Измерение изоляции трансформатора напряжения

Испытание силовых трансформаторов 6-10 кВ.

Очень часто в электрических сетях возникает ситуация когда необходимо испытать силовой трансформатор. Такие случаи это аварийное отключение(сгорел предохранитель одной или нескольких фаз, обнаружение локального нагрева шпильки при тепловизионном контроле, нехарактерный звук при работе, жалобы потребителей на нестабильный уровень напряжения), плановые работы при замене трансформатора, вновь вводимые трансформаторы или испытания после среднего ремонта.

Для полноценного испытания трансформатора его необходимо полностью расшиновать(отсоединить шины высокого и низкого напряжения, а также нулевой вывод от заземления и нуля).

В первую очередь испытания начинаются с визуального осмотра. Наружная изоляция силового трансформатора должна быть очищена от грязи и пыли и не иметь видимых повреждений(трещин, сколов , дорожек от прохождения разряда). В трансформаторах типа ТМ масло в баке должно находится на уровне соответствующем его внутренней температуре.
После осмотра, можно приступать к следующему этапу.

Измерение потерь холостого хода.

В эксплуатации такие измерения проводятся только для трансформаторов с мощностью 1000 кВА и более, и только после капитального ремонта, связанного со сменой обмоток или ремонтом магнитопровода. Однако в некоторых случаях, данное измерение способно помощь быстро выявить дефект и на менее мощных трансформаторах.

Измерение потерь ХХ силовых трансформаторов, автотрансформаторов и масляных реакторов необходимо выполнять до испытаний, связанных с воздействием на трансформатор постоянного тока (измерение сопротивления обмоток, определения группы соединения и т.п.), для исключения погрешностей, вызываемых влиянием остаточного намагничивания магнитопровода. Схема для измерения потерь ХХ однофазного трансформатора показана на рисунке 1а, а для измерения потерь в трехфазном трансформаторе — рисунке 1б.

Однако у трансформатора с трехстержневым магнитопроводом потери чаше всего измеряют при однофазном возбуждении, производя три опыта с поочередным замыканием накоротко одной из двух фаз и возбуждением двух других. Потери ХХ определяют, возбуждая обмотку низшего напряжения напряжением 220-380 В. Для вводимых в эксплуатацию трансформаторов измеренные значения потерь ХХ не должны отличаться от заводских данных (частота и подведенное напряжение должны соответствовать заводским) более чем на 5%. В эксплуатации значение потерь ХХ не нормируется. Соотношение потерь ХХ у исправных трансформаторов должно находится в диапазоне от 25 до 50 %.

U, В	A, А	P,Вт
ab-c0	220	0.05	20
bc-a0	220	0.05	20
ac-b0	220	0.07	27

Из таблицы видно, что максимальное расхождение между обмотками по мощности равно 27/20=1.35, это 35% значит данный трансформатор укладывается в пределы от 25 до 50%.

Какие дефекты можно выявить с помощью измерения потерь холостого хода?

Путь магнитного потока при возбуждении выводов АВ и ВС одинаков. Поэтому и мощности потерь для опытов на этих фазах не будут отличаться. При возбуждении фаз АС путь, пройденный магнитным потоком, длиннее, поэтому мощность потерь будет на 25-50% превышать предыдущие. Сравнивая эти показатели, можно выявить, на какой фазе есть дефект обмотки

Измерение сопротивления изоляции силового трансформатора.

Для измерений используется мегаомметр на напряжение 2500 В. Показания мегомметра отсчитываются через 15с (R15) и 60с (R60) после приложения напряжения к обмотке. Коэффициент абсорбции, отношение R60/R15, не нормируется, но во всех случаях он должен быть не менее 1,2. Верхний предел коэффициента абсорбции не ограничивается. Перед началом измерения все обмотки должны быть заземлены не менее чем на 2 мин, а между отдельными измерениями не менее чем на 5 мин. При измерениях трехфазного трансформатора все выводы обмоток одного класса напряжения соединяются вместе.

При измерениях на двухобмоточных трансформаторах мегаомметр подключается минимально по двум схемам. Сначала один из его выводов подключается к обмотке ВН, при этом обмотка НН соединяется с заземленным баком трансформатора и вторым выводом мегаомметра. Затем обмотки меняются местами: заземляется ВН, выводы от прибора подключаются к НН и баку.

Допустимые значения измеренных величин, относящиеся ко всем без исключения обмоткам трансформатора, указаны в таблице.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току силовых трансформаторов.

Измерение производится мостом постоянного тока при температуре обмотки в пределах 20±5 град.С . Возможно производить измерение сопротивления обмоток постоянному току при температуре отличающейся от 20 ±5 град.С , но при условии, что измеренные значения сопротивления будут приведены к температуре 20 град.С . Сопротивления обмоток измеряются на всех ответвлениях обмотки. В аппаратах с нулевым выводом измеряются фазные сопротивления, а при отсутствии нулевого вывода сопротивления обмоток между линейными выводами. Сопротивления постоянному току, полученные на одинаковых ответвлениях разных фаз и приведенные к одной температуре, не должны отличаться более чем на 2%, за исключением случаев, указанных в паспорте или заводском протоколе. Отклонение значения сопротивления обмотки приведенного к 20 град.С от указанного в паспорте должно быть не более ±2%.

Измерения проводятся на всех обмотках трансформатора, а также – на всех положениях ан цапфы(ПБВ) или устройства РПН, регулирующих выходное напряжение трансформатора. При этом перед измерение нужно провести не менее трех полных циклов переключений с использованием этих устройств.

Это выполняется для того, чтобы исключить влияние на результаты измерений переходного сопротивления их контактов.

Для измерений используются мосты или микроомметры, подключаемые по четырехпроводной (мостовой) схеме с целью исключения сопротивления измерительных проводов. Для повышения точности измерений зажимы прибора нужно присоединять не к ошиновке, а непосредственно к шпилькам трансформатора.

Следует учесть, что в момент подключения прибора из-за высокой индуктивности обмоток в них происходит колебательный процесс, в ходе которого показания прибора меняются.

Снимать показания нужно в момент, когда процесс прекратится и данные станут стабильными.

таблицы результатов измерения сопротивлению постоянному току обмоток ВН и НН.

положения ПБВ	АВ,Ом	ВС,Ом	СА,Ом	%
1	0.434	0.434	0.434	0
2	0.422	0.422	0.422	0
3	0.410	0.409	0.410	0.24
4	0.398	0.398	0.398	0
5	0.386	0.386	0.386	0

обмотки	а0	в0	с0	%
результат, Ом	0.00448	0.00449	0.00456	1.79

Измерения сопротивлению постоянному току показывает состояние контактов переключающего устройства и места соединения обмоток к выводам трансформатора.

Определение коэффициента трансформации силовых трансформаторов.

Измерение коэффициента трансформации выполняется на всех ступенях переключателя ответвлений. Коэффициент трансформации необходимо измерять методом двух вольтметров при одновременном измерении напряжения на обмотках. Испытание производится путем подачи напряжения 380/220В на обмотку высшего напряжения.Схемы определения коэффициента трансформации приведены на рисунке. Для того чтобы не допускать ошибок, при измерении коэффициента трансформации, необходимо производить измерение напряжения одновременно на всех вольтметрах, что важно при возможных колебаниях в сети 380/220 В. Измеренный коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 2% от коэффициента трансформации того же ответвления других фаз.

Проверка группы соединения обмоток.

Проверка группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов производится для установления идентичности групп соединения трансформаторов предназначенных для параллельной работы. Проверка производится при монтаже в случае отсутствия паспортных или заводских данных. В эксплуатации проверка производится при ремонтах с частичной или полной сменой обмоток. Схема проверки полярности и группы соединения обмоток приведена на рисунке 3. На обмотку ВН подают напряжение 2-4В постоянного тока, а к обмотке НН попеременно к каждой фазе подключают гальванометр с нулём по средине шкалы. По отклонению стрелки гальванометра вправо или влево и отсутствию отклонения при помощи таблицы 2 определяют группу соединения трансформатора. При определении правильности обозначений выводов необходимо руководствоваться тем, что при одноименных выводах отклонение прибора будет максимальным по сравнению с отклонением прибора при подключении к разноименным выводам.

Испытание силовых трансформаторов повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание изоляции обмоток трансформаторов повышенным напряжением переменного тока от постороннего источника производится вместе с вводами. Испытательное напряжение зависит от класса изоляции оборудования. Схема для испытания трансформатора повышенным напряжением частоты 50 Гц показана на рисунке 5. Время испытания составляет 1 мин. При отсутствии испытательной установки необходимой мощности испытание обмоток трансформаторов может не производится. Значение испытательного напряжения частотой 50 Гц приведено в таблице3.

Что проверяют при испытании силовых трансформаторов? Перечень работ, периодичность

Силовые трансформаторы требуют регулярного проведения комплекса измерений и испытаний. К этой категории электрооборудования относятся также автотрансформаторы, а также – масляные реакторы. В дальнейшем мы не будет делать между ними различий, называя все это оборудование одним словом – трансформаторы.

Измерение сопротивления изоляции у трансформатора

Для измерений используется мегаомметр на напряжение 2500 В. Важная особенность: сопротивление изоляции на стороне НН, имеющей глухозаземленную нейтраль, невозможно измерить без отсоединения этой самой нейтрали от контура.

Ошиновку фазных выводов трансформатора, если она не повлияет на результаты проверки, можно оставить на месте, но в некоторых случаях требуется и ее демонтаж

. Если же он невозможен, а при измерениях результаты будут сильно искажены, то при текущем ремонте можно их не производить. Но при капремонте они обязательны, измерения проводятся до и после его выполнения.

Для мощностей свыше 16 кВА измерение выполняется еще по одной схеме: выводы ВН и НН соединяются между собой, прибор подключается между ними и баком.

При наличии трех обмоток логика подключения мегаомметра остается той же самой, только соединяется с баком не одна, а две обмотки. Для трансформаторов 16 кВА и выше добавляются еще два измерения: соединенных вместе обмоток ВН и СН относительно обмотки НН, соединенной с баком, а также всех обмоток относительно бака.

Видео об испытаниях высоковольтных трансформаторов:

Температура обмоток, как и при любых испытаниях, не должна быть отрицательной. Но для аппаратов на 220 кВ она не должна опускаться ниже 20˚С, 150 кВ – ниже 10˚С.

Измеренным значением сопротивления изоляции считается величина, которую показал прибор через 60 секунд после приложения измерительного напряжения (R60). Но при капремонте требуется и измерение коэффициента абсорбции (R60/R15). После ремонта и заливки маслом измеренные величины должны укладываться в нормы, приведенные в следующей таблице.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь в трансформаторе

Эти измерения проводятся для трансформаторов:

напряжением 110 кВ и выше;
мощностью 31500 кВА и более.

Требования к температуре и схемам измерения те же, что и при измерениях сопротивления изоляции. Нормы для измеренных после капремонта значений приведены в таблице ниже.

В эксплуатации жестких норм для тангенса нет, но требуется анализ динамики их изменения во времени.

Особенно следует обращать внимание на результаты измерений, если происходит ухудшение других показателей.

Испытание повышенным напряжением трансформатора

Производится для аппаратов напряжением 35 кВ и ниже.

Если при ремонте не производилось вскрытие бака трансформатора с заменой обмоток, их изоляции или масла, испытание проводить не обязательно. Сухие трансформаторы испытываются в обязательном порядке.

Испытательные напряжения для высоковольтных обмоток выбираются из нижеприведенной таблицы.

Для герметизированных трансформаторов нужно следовать указаниям заводов изготовителей.

При частичном ремонте величину испытательного напряжения можно снизить до 90% от требуемой.

Если при капитальном ремонте не выполнялась замена изоляции или обмоток, или менялась только изоляция, то снижение можно производить до 85% от необходимого значения.

Напряжение промышленной частоты подается от постороннего источника (испытательной установки) на обмотку ВН, при этом выводы обмотки НН соединяются с баком и заземляются. При положительном результате испытания не должно наблюдаться пробоев изоляции со срабатыванием защиты испытательной установки, колебаний токов утечки и напряжения.

Ток утечки не нормируется, но его величина соизмерима с аналогичным током, появляющимся в процессе испытания электродвигателей.

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

Измерения проводятся на всех обмотках трансформатора, а также – на всех положениях анцапфы или устройства РПН, регулирующих выходное напряжение трансформатора. При этом перед измерение нужно провести не менее трех полных циклов переключений с использованием этих устройств.

Это выполняется для того, чтобы исключить влияние на результаты измерений переходного сопротивления их контактов.

Снимать показания нужно в момент, когда процесс прекратится и данные станут стабильными.

В момент отключения прибора из-за явления самоиндукции на обмотках трансформатора возникает опасное для жизни напряжение. Поэтому все переключения нужно производить только при отключенном питании прибора или при остановленном процессе измерения.

Видео об испытаниях трансформаторов:

Полученные данные сравниваются с заводскими или полученными при предыдущих измерениях, а при необходимости – приводятся к одинаковой температуре. Не допускается отклонения более 2%.

Кроме измерений, указанных выше, после капремонта выполняются:

измерение коэффициента трансформации;
проверка группы соединения обмоток;
измерение тока и потерь холостого хода;
измерение сопротивления короткого замыкания;
испытание вводов;
испытания встроенных трансформаторов тока.

Также по отдельному графику берется проба масла для проверки его пробивного напряжения.

Пошаговая инструкция, как проверить и испытать силовой трансформатор

Силовой

Автор Andrey Ku На чтение 20 мин Опубликовано 28.10.2021

Сокращение аварий электрооборудования, своевременный поиск скрытых дефектов, адекватное определение сроков эксплуатации, передачи в ремонт оборудования, преобразующего напряжение из класса в класс, является основной целью испытания силовых трансформаторов. Разработанная методика приемосдаточных испытаний позволяет проводить такое тестирование энергосистемы в четкой структуре последовательно и качественно.

Введение

Главная задача проведения испытаний силовых трансформаторов – постоянный мониторинг неисправностей во всех узлах такого оборудования, их своевременное устранение после обнаружения. Все это делается с одной целью – продолжение непрерывной работы важного узла в системе энергоснабжения многих энерго потребителей.

Оценить, насколько надежен, экономически выгоден, безопасен и технически исправен силовой электроагрегат позволяют ряд его испытаний. Познакомится ближе с многими испытаниями электроустановки помогают их подробные рассмотрения на конкретных примерах. К примеру, детальное описание инструкции, как мегомметром проверить силовой трансформатор мощностью 250 кВа, в этой статье – наиболее эффективный выбор для такого знакомства.

Зачем нужно испытывать трансформаторы

Силовой трансформатор – важный передающий узел в составе мощной и сложной энергосистемы, обеспечивающей электропитанием значительное количество промышленных и бытовых энерго потребителей. Такой узел должен быть надежным и исправным продолжительное время, чтобы не происходило сбоя в полезной работе промышленных потребителей, не было недостачи в потреблении электроэнергии в быту обычными людьми.

Именно поэтому масляные и сухие силовые преобразователи напряжения постоянно испытывают:

На заводах производителях многочисленными проверками и испытаниями на работоспособность – с целью гарантированного понимания, что сложное техническое устройство преобразования напряжения из одного класса в другой после изготовления полностью исправно и готово к дальнейшей работе на объекте;
При монтаже в ансамбле системы снабжения, тестируя согласно специальной методике приемосдаточных испытаний – с целью понимания, что в момент транспортировки и последующей установки энергооборудования не произошло или не создано никаких дефектов или ошибок монтажа, которые не смогут обеспечить должное, стабильное питание необходимому количеству потребителей;
Периодически в течении эксплуатации электроустановок и узлов, в результате которых также могут возникнуть определенные сбои или дефекты сложного передающего оборудования – для предотвращения предаварийных или аварийных режимов. Для выявления дефектов на ранних этапах и своевременного их устранения в эксплуатационном режиме с наименьшими потерями для всех энерго потребителей.

Подобный мониторинг, проверки работы силовых передающих устройств обеспечивают максимальное качество работы энергосистем в целом, а значит обеспечивается получение максимального количества и качества электроэнергии в промышленности и в бытовом секторе, что благоприятно влияет на уровень их коэффициента полезного действия.

Методика приемосдаточных испытаний силовых трансформаторов

Работы по вводу в эксплуатацию новой энергетической установки, в числе которой входит один из основных силовых агрегатов – силовой трансформатор напряжения – обязательно проходят с учетом определенной методики испытаний всех его узлов и механизмов. Приемосдаточные тесты силовых трансформаторов на новых энерго системах или в момент планово-предупредительного обслуживания уже эксплуатируемых энерго объектах включают в себя до 20 типов различных проверок и контрольных испытаний в зависимости от типа трансформатора по классу напряжения, разницы в системах его охлаждения, и другой сложности остальных систем электроснабжения.

Понять их детали для начала позволяет рассмотрение общих положений испытаний силового электрооборудования.

Общие положения

Силовые трансформаторы подвергаются контрольным проверкам и испытаниям для выявления возможных дефектов при вводе в эксплуатацию нового оборудования или определения степени надежности эксплуатируемых электроузлов согласно строгому графику их периодичности проведения и следуя определенному объему тестирования:

Производится обязательное предварительное определение условий подключения трансформатора без сушки;
Проводится измерение сопротивления обмоток трансформатора по постоянному току;
Ведутся замеры сопротивления, тесты повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмоток, изоляции конструктивных элементов;
Производится испытания трансформаторного масла;
Испытания бака на герметичность;
Проверяется коэффициент трансформации, тесты групп соединения обмоток, всего переключающего оборудования и устройств, систем охлаждения, предохранительных систем в виде многочисленных клапанов трансформатора, ведется оценка пригодности выхлопных труб.

Типы проверок

Исходя из перечисленных положений тестирования силового энергооборудования и обычному, незнакомому с электроснабжением человеку становится понятно насколько всесторонне проверяется на исправность и работоспособность подобный энерго агрегат. Если трансформаторы имеют высокие мощности преобразования напряжения от 1000 кВа до десятков мВа, к их тестированию добавляют проверки типа:

Замеров процента диэлектрических потерь – для силового оборудования, рассчитанного на напряжения 35 киловольт;
Измерения тока и потерь холостого хода – для трансформаторов мощностью 1000 кВа и выше;
Измерения сопротивления короткого замыкания – для трансформаторов мощностью 63 мВа и выше.

Проводя все вышеперечисленные испытания и тестирования рабочий персонал должен в обязательном порядке руководствоваться определенными регламентами, предписаниями и нормативной документацией по проведению таких работ согласно правилам техники безопасности и охране окружающей среды.

Нормативные ссылки

Технические требования общего характера к силовым преобразующим устройствам различных классов напряжения определяются нормативами:

«ПУЭ» («Правила устройства электроустановок»), 7-е издание, глава 1.8, пункт 1.8.16, пункты 1-14;
«ПТЭЭП» («Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»), Приложение 3 Раздел 2; приложение 3.1, таблица 5;
Паспорт трансформатора от завода-изготовителя;
ГОСТ 11677-75 – в стандарте, которого описаны программы и акты приемосдаточных, типовых и периодических тестов трансформирующего электрооборудования, проводимых на заводах производителях;
ГОСТ 3484-77 / ГОСТ 22756-77 / ГОСТ 8008-75 – стандарты, включающие и регламентирующие всю методику текущих испытаний в до и после проведения монтажных работ энергосистем на объектах.

В момент проведения испытаний стоит дополнительно руководствоваться еще несколькими нормативными документами типа ГОСТ 1516 / СТП 09110.220.366-08, помогающих специалистам определить подробный фронт испытательных, проверочных работ силовых трансформаторов напряжения согласно требованиям безопасности и охраны окружающей среды.

Методы измерения

Руководствуясь вышеперечисленной документацией, проводят следующие методы измерений узлов и механизмов в момент испытания силовых трансформаторов:

Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора – такой процесс проводится при помощи мегаомметра с номинальным рабочим напряжением равным 2500 вольт. Перед и между измерениями все обмотки трансформатора обязательно заземляются;
Измерение тангенс угла диэлектрических потерь производят мостом переменного тока. Если испытуемые трансформаторы в этот период маслонаполненные – замер проводят при подающем пониженном от паспортного номинального напряжении, равным 2/3 от него;
Измерение емкости обмоток относят к электрическим испытаниям трансформатора, позволяющим получить данные о степени влажности обмоток трансформатора. Такой вид измерений доступен при контроле коэффициента абсорбции трансформатора, представляющим собой отношение сопротивления изоляции обмоток после шестидесятиминутного измерения к значению сопротивления после пятнадцатиминутного измерения;
Измерение сопротивления обмоток постоянному току – метод, позволяющий проверить силовые трансформаторы на наличие скрытых неисправностей;
Определение коэффициента трансформации энерго оборудования производится методом двух вольтметров, который дает понимание о правильном или ошибочном соединении группы обмоток трансформатора.

Дополнительные тесты

Существуют и другие периодичные испытания силового трансформатора, носящие характер дополнительных тестов и проверок устройств трансформации напряжения. К ним относят:

Проверка фазировки, вводов и встроенных трансформаторов тока силового оборудования;
Включение устройства на номинальное напряжение толчком и другие.

Как для основных методов измерений, так и для дополнительных испытаний существуют специальные, определенные нормативными актами средства измерений, условия их проведения, допустимые поправочные коэффициенты погрешностей и определенный четкий порядок действий. Обо всем этом лаконично и кратко статья знакомит ниже.

Средства измерения

Или приборы, применяемые для проведения методики приемосдаточных испытаний включают в себя следующий типовой набор электрооборудования:

Мегаомметр электронный на предел напряжения в 2500 Вольт (типа Ф4102/2-М);
Вольтметры (типа Э545);
Амперметр (типа Э526);
Мосты постоянного тока;
Лабораторная испытательная установка или стенд (типа Р333);
Другие инструменты, применяемые в опытах в зависимости от типа проводимых методик.

В момент испытаний нельзя обходится и без определенных средств защиты рабочего персонала, проводящего тесты и испытаний опасного электрооборудования в виде:

Переносных заземлений;
Диэлектрических ковров, перчаток, бот;
Предупредительных плакатов.

Только обеспечив полную безопасность и проведя полных спектр подготовительных и организационных работ следует приступать к текущим процессам испытания силовых трансформаторов напряжения.

Требования к погрешности

Регламент испытаний силовых трансформаторов устанавливает определенные требования к погрешностям измерений, не учитывая которые при проведении тестирования возможно допустить ряд технических ошибок при дальнейших расчетах значений методов испытания электро оборудования, что в свою очередь приведет к неправильным заключительным выводам о степени надежности трансформатора и его работоспособности в дальнейшей эксплуатации.

Погрешность во всех видах испытаний и методов измерений не должна превышать более 5 % от установленных номинальных значений.

Условия проведения

Методика тестирования и испытания такого сложного технического устройства предполагает выбор определенных климатических условий проведения, подготовительно-организационных и технических предварительных работ. В их состав входят условия:

Любые методы измерения систем трансформатора напряжения проводят только в сухие погодные условия;
Сам энерго агрегат перед проведениями испытаний должен быть предварительно расшинован, все места предполагаемых измерений должны быть очищены от пыли и иметь свободный доступ тестируемого персонала;
Все необходимые приборы для испытаний должны содержать актуальные даты поверки, быть полностью в исправном состоянии;
Испытания измерения сопротивления обмоток постоянному току проводятся лабораторным средством – омметром, соответствующих номиналов. В методе необходимо устанавливать значение тока постоянной частоты в 20% от величины тока обмотки. Сопротивление провода в цепи измерений не должно превышать 0,5% значения сопротивления вольтметра;
Используется обязательное размагничивание магнитопровода от любых остаточных намагничиваний для чистоты проведения измерений тока и потерь холостого хода трансформатора;
Если испытуемый трансформатор только прибыл от производителя и ранее не был в эксплуатации в составе энерго системы измерения его потерь холостого хода проводят в первую очередь;

Более подробно с остальными условиями проведения испытаний трансформаторов можно найти в нормативной документации определяющих методы их проведения и тестирования преобразующей электросистемы.

Порядок проведения проверок

В нормативных актах и регламентах методики испытаний прописан строгий порядок проведения тестов силового трансформатора напряжения. Начинается он с установления условий включения трансформатора.

Определение условий включения

Возможно ли включение трансформатора без сушки определяют непосредственно в момент проведения испытаний, следуя нормативами типа РТМ 16.800.723-80 («Трансформаторы силовые. Транспортировка, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию). Выводы о условиях включения формируются исходя из данных, указанных в паспорте оборудования от заводов-производителей, понимая к какой из четырех групп по мощности и классу напряжения, относится тестируемый энерго агрегат, а также с учетом реальных транспортировочных условий трансформатора.

Измерение сопротивлений изоляции

Замеры сопротивления изоляции силовых трансформаторов по технологии приемосдаточных испытаний проводят до измерений тангенса угла диэлектрических потерь, и измерения емкостей обмоток. Измерения производятся при помощи мегаомметра номинальным напряжением 2500 вольт и пределом сопротивления на шкале в 10000 Ом. Перед началом измерений сопротивления испытуемые обмотки должны быть заземлены не менее трех минут.

Такой тест позволяет определить наличие скрытых неисправностей силового оборудования, вычислить степень увлажненности объектов. Замер сопротивления обмоток должен производится при одинаковой температуре, в разные временные промежутки – через 15 и 60 секунд после подачи напряжения на тестируемом объекте.

Как измерить коэффициент трансформации

Определение этого параметра во время испытаний позволяет проверить на правильность паспортные значения коэффициента трансформации от поставщика производителя, к тому же этот этап испытаний дает понимания о правильности подсоединения ответвлений обмоток, подсоединённых к переключающим устройствам силового оборудования.

Тест ведется на всех ступенях переключения, значение коэффициента при этом не должно отличаться более, чем на 2% от значений, указанных в паспорте силового трансформатора.

Практически измерение коэффициента трансформации проводится методом двух вольтметров. Суть этого метода заключается в подаче напряжения номинального значения к одной из обмоток трансформатора и параллельно подключив в эту цепь два вольтметра, произведение замеров значения напряжения, подаваемого на обмотку и его значения на второй обмотке трансформатора.

Важным моментом в таком измерении является необходимость контроля питающего напряжения на обмотку трансформатора в диапазоне не менее 1% от номинального паспортного значения, без любых перекосов.

После замеров фазных и линейных значений напряжений на обмотке трехфазного трансформатора, по специальным формулам указанным в нормативных актах испытаний производится расчет значения коэффициента трансформации и сравнение полученной величины с значением коэффициента трансформации из заводского паспорта оборудования.

Как измерить сопротивления обмоток постоянному току

Испытания необходимы для выявления дефектов в обмоточных проводах, переключающих устройствах, всех контактных соединениях обмоток трансформаторов. Перед проведением теста все замеряемые контактные части должны быть тщательно очищены от пыли и грязи.

Тест проводится на всех ответвлениях обмоток трансформаторов, имеющих устройства переключения без возбуждения.

Замеры начинаются только после осуществления не мене трех полных циклов переключения на силовом трансформаторе.

Значения сопротивления обмоток на всех ответвлениях разных фаз должны отличаться от паспортных значений не более, чем на 2% при одинаковой температуре. В случае если необходимо провести дополнительные температурные пересчеты, полученные результаты должны варьироваться в 5% дифференте от исходных.

Испытания сопротивления обмоток постоянному току возможно производить двумя методами:

Методом падения напряжения – самый простой испытательный метод с применением простых измерительных приборов (вольтметров и амперметров) основан на замере значений падения напряжения и тока на тестируемом участке, а после расчете значения сопротивления по закону Ома и его сравнение с паспортными данными трансформатора;
Мостовой метод – более технически сложный метод, при котором необходимо использование измерительного стенда прибора (типа РЕТ-МОМ). В этом случае производятся замеры активных сопротивлений обмоток трансформатора при различных значениях напряжения, и сравнения полученных результатов с номиналами паспорта оборудования от производителя.

Второй метод измерений сопротивлений более сложный и требует обязательного применения специального тестируемого оборудования, квалифицированного, обученного персонала и других деталей в момент испытаний, но позволяет более шире и точнее произвести тест и определить пригодность энерго оборудования.

Фазировка

Простыми словами это проверка на совпадение по фазам и значению вторичных напряжений на всех выводах вновь вводимых в эксплуатацию новых силовых трансформаторов в системе одиночного трансформирования напряжения или в энерго установках, в которых используется второй резервный питающий ввод, а значит и второй трансформатор. Их вводы и выводы должны быть совпадать по фазам в замкнутой цепи

Именно с этой целью и производятся данные испытания, с обязательным нахождением общей тестовой точки в тестируемой цепи. Практически на высоковольтных вводах проверка правильной фазировки производится использованием временных перемычек, оперативных штанг, на низковольтных вводах измеряя напряжение вольтметрами.

Измерение холостого хода

Суть испытаний достаточно прост. Согласно схематике, приведенной в «ПУЭ» для двух значений напряжений – номинальном и малом – при помощи фазометра измеряется ток холостого хода. Через его полученное значение расчетными формулами высчитывается потребляемая активная мощность, которая и будет значением потерь холостого хода тестируемого трансформатора напряжения.

Полученные тестовым путем значения потерь холостого хода, равные эквиваленту активной расчетной мощности холостого хода, сравнивают с паспортными номиналами производителя в этих критериях испытания. Для измерений холостого хода они должны не превышать определенных значений, выраженных в процентах:

При однофазном тесте результаты не должны превышать 10% от паспортных;
При трехфазных тестах – не более 5%.

Данные этого теста, как и вышеописанных после его проведения и проведения расчетов фиксируются в протоколах и актах испытания электрооборудования.

Коротким замыканием

Испытуемый силовой трансформатор подвергается опыту короткого замыкания с целью проверки цепи вторичной обмотки, получения значения номинального тока в этой цепи, значения потерь мощности, получения данных по падению напряжения на внутреннем сопротивлении энерго агрегата.

Опыт коротким замыканием ведется при создании короткого замыкания (искусственного типа по схемам из нормативов «ПУЭ») цепи вторичной обмотки и номинальном токе первичной обмотки трансформатора. Для проведения подобного испытания используются измерительные приборы типа амперметр, вольтметр, ваттметр соединенные согласно схемам их включения в специальную цепь опыта.

Контрольные испытания начинают при нулевом напряжении на входе трансформатора. Постепенно увеличивая напряжения первичной обмотки до определенного значения, при токе первичной обмотке, достигаемом номинала.

После получения измерительных результатов приборов производят их сравнение с паспортными номиналами от производителя. Практические данные должны быть в пределах 5-10 процентного отклонения по величине от паспортных.

Обработка, оценка и оформление результатов

В процессе ведения контрольных испытаний новых или эксплуатируемых ранее силовых трансформаторов напряжения в составе различных энерго систем и объектов ведется специальный протокол – рабочий журнал, в котором тестируемый персонал фиксирует, заверяет и визирует все данные полученные опытами, измерениями, расчетами на основе формул предписанных нормативной документацией по методике приемосдаточных испытаний.

После окончания всех основных опытов и занесения данных в указанный журнал, на их основе с учетом значений и данных прошлых испытаний силового энерго оборудования производится оценка и анализ дальнейшей работоспособности тестируемого образца или других действий, связанных с возможным проведением ремонтных работ оборудования.

На основе оценочных и аналитических мероприятий обслуживающий персонал делает окончательные выводы и выносит заключение по силовому оборудованию, которые заносит в протоколы (изоляционные карты) прохождения испытаний и опытов.

Занесение выводов в протокол испытаний является заключительным мероприятием всей методики приемосдаточных испытаний силового трансформатора напряжения на конкретном объекте.

Требования безопасности и охраны окружающей среды

Немаловажным для персонала, проводящего испытания и лабораторные опыты, измерения на силовом энергетическом оборудовании является выполнение обязательных требований безопасности и охраны окружающей среды. Обязательное исполнение всех мер по безопасности проведения испытаний высоковольтного оборудования повышенной опасности регламентируется нормативами, указанными в «ПОТ», «ППБ», инструкции по охране труда. Рабочий персонал должен знать и применять практики данные требования.

Какой-либо экологической опасности для окружающей среды методика испытаний силовых трансформаторов не имеет.

Дополнительные испытания

Испытания с оценкой внешней целостности корпуса трансформатора, анализа трансформаторного масла, вводов, тест встроенных трансформаторов тока силового преобразователя напряжения хоть и носят вспомогательный характер, но должны в обязательном порядке проводится при проведении приемосдаточных работ на объекте.

Кратко о каждом из них рассказывается ниже.

Трансформаторного масла

Масло в системе силового трансформатора напряжения играет роль охлаждающей, изоляционной жидкости в зависимости от типа сборки электроагрегата. К тому же со временем необходимые показатели этого жидкого вещества могут видоизменяться (масло может «стареть»), что негативно может повлиять на правильную работу всего преобразователя напряжения в целом. Поэтому при дополнительных испытаниях трансформаторное масло оценивают по нескольким параметрам:

Степень возможного окисления масла;
Критический нагрев до режима воспламенения жидкости;
Допуски вещества по плотности.

Данные собираются на основе тестов с помощью специальных лабораторных измерителей, которые после испытаний сравнивают с паспортными значениями и в случае серьезных отклонений полученных параметров от заданных, принимают соответствующие меры.

Вводов

Следующим вспомогательным тестом является проверка и осмотр всех контактных вводов силового оборудования на обнаружения явных неисправностей, деформаций или иных дефективных изменений, которых не было на этапе прошлого тестирования.

Ведется обязательная очистка контактных вводов от пыли, грязи и других посторонних веществ, которые могут отрицательно повлиять на работоспособность оборудования.

Встроенных ТТ

Дополнительным обязательным испытанием подвергаются встроенные трансформаторы тока на силовом преобразователе напряжения согласно «ПЭУ» по пунктам. 7.1, 7.3.2, 7.4-7.6. В основу таких тестов входят несколько проверок оборудования:

Измерение сопротивления изоляции встроенных ТТ – полученное значение сопротивления должно быть не менее 1 Мом;
Тепловизионный контроль ТТ – тест и оценка проводится согласно нормам, указанным в приложении 3 «ПУЭ»;
Контроль изоляции под рабочим напряжением.

Все полученные параметры, после проведения их сравнительного анализа с паспортными данным добавляются к основным результатам проверки оборудования занесением в рабочий журнал.

Включение толчком на номинальное напряжение

Перед тестированием трансформатора подобным опытом монтажные, очистные работы с силовым оборудованием должны быть полностью закончены. Первичный анализ и общие мероприятия методики тестов трансформатора должны нести минимум удовлетворительные значения и параметры для проведения включения толчком на номинал напряжения.

Суть вспомогательного испытания состоит в подключении к трансформатору дизель генератора и подача напряжения на него без нагрузки в 3-6 кратной величине толчком в присутствии рабочего персонала, который ведет оценку и анализ всех защит и механизмов силового преобразователя напряжения.

Если срабатывания защит трансформатора на отключение от сети не было, оборудование остается под напряжением на длительный период с дальнейшей его «прослушкой» и анализа работы.

По результатам тестирования полученные данные, выводы о работе силового электрооборудования заносятся в рабочий журнал испытаний.

Инструкция как мегаомметром проверить трансформатор 250 кВа

Подробно тест проверки сопротивления изоляции обмоток силового трансформатора номинальной мощностью 250 кВа, независимо от класса напряжения по высоковольтной стороне (6/10 кВ или выше) и значением напряжение на низковольтной стороне равной стандарту 0,4 кВ проводится в несколько четких шагов, что позволяет выполнить такое испытание наиболее полно, правильно и главное безопасно.

Основное требование по безопасности в инструкции проверки трансформатора 250кВа или любой другой мощности мегаомметром производится рабочим персоналом только вдвоем, с группой по электробезопасности ведущего измерения не ниже IV (до и выше 1000 вольт), а его напарника – не ниже III категории электробезопасности.

Замеры сопротивления проводят не ранее, чем через 12 часов после окончания заливки в агрегат трансформаторного масла до номинального уровня. Измерения ведут при температуре изоляции не ниже 10 градусов по Цельсию.

Последовательность

Последовательность проведения теста-измерения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500В и пределом сопротивления 10000 Ом, следующая:

Проведение внешнего осмотра преобразователя напряжения в составе энерго системы – перед испытанием специалисты должны провести внешний осмотр оборудования, и визуально убедится в целостности всех элементов, отсутствия повреждений радиатора трансформатора, изоляторов, уровня масла, стекла термометров, заземления трансформатора;
Замер мегаомметров (2500 В/10000 Ом) проводятся в строгой последовательности по схемам из нормативной документации для текущего теста:
НН – ВН;
ВН – НН;
ВН + НН.

При этом все выводы обмоток одного напряжения соединяют между собой, остальные обмотки в обязательном порядке заземляют.

С помощью мегаомметра подключенного к выводам обмоткам проводят два замера сопротивления с временным интервалом 15 и 60 секунд. Начало отсчета берут от начала вращения ручки прибора. Перед началом проведения тесты все обмотки трансформатора требуется их заземлять на время не менее 5 минут;
Перед проведением замеров рабочая зона, где установлен испытываемый агрегат должна быть очищена от любых посторонних предметов, ограждена и в доступных местах вывешены плакаты по электробезопасности типа «СТОЙ! НАПРЯЖЕНИЕ!», а в местах переключения или других подвижных контактах предупреждающие плакаты «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТАЮТ ЛЮДИ!»
Полученные значения сопротивлений обмоток в равном температурном эквиваленте, но с разным временным интервалом сравнивают с нормативными данными трансформаторов из технической литературы, фиксируют их в рабочем журнале испытаний. Номинал сопротивления обмоток согласно пунктам «ПУЭ» в нормальном режиме устройства равен не мене 0,5 Мом;
После измерений сопротивления принимаются проводить следующие измерение в составе данного испытания типа:
Измерения сопротивления шпилек стяжных, бандажей, прочих конструктивных элементов крепежа корпуса оборудования относительно активного металла магнитопровода и обмоток;

Последний этап

Полученные значения фиксируют в том же формате в рабочем журнале, а после анализируют с основными значениями сопротивлений. Мегаомметр с номиналом по напряжению в 2500 Вольт и пределом по сопротивлению в 10000 Ом позволяет не только получить данные о значения сопротивления внутренних элементов трансформатора в 250кВА, но дает возможно их прозвонить на целостность внутри, тем самым определив есть ли внутри преобразующего устройства неисправности, необходимые к срочному устранению или ремонту. Что в свою очередь влияет на заключительные выводы о возможности ввода нового или ранее используемого оборудования в эксплуатацию в составе всей сложной электроустановки.

Таблица испытательных напряжений

Табличные данные для силовых трансформаторов приведены в «ПУЭ» в таблице правил № 1.8.11. Испытания повышенным напряжением промышленной частоты ведутся для изоляции обмоток трансформатора, вводов силового электрооборудования. Временной норматив на данные испытания установлен в промежутке равным 1 минуте.

Таблица 1.8.11 по «ПУЭ». Испытательное напряжение промышленной частоты внутренней изоляции силовых трансформаторов и реакторов с нормальной изоляцией и трансформаторов с облегченной изоляцией (сухих и маслонаполненных)

Номинал напряжения обмотки, кВ	Испытательное напряжение по отношению к корпусу и другим обмоткам, для изоляции, кВ
Номинал напряжения обмотки, кВ	Тип – нормальной	Тип – облегченной
< 0,69	4,5	2,7
3	16,2	9
6	22,5	14,4
10	31,5	21,6
15	40,5	33,3
20	49,5	45
35	76,5	–
110	180
150	207
220	292,5
330	414
500	612

Опыту повышенным напряжением продолжительностью 1 минута подвергается каждая из обмоток в отдельности. В этот момент остальные обмотки, все контактные части и другие токоведущие элементы трансформатора тщательно заземляются.

источники:

http://oizp.h1n.ru/?p=15

https://pue8.ru/elektricheskie-seti/940-ispytaniya-vysokovoltnykh-transformatorov-perechen-rabot-periodichnost.html

https://otransformatore.ru/silovoj/ispytanie-silovyh-transformatorov/