перепечатан или размножен полностью или частично без разрешения заказчика

(или испытательной лаборатории)

(Наименование и адрес)

(сведения о проектной организации и документации в соответствии с которой смонтирована электроустановка)

(Организация, Ф. И. О. руководителя, № договора, дата)

3. Вид и цель проведения испытания (приемосдаточные, периодические, эксплуатационные).

4. Место проведения испытания__________________________________________.

5. Климатические условия проведения испытаний:

Температура _____ о С, давление __________мм рт. ст., влажность __________%.

6. Измерения сопротивления изоляции электроустановки выполнены в соответствии с

МВИ-7 «Измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции, емкости обмоток, вводов электрооборудования».

7. Нормативный документ, на соответствие требованиям которого проведены испытания (стандарт, правила, нормы и т.п.), значение показателей по НД и допуска при необходимости.

Измеряемые параметры	Номер пункта НД на требования	Значение показателей по НД	НД на метод испытания	Погрешность измерений прибором	Допуск показателей по НД
Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции	МВИ — 7	Согласно паспортных данных прибора

9. Результаты измерения тангенса угла ДП изоляции оборудования электроустановки.

Протокол №___Страница 1 Страниц __3__

9.1. Для трансформаторов

Схема измерений	Результаты измерения	Исходные при Т 0 С	Примечание
tg	Сx	tg	Сx
ВН-К
СН-К
НН-К
ВН+СН-К
ВН+СН+НН-К

Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции	Результаты измерения при Т 0 С	Исходные при Т 0 С	Примечание
tg	Сx	tg	Сx
Основная Ф.А
Дополн. Ф.А
Основная Ф.В
Дополн. Ф.В
Основная Ф.С
Дополн. Ф.С

9.3. Для остального электрооборудования

№ п/п

Наименование оборудования

tg

Сx

10. Перечень применяемого испытательного оборудования (ИО) и средств измерения (СИ).

Наименование ИО и СИ	Тип ИО и СИ	Диапазон измерений	Погрешность СИ	Свидетельство о поверке	Дата поверки
Последняя	Очередная
1. измеритель параметров изоляции	Тангенс-2000 №08.13.858 №08.01.310	tgd, %: 1·10 -5 -1,000; емкость: 500 пФ–340 нФ 50 пФ–65 нФ 10 пФ–34 нФ	±(2×10 –4 +0,01×tgdХ); ±(0,5пФ+0,005×СХ)	№ 8/3584 № ЭТ-15-310	10.06.15 10.07.15	10.06.17 10.07.17
2. Автоматизированная установка измерения диэлектрических потерь трансформаторного масла	Тангенс-3М № 923	tgd, %: 0,0001-1,0; емкость: 0,001 пФ – 150 пФ	±(0,01 tg + 0,0001); ±(0,5пФ+0,005×СХ)	№ 8/5056	17.08.15г	17.08.16г

Протокол №___Страница 2 Страниц __3__

12. Заключение: ________________________________________________________________

13. Испытание произвели: ______________________/____________________/

Начальник ОИЗП: ______________________/____________________/

Дата проведения испытаний «_____»____________201____года.

Примечание: 1. Перепечатка, размножение протокола без разрешения ЭЛ запрещена.

2. Исправления, дополнения в протоколе не допускаются.

3. Копии протоколов хранятся в ЭЛ.

Протокол №___Страница 3 Страниц __3__

МЕТОДИКА

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

изоляции (tg δ), емкости обмоток, вводов

Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 5234; Нарушение авторского права страницы

Источник