Google как проверить сопротивление изоляции мегаомметром. Мегаомметр. Виды и устройство. Работа и применение
В соответствии с Правилами устройства электроустановок все силовые трансформаторы подвергаются испытаниям. Они производятся периодически в процессе эксплуатации, при вводе оборудования в работу, а также после возникновения аварийных ситуаций. Лаборатория «Технопром-Замер» выполняет комплексные испытания силовых трансформаторов с применением современного оборудования, гарантирующего высокую точность проводимых исследований. При этом проверяется соответствие оборудования данным, предоставленным заводом-производителем, и изменение его характеристик в процессе эксплуатации, соответствие их требованиям нормативных документов. Результаты испытаний оформляются протоколом установленной формы.
Виды проводимых испытаний
- Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
- Замер характеристик изоляции.
- Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
- Изучение условий ввода оборудования в эксплуатацию.
- Замер потерь на холостом ходу.
- Определение коэффициента трансформации на каждом ответвлении.
- Фазировка.
- Проверка полярности выводов однофазных и групп соединения трёхфазных трансформаторов.
- Испытание на пробой трансформаторного масла.
- Включение толчком на рабочий режим.
Стоимость испытания трансформаторов
| Тип трансформаторов (мощность, кВА) | Стоимость испытаний |
| ТМ(Г)-25\10 | 2800 руб. |
| ТМ(Г)-40\10 | 15000 руб. |
| ТМ(Г)-63\10 | 16000 руб. |
| ТМ(Г)-100\10 | 17000 руб. |
| ТМ(Г)-160\10 | 18000 руб. |
| ТМ(Г)-250\10 | 19000 руб. |
| ТМ(Г)-400\10 | 20000 руб. |
| ТМ(Г)-630\10 | 21000 руб. |
| ТМ(Г)-1000\10 | 22000 руб. |
| ТМ(Г)-1600\10 | 22500 руб. |
| Дополнительные услуги | |
| Испытание трансформаторного масла на пробой без отбора пробы | 5000 руб. |
| Испытание ТП – выключатель нагрузки, ошиновка (без трансформатора) | 6500 руб. |
| Испытание ТП с одним трансформатором, КТП | 16000 руб. |
| Испытание ТП с двумя трансформаторами, 2 КТП | 28500 руб. |
| Испытание ТП с двумя трансформаторами (блочного типа) ,2БКТП | 31000 руб. |
| Испытание повышенным напряжением РУ (1 с.ш.) | 5500 руб. |
| Испытание повышенным напряжением трансформатора напряжения | 3500 руб. |
| Испытание повышенным напряжением трансформатора тока | 2500 руб. |
Более точная стоимость работ будет определена после выезда инженера электролаборатории на объект, либо рассмотрения однолинейных схем, проектной документации электроснабжения объекта. Заказать услугу, получить бесплатную консультационную помощь и ответы на все интересующие Вас вопросы можно по телефону: 8 (495) 003-98-83
Последовательность проверки силовых трансформаторов
1. Замер характеристик изоляции трансформаторов
Читайте также: Как работает шим контроллер в блоке питания
выполняется при температуре не менее +10 °С. Перед выполнением работы поверхности трансформатора и изоляторы тщательно очищаются от загрязнений. Порядок выполнения испытаний указан в таблице №1.
Схемы измерения характеристик изоляции трансформаторов
| Трансформаторы с двумя обмотками | Трансформаторы с тремя обмотками | ||
| Измеряемые обмотки | Заземлённые части | Измеряемые обмотки | Заземлённые части |
| НН ВН ВН+НН | Бак, ВН Бак, НН Бак | НН СН ВН ВН+СН ВН+СН+НН | Бак, СН, ВН Бак, ВН, НН Бак, НН, СН Бак, НН, Бак |
При проведении испытаний выводы обмоток одного напряжения соединяются. Выводы остальных обмоток и трансформаторный бак надёжно заземляются. В начале испытаний замеряют R15 и R60 для вычисления коэффициента абсорбции, после чего производится определение остальных параметров изоляции трансформатора.
В давно отключенных и остывших трансформаторах температуру изоляции считают равной температуре масла в верхних слоях бака. В сухих трансформаторах температура измеряется с помощью термометра, помещённого в термосигнализатор.
Измерение сопротивления изоляции производится мегаомметром 2500В, имеющим максимальный предел измерения не менее 10000 МОм. Очерёдность подключения выводов прибора определяется таблицей №1 и рисунком №1.
высоковольтные испытания трансформаторов
До начала выполнения замеров обмотки, подвергающиеся испытаниям в обязательном порядке, заземляются минимум на 2 минуты для удаления ёмкостного заряда. После подключения выводов мегаомметра согласно рисунка, рукоятка вращается со скоростью около двух оборотов в секунду, а на 15 и 60 секунде производится фиксация показаний стрелки. В соответствии с полученными значениями вычисляется коэффициент абсорбции R60 /R15, где:
R60 – показатель сопротивления изоляции, полученный по истечении минуты с начала испытаний, то есть одноминутное значение сопротивления изоляции;
R15 — показатель сопротивления изоляции, полученный по истечении пятнадцати секунд с начала испытаний, то есть пятнадцатисекундное значение сопротивления изоляции.
Параметры R60 для вводимых в эксплуатацию трансформаторов с обмотками высокого напряжения до 35 кВ, должны соответствовать параметрам, указанным в таблице №2 для масляных и в таблице №3 для сухих.
Минимально допустимые параметры сопротивления изоляции R60 обмоток
масляных силовых трансформаторов, МОм
| Напряжение трансформатора | Температура обмотки,°С | ||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
| До 35 кВ мощностью не более 10МВ·А | 450 | 300 | 200 | 130 | 90 | 60 | 40 |
Минимально допустимые параметры сопротивления изоляции R60 обмоток сухих силовых трансформаторов, МОм
Читайте также: Свойства динистора и принцип его работы
| Номинальное напряжение трансформаторов, кВ | Сопротивление изоляции, МОм |
| до 1 от 1 до 6 свыше 6 | 100 300 500 |
При возникновении ситуаций, когда происходит расхождение между температурой измеренной при наладке оборудования и указанной в паспорте завода-изготовителя, приведение параметров изоляции производится к наиболее подходящей величине, указанной в документации на данный вид оборудования. Коэффициент абсорбции для трансформаторов напряжением до 35 кВ и мощностью не более 10000 кВ·А при температурах от 10 до 30 °С должен составлять не менее 1,3.
2. Замеры сопротивления обмоток постоянному току.
Данный вид измерений выполняется на каждом ответвлении обмоток с применением омметра «ВИТОК»
высоковольтные испытания силовых трансформаторов
или с применением амперметра-вольтметра, подключённого согласно рисунка №2.
Измерение обмоток трансформатора с применением амперметра-вольтметра
проверка высоковольтного трансформатора
Для измерения небольшого сопротивления вольтметр подключается непосредственно к выводам трансформатора, одновременно с этим производится замер температуры обмотки. Если масляный трансформатор находится в отключенном состоянии длительное время, температуру измеряют в верхних слоях масла. Полученное по результатам замеров значение не должно иметь более 2% отклонения от среднего значения сопротивления на остальных ответвлениях фаз или указанного в паспорте заводом-изготовителем при условии отсутствия специальных отметок в паспорте изделия.
Сравнение полученных при одной и той же температуре параметров производится по формуле R2= R1 (245+t2) / (245+t1), где:
R1 — параметры сопротивления, полученные при t1;
R2 — параметры сопротивления, полученные при t2.
3. Замер коэффициента трансформации.
Выполняется с применением вольтметров, установленных на всех фазах и ответвлениях обмоток согласно рисунку №3.
Читайте также: Как проверить выходное напряжение зарядного устройства. Как проверить зарядное устройство мультиметром: значение тока в устройстве
Схема установки вольтметров при замере коэффициента трансформации
обследование трансформаторов
Подаваемое напряжение может лежать в границах от 1% номинального до рабочего, указанного на корпусе или в сопроводительной документации. Для замера параметров используется только оборудование с классом точности 0,5. Допускается проведение измерений коэффициента трансформации по фазным напряжениям. При этом испытания допускается производить как при однофазном, так и трёхфазном возбуждении трансформатора. Полученные результаты не должны иметь отклонение более 2% от указанных в паспорте изделия или полученных при измерении на том же ответвлении на других фазах. На трансформаторах с возможностью регулирования числа витков обмотки параметры должны соответствовать значениям ступеней регулировки.
4.Проверка группы соединения обмоток трансформатора.
Работа выполняется при установке оборудования, если отсутствуют заводские данные на угловое смещение векторов линейных напряжений обмотки низкого напряжения относительно векторов линейных напряжений обмотки высокого напряжения или существуют сомнения в правильности указанной информации. Группа соединений должна соответствовать информации указанной на табличке, установленной на корпусе трансформатора и в прилагаемой технической документации. Данная работа может выполняться двумя способами.
Методом двух вольтметров. У испытываемого трансформатора соединяются выводы а и А. К обмоткам ВН подаётся напряжение 220В, после чего поочерёдно измеряется напряжение между выводами фаз с-В, в-С, в-В, рисунок №4. Полученные данные сравнивают с вычисленными по формулам значениями, которые приведены в таблице №4.
Метод двух вольтметров для проверки группы соединения трансформатора
высоковольтные испытания трансформаторов
высоковольтные испытания трансформаторов
К – линейный коэффициент трансформации.
Если при сравнении расчётные и измеренные параметры напряжений соответствуют друг другу, то группа соединений является правильной.
Методом постоянного тока. Однофазные трансформаторы проверяются подведением к обмоткам ВН постоянного тока от АКБ напряжением до 12 В, при этом в обмотку НН присоединяется гальванометр. В момент подачи напряжения стрелка прибора отклоняется влево при группе соединения 6 или вправо при группе соединения 0.
При работе с трёхфазными трансформаторами к выводам АВ обмотки ВН от аккумуляторной батареи подаётся постоянный ток от 2 до 12 В, а к выводам низкого напряжения ca, bc, ab поочерёдно подключают гальванометр, рисунок №5.
Схема подключения гальванометра.
проверка высоковольтного трансформатора
После подачи напряжения отслеживается отклонение стрелки прибора и его показания записываются следующим образом, отклонение влево-минус, вправо- плюс. После этого аналогичным образом подаётся питание на выводы СА и ВС и фиксируются результаты показаний гальванометра, подключенного к выводам ca, bc, ab. Полученная информация сравнивается данными таблицы №5.
Определение группы соединения обмоток трансформатора по показаниям гальванометра
| Подача питания к выводам | Показания стрелки гальванометра, подключенного к выводам | ||||||||
| ав | вc | са | ав | вс | са | ав | вс | са | |
| Для группы 0 | для группы 4 | для группы 8 | |||||||
| АВ | + | — | — | — | — | — | — | + | — |
| ВС | — | + | — | + | — | — | — | — | + |
| СА | — | — | + | — | + | + | — | — | |
| Для группы 6 | для группы 10 | для группы 2 | |||||||
| АВ | — | + | + | + | + | — | + | — | + |
| ВС | + | — | + | — | + | + | + | + | + |
| СА | + | + | — | + | — | + | — | + | + |
| Для группы 11 | для группы 3 | для группы 7 | |||||||
| АВ | + | 0 | — | 0 | — | + | — | + | 0 |
| ВС | — | + | 0 | + | 0 | — | 0 | 0 | + |
| СА | 0 | — | + | — | + | 0 | + | — | — |
| Для группы 1 | для группы 5 | для группы 9 | |||||||
| АВ | + | — | 0 | — | 0 | + | 0 | + | — |
| ВС | 0 | + | — | + | — | 0 | — | 0 | + |
| СА | — | 0 | + | 0 | + | 0 | + | — | 0 |
5. Испытание повышенным напряжением.
Высоковольтные испытания маслонаполненных трансформаторов с использованием переменного тока с частотой 50 Гц выполняются после проведения работ со вскрытием бака, замены масла, ремонта обмоток или изоляции. Сухие трансформаторы подлежат испытаниям в обязательном порядке. Испытательное напряжение для различных типов трансформаторов указано в таблице №6. Время проведения испытания составляет 60 секунд.
Читайте также: Инструкция по замене люминесцентных ламп на светодиодные
обследование трансформаторов
6. Измерение потерь и тока холостого хода.
Данный вид работ выполняются на трансформаторах с мощностью свыше 1000 кВа. Испытательное напряжение подключается со стороны вводов НН, его величина должна соответствовать протоколу заводских испытаний, но не свыше 380В. Потери холостого хода в трёхфазных трансформаторах замеряют при однофазном возбуждении, в соответствии со схемой предоставленной производителем. У трансформаторов с напряжением на вторичной обмотке 0,4 кВ, потери холостого хода при рабочем напряжении замеряются с использованием вольтметров и амперметров, подключенных в соответствии с рисунком №6.
Измерение потерь и тока холостого хода
высоковольтные испытания трансформаторов
При проведении испытаний напряжение подаётся на низковольтную обмотку, при этом высоковольтная оставляется разомкнутой. За подводимое напряжение допускается принимать линейное напряжение на зажимах а – с. При этом производится замер величины холостого хода Iхх и мощность Рхх. Потери и ток холостого хода рассчитываются по следующей формуле:
Iхх = (Ia + Iв + Iс)/3; Pхх = Рав + Рвс + Рса
Данные, полученные при измерении и вычислении, сравниваются с указанными в заводской документации. При расхождении полученных результатов более чем на 10%, производится поиск и устранение неисправностей, после чего провести повторные испытания.
При замере холостого хода к любой из обмоток НН при разомкнутых остальных обмотках подают рабочее напряжение номинальной частоты, а при проведении испытаний трехфазных трансформаторов, кроме этого, практически симметричное. Ток холостого хода трехфазного трансформатора Iх х. определяют как среднеарифметическое значение токов трех фаз и выражают в процентах от номинального тока Iн.
Если в процессе испытаний напряжение было ниже рабочего, ток и потери холостого хода приводят к номинальному напряжению путем экстраполяции кривых потерь и тока холостого хода.
Работы по измерению потерь, возникающих на холостом ходу трансформатора, возможно проводить напряжением 5-10% от номинального. Измеряют подводимое напряжение U1 и суммарную мощность Ризм., потребляемую испытуемым трансформатором и измерительными приборами.
Затем рассчитывают мощность, потребляемую оборудованием Рпр. Потери в трансформаторе Р10 при U1 вычисляют по формуле :
Потери холостого хода приводятся к номинальному напряжению по формуле:
где Ро — потери на холостом ходу при рабочем напряжении Uн, n — показатель степени, имеющий примерные значения (при возбуждении трансформатора напряжением 5-10 % номинального), для трансформаторной стали горячего проката — 1,8, для трансформаторной стали холодного проката-1,9. Разница между полученными данными о возникающих потерях не должна превышать 10% по отношению к заводским показателям.
7. Фазировка трансформаторов
Перед включением оборудования в параллельную работу в обязательном порядке производится его фазировка. При этом выполняется замер величины пофазного напряжения и его симметрии. При выявлении не симметрии работы по фазировке останавливаются до устранения причин несовпадения фаз.
Для обеспечения бесперебойной параллельной работы силовых трансформаторов необходимо выполнить:
- правильную фазировку включенных в параллель трансформаторов;
- одинаковое положение устройств регулировки напряжения, анцапф и РПН;
- одинаковые коэффициенты трансформации, напряжения КЗ группы соединения обмоток.
8. Пробное включение оборудования толчком на рабочее напряжение.
Перед проведением данного испытания необходимо убедиться в исправном состоянии защитных и блокирующих устройств. Проверить работоспособность блокировки выключателей, проверить температуру устройств на всех установленных термометрах, проверить наличие и уровень трансформаторного масла в расширительном бачке, убедиться в исправности его соединения с баком. Открыть кран маслопровода газового реле и убедиться в отсутствии в нём воздуха.
Убедиться в правильной установке устройства регулировки напряжения (анцапфы). Проверить трансформатор на отсутствие течи масла, наличие и правильность заземления бака, отсутствие забытых предметов на крышке трансформатора. Осмотреть разрядники, подключенные к линейным выводам (при их наличии).
Пробное включение оборудования выполняется со стороны установленной защиты, что позволит при необходимости быстро вывести из работы трансформатор. Цепь сигнальных контактов газовой защиты подключить на отключение. Подать рабочее напряжение на трансформатор не менее чем на 30 минут для наблюдения за его работой и прослушивания на предмет выявления нехарактерных для его работы звуков.
Убедившись в работоспособности трансформатора, его отключают от напряжения, после чего несколько раз производится толчковая подача рабочего напряжения для настройки защиты от скачков намагничивающего тока. После окончания испытаний оформляется протокол, трансформатор ставится под рабочую нагрузку и сдаётся в эксплуатацию.
Как Проверить Трехфазный Двигатель Мегаомметром
Как проверить состояние обмотки двигателя
На первый взгляд, обмотка представляет собой кусок проволоки, намотанной особым образом, и ломать там особо нечего. Но у него есть особенности:
серьезный отбор однородного материала по всей его длине;
точная калибровка формы и сечения;
применение в промышленных условиях слоя лака, обладающего высочайшими изоляционными качествами;
сильные контактные соединения.
Если какое-либо из этих требований нарушается в любой точке провода, то создаются условия для прохождения электронного тока и двигатель начинается с малой мощности или останавливается вообще.
Так проверить одна обмотка трехфазного двигателя должна быть отключена от других цепей. На всех двигателях они могут быть собраны по одной из двух схем:
Концы обмоток обычно выводятся на клеммные колодки и обозначаются знаками «Н» (начало) и «К» (конец). Время от времени отдельные соединения могут быть скрыты внутри корпуса, и для заключений используются другие методы обозначения, такие как числа.
В трехфазном двигателе статора используются обмотки с аналогичными электронными характеристиками, которые имеют одинаковое сопротивление. Если они показывают разные значения при измерении с помощью омметра, это повод серьезно подумать о причинах разброса показаний.
Как возникают неисправности в обмотке
Визуально оценить качество обмоток маловероятно из-за ограниченного доступа к ним. На практике они проверяют свои электронные свойства, считая, что все неисправности обмоток:
разрыв, когда целостность провода нарушается и прохождение через него электронного тока исключается;
Читайте также: Подключение диммеров к люминисцентным и светодиодным лампам.
небольшая неисправность, возникающая при разрыве изоляционного слоя между входной и выходной катушками, характеризуется исключением обмотки со стороны шунта;
перекрытие при разрыве изоляции между одной или несколькими соседними катушками, которые, таким образом, деактивируются. Смотрите тест мегометра. Как проверить шаговый двигатель a21k-m596 | Ток проходит через обмотку, минуя короткозамкнутые витки, не преодолевая их электронного сопротивления и не создавая для них особой работы;
пробой изоляции между обмоткой и корпусом статора или ротора.
Проверка обмотки на обрывы проводов
Этот тип повреждения определяется путем измерения сопротивления изоляции омметром. Устройство будет демонстрировать огромное сопротивление — який, который учитывает зазор, создаваемый зазором в воздушном пространстве.
Проверка обмотки на короткое замыкание
двигатель, внутри электронной схемы, которая показывает короткое замыкание, она отключена защитой сети. Но даже при быстром выводе из этого метода появление короткого замыкания хорошо видно из-за воздействия высоких температур с сажей или следами синтеза металла.
В электронных методах определения сопротивления обмотки омметра получается очень маленьким значением, очень близким к нулю. Действительно, практически вся длина провода исключается из измерения из-за случайного шунтирования входных концов.
Порядок проведения работ
- Выполнение в полном объёме организационных мероприятий согласно Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок, глава 4 пункт 4.1, глава 5 пункт 5.1
- Выполнение в полном объёме технических мероприятий, в том числе отключение подачи электроэнергии сторонними организациями.
- Поочерёдное отключение питания со стороны подачи высокого напряжения с созданием видимого разрыва, отключение рубильников и автоматов со стороны низкого напряжения, обязательная проверка отсутствия напряжения.
- Выполнение необходимых измерений и испытаний.
- Оформление технической документации.
Правила безопасности при работе с мегаомметром
Поскольку данные приборы могут генерировать очень высокое напряжение, измерительные операции должны производиться парой работников, хотя бы у одного из них должна быть четвертая группа допуска по электрической безопасности. Без соответствующей подготовки использовать такое оборудование опасно – пользователя может ударить током.
Подключение мегаомметра к тестируемой линии
В гнездовые разъемы, соответствующие линии и заземлению, вставляют щупы с одиночными наконечниками. Бинарный щуп применяют, когда требуется ликвидировать токи утечки: один конец ставят в гнездо линии, а другой, помеченный как «Э», – в экранное.
С линией прибор соединяют с помощью клемм. С целью узнать сопротивление изоляционного материала оба щупа помещают на голые участки проводов.
Измерения
При выполнении измерений мастер не должен прикасаться к незащищенным участкам проводов и других компонентов цепи, а также к выходным клеммам измерительного прибора. Нельзя выполнять работы без предварительной проверки отсутствия напряжения на кабельных жилках (ее можно осуществить специальным тестером).
Важно! Ни в коем случае нельзя выполнять работы без предварительной ликвидации остаточного заряда с оборудования. Делают ее посредством портативного заземления, прикладывая его к токоведущим компонентам. Остаточный заряд нужно убирать также после каждого измерения.
Проверка трансформаторов напряжения
Проверка маркировки и правильности сборки схемы вторичных цепей.
Для уменьшения числа отключений жил кабелей рекомендуется следующий порядок работ. После внешнего осмотра отключаются кабели от выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения и проводятся испытания — определение однополярных выводов (при необходимости) и сопротивления КЗ. Затем снимают заземления и, не подключая кабели к трансформатору, проверяют схему и маркировку вторичных цепей, измеряют сопротивления изоляции, испытывают электрическую прочность изоляции, определяют сопротивления вторичных цепей, проверяют автоматические выключатели и вспомогательную аппаратуру. После этого к трансформатору подключают кабели и полностью восстанавливают разобранную схему вторичных цепей по заранее проверенной маркировке.
Выполненная маркировка должна полностью совпадать с маркировкой на монтажных и принципиальных схемах. При необходимости (в зависимости от местных условий) в схемы или в выполненную маркировку вносятся исправления.
Особое внимание следует обратить на маркировку кабелей с жилами большого сечения и различных шин, для которых обычно применяемые для вторичных цепей бирки непригодны. В зависимости от местных условий маркировку наносят устойчивой краской непосредственно на изоляцию жилы, или на шину, или же на пластинки из токонепроводящих водостойких материалов (текстолита, гетинакса, оргстекла и т. п.), привязываемые к жилам и шинам.
Одновременно с проверкой маркировки жил необходимо проверить и сверить с кабельным журналом маркировку кабелей.
Проверку маркировки производят по всем цепям от выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения до зажимов выводов панелей релейной защиты, автоматики, измерительных приборов, реле-повторителей или шинок на щите.
Проверка правильности монтажа схемы переключения цепей с одного трансформатора напряжения на другой.
Надежность работы вспомогательных контактов необходимо проверять многократным включением и отключением разъединителя. Тяги между валом вспомогательных контактов и валом разъединителя
должны регулироваться так, чтобы при отключении разъединителя вспомогательные контакты размыкались, как только его ножи выйдут из губок. При включении разъединителя вспомогательные контакты должны замыкаться, когда нож подходит к губкам, но еще не касается их. Дополнительно проверяется, что ход ножа в губках обеспечивает достаточный запас по углу поворота вала вспомогательных контактов на замыкание с учетом возможных отклонений от отрегулированного положения.
При наладке цепей напряжения трансформатора подают оперативный ток на вспомогательные контакты разъединителей и проверяют правильность работы реле-повторителей при всех положениях разъединителей.
Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения
Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения необходимо производить мегаомметром на 1000 В. В соответствии с «Объемом и нормами испытаний электрооборудования» сопротивление изоляции относительно земли должно быть не менее 1 МОм для полной схемы вторичных цепей каждого трансформатора. Обмотки трансформатора при этом подключают к вторичным цепям.
Сопротивление изоляции относительно земли следует определять для полностью собранной схемы с подключенными обмотками трансформатора напряжения, со всеми включенными реле и приборами, при всех положениях аппаратов, переключающих цепи напряжения с одного трансформатора на другой.
Испытание электрической прочности изоляции вторичных цепей
Испытание электрической прочности изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения также следует проводить согласно «Объему и нормам испытания электрооборудования».
При испытаниях изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения у реле и измерительных приборов, у которых обмотки тока и напряжения расположены на одном каркасе, токовые обмотки отключают от своих цепей и соединяют временно с обмотками напряжения.
На время указанных испытаний кабели отключают от шин щита или панелей устройств защиты и автоматики. После испытания схема полностью восстанавливается, и должно быть повторно проверено сопротивление изоляции полностью собранной схемы относительно земли.
Измерение сопротивления вторичных цепей.
Перед измерениями необходимо отключить заземляющие провода от вторичных цепей и восстановить заземления после окончания измерений.
Измерения следует производить методом амперметра и вольтметра на переменном токе (рис. 1). Вызвано это тем, что индуктивное сопротивление кабелей больших сечений, особенно медных, соизмеримо с активным. Например, активное сопротивление медного кабеля сечением 95 мм2 примерно равно 0,2 Ом/км, а индуктивное — 0,08 Ом/км, или около 40 % активного. Кроме того, велико индуктивное сопротивление расцепителей автоматических выключателей. Место установки закоротки выбирается по местным условиям. Все вторичные цепи целесообразно разбить на несколько участков и измерять сопротивления по участкам, например, от трансформатора напряжения до шинок щита управления, от шинок до панелей и т. д.
Рис. 1. Схема измерения сопротивления вторичных цепей трансформатора напряжения
Основное требование следующее. В измеряемую цепь должны входить все составные элементы схемы: переходные сопротивления контактов, кабели, расцепители выключателей, предохранители, шинки, рубильники, вспомогательные контакты. Это вызвано тем, что по сравнению с сопротивлением жил кабелей сопротивление этих элементов велико, а расчетная чувствительность защиты от КЗ в этих цепях часто бывает недостаточной.
Для цепей обмоток, соединенных в звезду, следует измерять сопротивления каждой пары фаз и каждой фазы и нулевого провода. По этим данным вычисляется среднее значение сопротивления каждой фазы и нулевого провода. Для цепей разомкнутого треугольника следует измерять попарно сопротивления между жилами НИ, ФК, НК, ИФ и вычислять среднее сопротивление каждой жилы. Следует учитывать, что часто применяются четырехжильные кабели с разным сечением жил.
Класс точности приборов должен быть не ниже 0,5.
Проверка трансформаторов напряжения рабочим напряжением.
Проверку совпадения маркировки вторичных цепей с обозначениями фаз первичной стороны рекомендуется производить пофазной подачей напряжения на каждую фазу. Если на первичной стороне имеются однополюсные разъединители или предохранители, (например, в КРУ и КРУН 6-10 кВ), то пофазная подача напряжения выполняется с их помощью. При трехполюсных разъединителях и отсутствии предохранителей (РУ напряжением 35 кВ и выше) проверка совпадения маркировки выполняется с помощью векторных диаграмм.
В некоторых случаях вместо нормального рабочего напряжения эту проверку удобнее выполнить подачей на первичные обмотки напряжения от постороннего источника, например от сети 380 В. Для трансформаторов типа НДЕ это напряжение следует подавать на трансформаторное устройство. При такой подаче напряжения надо заранее подсчитать значение вторичного напряжения и подобрать вольтметр на малые пределы измерения.
Для трансформаторов напряжения генераторов все проверки рабочим напряжением необходимо производить при подъеме напряжения с нуля.
Вольтметром должны быть измерены напряжения на всех кабелях, приходящих от трансформаторов на сборку выводов, по его показаниям определена фаза, находящаяся под напряжением, и сверены между собой ее обозначения на первичной и вторичной сторонах. При необходимости маркировка исправляется.
После проверки маркировки вольтметром должны быть измерены напряжения всех вторичных обмоток трансформаторов, выведенных на сборку или в ящик. При правильном включении вторичных обмоток в звезду с нулем все линейные напряжения равны между собой, все фазные напряжения равны между собой и в √2 раз меньше линейных. При правильном включении вторичных обмоток в разомкнутый треугольник равны между собой все фазные (они же линейные) напряжения. Напряжение на выводах разомкнутого треугольника должно быть равно нулю, практически же оно обычно составляет несколько вольт (напряжение небаланса).
Фазоуказателем, например, ФУ-2, должно быть проверено чередование фаз. Заземленная фаза в подключается к выводу В или П фазоуказателя; к выводам А и С подключаются соответственно фазы а и с; если диск фазоуказателя вращается правильно (по стрелке на диске), то чередование фаз — А, В, С в соответствии с обозначениями выводов фазоуказателя.
Наиболее часто встречающиеся ошибки в схемах соединений и способы определения их по показаниям вольтметра показаны в табл. 1. К классу точности вольтметра особые требования не предъявляются, удобнее пользоваться универсальными приборами.
Таблица 1 Проверка правильности сборки схем трансформаторов напряжения
Векторная диаграмма напряжений
— 1 первичных | вторичных
Соединение вторичных обмоток в разомкнутый треугольник
Схема собрана правильно
Неправильно включена вторичная обмотка U bс
Соединение вторичных обмоток в звезду
Схема собрана правильно
Неправильно включена вторичная обмотка фазы с
Соединение вторичных обмоток в разомкнутый треугольник
Схема
собрана
правильно
Вторичная обмотка фазы А включена неправильно
Следует учитывать, что при неправильной сборке схемы, например, разомкнутого треугольника, вольтметр может оказаться под напряжением примерно 200 В. Поэтому все измерения надо начинать на пределе измерения 300 В и лишь при правильно собранной схеме переходить на меньшие пределы измерений.
Значительное напряжение на выводах разомкнутого треугольника при правильной сборке схемы может быть вызвано следующими причинами:
несимметрией первичных фазных напряжений. Определяется по вторичным фазным напряжениям обмоток, включенных по схеме звезды. Необходимо учитывать, что в сетях с изолированной нейтралью несимметрия первичных фазных напряжений за счет неодинаковой емкости относительно земли разных фаз и отсутствия транспозиции может быть очень велика;
насыщением стали сердечников трансформаторов напряжения, которое определяется осциллоскопом по форме кривой напряжения небаланса. Обычно проявляется при первичном напряжении, превышающем номинальное напряжение трансформатора. При насыщении стали в напряжении небаланса преобладают третьи гармонические составляющие;
различными наводками от посторонних магнитных полей.
Наводки обычно появляются лишь при значительной нагрузке соседних присоединений. Они определяются по осциллоскопу и измерением небаланса двумя вольтметрами: с большим сопротивлением (не менее 1000 Ом на 1 В шкалы) и малым. Из-за малой мощности наводок напряжение небаланса от них при измерении вольтметром с большим сопротивлением значительно выше, чем при измерении низкоомным вольтметром. Поэтому измерение напряжения небаланса рекомендуется производить низкоомным вольтметром.
Обычно при подключении нормальной нагрузки небаланс от наводок резко уменьшается. Устранение причин появления небаланса, как правило, невозможно; определение его производится для учета значения и причины его появления при настройке уставок релейной защиты, например защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.
После проверки схемы соединений обмоток трансформатора напряжения необходимо построить потенциальную диаграмму схемы разомкнутого треугольника. Для этого у однофазных трехобмоточных трансформаторов напряжения должны быть вольтметром измерены напряжения между всеми фазами и нулем обмотки, соединенной в звезду, и каждым выводом разомкнутого треугольника. Для этого необходимо объединить в одной точке обмотки, соединенные в звезду и разомкнутый треугольник. Обычно это обеспечивается заземлениями вторичных обмоток.
Рис. 25. Построение потенциальной диаграммы обмоток трансформаторов напряжения, соединенных в разомкнутый треугольник
В произвольном масштабе (удобен масштаб 1 В = 1 мм) строится диаграмма напряжений обмоток, соединенных в звезду. На диаграмме совмещаются заземленные точки обеих обмоток.
Из концов векторов звезды радиусом в принятом масштабе, равным измеренному напряжению между этим выводом и выводами разомкнутого треугольника, проводятся дуги. Точка их пересечения является началом векторов напряжений обмоток, соединенных в разомкнутый треугольник. Пример построения этой диаграммы приведен на рис. 25. Для остальных выводов построение выполняется аналогично.
Для построения достаточно двух измерений, третье — контрольное. Возможны случаи, когда из-за ошибок в измерении первичного напряжения и прочих причин три дуги не пересекаются в одной точке, а образуют треугольник. В этом случае за начало вектора принимается центр треугольника. По потенциальной диаграмме проверяется правильность сборки схемы разомкнутого треугольника.
Д ля трехфазных трансформаторов напряжения построение такой диаграммы невозможно, положение вектора 3U0 для них определяется имитацией однофазного замыкания на землю.
После построения потенциальной диаграммы обязательно определяется действующее значение и положение вектора 3U0 имитацией однофазного замыкания на землю. Необходимо убедиться в том, что сумма векторов напряжения U, и U , однофазных трансформаторов напряжения в нормальном режиме U совпадает с вектором 3U0 при замыкании на землю фазы А.
Поскольку при проверке направленных защит от замыканий на землю невозможно создать реальное замыкание на землю вместо действительного напряжения 3 UQ к реле направления мощности, пи- 84
тающихся от однофазных трансформаторов напряжения, временно подается напряжение U . Для этого от реле отключается вывод Н, а вместо него подключается вывод И.
Для защит, питающихся от трехфазных трансформаторов напряжения, такой способ проверки невозможен, для их проверки напряжение 3 U0 создается имитацией однофазного замыкания на землю.
Имитация однофазного замыкания на землю обязательна для всех трансформаторов напряжения, от которых питаются направленные защиты от замыканий на землю. Для трехфазных трансформаторов это единственный способ проверки правильности сборки цепей 3 U0. Для однофазных трансформаторов не все ошибки в сборке схемы разомкнутого треугольника обнаруживаются снятием и построением потенциальной диаграммы.
Для однофазных трехобмоточных трансформаторов напряжения имитацию однофазного замыкания следует выполнять отключением от вывода хд и соединением с выводом ад конца кабеля от фазы А к сборке зажимов (рис. 2, а). Затем на все фазы трансформаторов подается нормальное напряжение, снимается и строится потенциальная диаграмма (рис. 3, а).
Для трехфазных трансформаторов этот способ неприменим, поэтому для них имитацию однофазного замыкания следует выполнять отключением и замыканием на землю одной фазы с первичной стороны.
Рис. 2. Способы создания 3 U0 в нормальном режиме для трансформаторов напряжения: а — однофазных; б-трехфазных с однофазными сердечниками; в — трехфазных с пятистержневым сердечником
Рис. 3. Векторные диаграммы трансформаторов напряжения:
а-однофазных; б-трехфазных с однофазными сердечниками; в-трехфазных с пятистержневым сердечником
Для трехфазных трансформаторов с однофазными сердечниками вывод А отключается от шин и замыкается на землю (см. рис. 2, б), после чего на трансформатор подается трехфазное напряжение, снимается и строится потенциальная диаграмма (см. рис. 3, б).
Для трехфазных трансформаторов напряжения с пятистержневым сердечником отключается и замыкается на землю расположенная на среднем стержне фаза В (см. рис. 2, в). Это необходимо для симметричного распределения по стержням сердечника магнитных потоков оставшихся фаз. Затем подается трехфазное напряжение на трансформатор, снимается и строится диаграмма (см. рис. 3, в). Во всех случаях потенциальная диаграмма 3 U0 снимается и строится относительно всех оставшихся под напряжением фаз и нуля обмоток, соединенных в звезду.
Трехфазные трансформаторы напряжения обычно применяются в сетях с изолированной нейтралью, поэтому при имитации замыкания на землю напряжение 3 UQ будет значительно меньше напряжения, равного 100 В, возникающего при действительном замыкании на землю. Такое же значение 3 U0 будет и у однофазных трансформаторов напряжения для сети с изолированной нейтралью при имитации однофазного замыкания на землю.
При последующем профилактическом контроле и восстановлении под рабочим напряжением необходимо измерять все фазные и линейные напряжения и напряжение 3 U0 (напряжение небаланса) и проверять чередование фаз. Если заменялись кабели или переразделывались кабельные воронки и концевые разделки, то проверку следует производить в объеме нового включения.
Проведение опыта КЗ во вторичных цепях
Проведение опыта КЗ во вторичных цепях трансформаторов напряжения обязательно для всех трансформаторов, особенно типа НДЕ.
Эти испытания рекомендуется проводить с осциллографированием тока КЗ для трансформаторов напряжения крупных электростанций и подстанций 110-330 кВ, где защита вторичных цепей от КЗ часто работает на пределе чувствительности.
Проверка работы автоматических выключателей и предохранителей опытом КЗ без осциллографирования, но с измерением тока КЗ обязательна для всех трансформаторов всех напряжений.
Опыт КЗ должен производиться по специальной программе, составляемой для каждого случая с учетом конкретной схемы каждого трансформатора и местных условий.
Выбор схемы включения осциллографа, согласование схемы пуска осциллографа с моментом КЗ, подбор резисторов и шунтов производятся по заводской документации на осциллографы и местным условиям и указываются в программе.
Место КЗ должно быть в конце участка сети, защищаемого данным выключателем или предохранителем. Выбирается такой вид КЗ, при котором ток наименьший.
Включение на КЗ производится дополнительным автоматическим выключателем, желательно с дистанционным управлением; должно быть обеспечено отключение КЗ на случай отказа проверяемого выключателя или предохранителя.
Проверка отстройки автоматических выключателей
Проверка отстройки автоматических выключателей от зарядного тока линии и пусковых токов нагрузки обязательна для трансформаторов напряжения, подключенных к линиям электропередачи, кроме проверки чувствительности автоматических выключателей. Для этой проверки требуется несколько раз включать и отключать линию, поэтому она должна производиться по специальной программе, составляемой и утверждаемой в установленном порядке. При этих опытах обязательно осциллографирование емкостного тока линии. По осциллограмме оценивается запас в отстройке расцепителей выключателя от емкостного тока. Способы осциллографирования, согласование пуска и остановки осциллографа с включением и отключением линии определяются местными условиями и указываются в программе.
У всех автоматических выключателей необходимо проверять отстройку максимальной нагрузки трансформатора напряжения от пусковых токов. Для этого после подачи напряжения на трансформатор переводится вся возможная нагрузка, в том числе и та, для которой данный трансформатор является резервным. Несколько раз рубильником или проверяемым выключателем включается полная нагрузка трансформатора. Выключатель не должен отключаться. Для ответственных объектов желательно осциллографировать пусковые токи нагрузки, для остальных обязательно хотя бы приблизительно измерять пусковой ток амперметром, например с помощью измерительных клещей во всех фазах. Это вызвано тем, что многие приборы и реле, питающиеся от трансформаторов напряжения, имеют малое сопротивление при отпущенном якоре (сердечнике) и, соответственно, — значительный пусковой ток. После установки якоря (сердечника) в рабочее положение сопротивление значительно увеличивается, а ток уменьшается. Рекомендуемое испытание имитирует близкое КЗ в первичной сети и перевод нагрузки с одного трансформатора на другой в аварийных условиях.
Оформление результатов проверки.
По результатам проверки оформляется паспорт-протокол на каждый трехфазный трансформатор или группу однофазных трансформаторов. Должны быть выверены монтажные и принципиальные схемы, укомплектован альбом схем в соответствии с требованием ПТЭ, а также тщательно выверен текст инструкции по обслуживанию трансформаторов напряжения и их вторичных цепей для оперативного персонала, при необходимости вносятся дополнения с учетом местных условий.
Оперативный персонал должен быть обучен всем операциям с трансформаторами напряжения и аппаратурой его вторичных цепей непосредственно на месте установки аппаратов, пользованию инструкцией.
Необходимо сделать запись в журнале релейной защиты о готовности ввода трансформатора напряжения в нормальную эксплуатацию.
Испытание и проверки состояния измерительных трансформаторов
Испытание, методика измерительных трансформаторов напряжения и тока
Измерительные трансформаторы (ИТ) напряжения и тока выполняют задачу питания цепей учета, сигнализации, автоматизации и защиты в электроустановках. Контроль параметров напряжения питания и тока нагрузки – еще одно важное предназначение измерительного трансформатора.
Измерительные трансформаторы – это один из ключевых факторов функциональности безопасной и бесперебойной систем электроснабжения. ИТ выступают связующим звеном между первичным и вторичным оборудованием.
Так, измерительные трансформаторы тока — это устройства для преобразования одной измеряемой величины тока в другую, меньшую. Устройства необходимы для расширения пределов измерения существующих измерительных приборов, так как на большие токи такие приборы сделать экономически нецелесообразно. Гораздо проще поставить устройство которое из 200А нагрузки сделает 5А.для измерения.
Цель испытания измерительных трансформаторов
Испытания ИТ крайне важны, поскольку помогают проверить качество их сборки в производстве, установки, наладки и запуска в эксплуатацию, а также убедиться, что ИТ функционирует согласно техническим характеристикам.
Для повышения эффективности производства и обеспечения высокого качества сборки и функционирования ИТ важно проводить измерения на протяжении всего жизненного цикла трансформаторов.
Для трансформаторов тока (ТТ) и трансформаторов напряжения (ТН) главной задачей считается выполнение контрольных испытаний и проверка изоляции первичной и вторичной обмоток вместе с железом сердечника.
Зачем испытывать измерительные трансформаторы
В процессе работы ИТ, на их состоние влияют несколько факторов, которые вызваны, по большей мере, ошибками в эксплуатации. Выявить причины сбоев в конструкции измерительного трансформатора и является причина испытаний. Рассмотрим основные факторы, которые влияют на сбои в эксплуатации трансформатора.
Типовые причины сбоев в работе ИТ
- Дефекты разработки. Чаще всего связаны с магнитным сердечником, системой изоляции или коэффициентом трансформации
- Дефекты производства. Обрывы цепи, короткое замыкание, пробой изоляции
- Работа не соответствует техническим характеристикам. Слишком низкая/высокая нагрузка, неправильные показатели тока/напряжения
- Электрические воздействия. Коммутационное или электрическое перенапряжение, ток КЗ
- Износ/старение/коррозия изоляции обмоток, кортпуса, электротехнической стали. Влага, кислоты, кислород, загрязнения, утечки
Испытания позволяют предупредить некоторые факторы, влияющие на состояние ИТ:
- В процессе производства Получение точных данных о состоянии и работе ИТ на определенных стадиях его изготовления позволяет избежать выпуска неточных или бракованных устройств и соответственно повысить эффективность производства.
- После изготовления Определите фактические характеристики работы ИТ согласно стандартам и получите эталонные показатели, с которыми можно будет сравнивать результаты последующих проверок.
- После транспортировки к месту установки или складирования Испытание ИТ после транспортировки позволяет убедиться, что устройству не нанесены механические повреждения и оно по-прежнему работает согласно техническим характеристикам.
- Во время монтажа и пусконаладки Убедитесь, что ИТ установлен надлежащим образом и работает в среде эксплуатации согласно техническим характеристикам.
- В процессе профилактических испытаний. Регулярная диагностика состояния ИТ позволяет избежать поломок, аварий и длительных простоев оборудования.
Причины производства измерений и испытаний
Диагностика ИТ помогает оценить состояние трансформатора, как элемента надёжной, безопасной и экономически выгодной системы электроснабжения. Благодаря точной работе ИТ вторичные цепи подстанции обтекаются токами и напряжениями, пропорциональными первичным.
В индуктивных трансформаторах тока и напряжения (ТТ и ТН) и емкостных трансформаторах напряжения (ЕТН) могут со временем возникать отклонения от коэффициента трансформации и качания фазового угла.
В ходе работы, под воздействием разных нагрузок, токов и напряжений, в ИТ могут измениться значения погрешности коэффициента трансформации и сдвига фаз, что повлияет на способность трансформатора выполнять свои функции согласно заявленной точности.
Кроме того, такие дефекты, как КЗ в витках трансформаторов тока и пробой емкостных слоев в пакетном конденсаторе ЕТН, часто остаются незамеченными.
Все это ведет к ошибкам показателей, финансовым убыткам, а иногда и к полному отказу оборудования. Измерение точности можно проводить на этапе производства, в испытательных лабораториях или на месте эксплуатации.
Объем и особенности испытаний ТН
Испытания ТН сопровождаются некоторыми особенностями.
При измерении прочности изоляции ТН первичную обмотку необходимо заземлить. Иначе замер выполнить нельзя.
Подачу повышенного напряжения при выполнении испытаний трансформатора напряжения допускается не выполнять. Например, ТН 35-110 – ЗНОМ, НКФ, НАМИ на 10 кВ и заземляемые трансформаторы напряжения марки (ЗНОЛ) измерения состояния обмоток следует производить мегомметром на 2500В.
Важно: нельзя забывать, что у большинства ТН ослаблена изоляция одного из вводов. Поэтому для измерения и контроля сопротивления пользуются мегомметрами на 2500В.
Особенности применения повышенного напряжения для испытаний ТН
- Испытания повышенным напряжением на 50Гц выполняют для ТН с изолированными выводами подачей Uном.
- Испытания для ТН с выводами с фарфоровым изолятором длятся одну минуту.
- Для ТН с изоляторами из органики продолжается 5 мин.
- Для вторичной обмотки приложенное напряжение используемое и для контролируемых цепей управления и измерения равно 1кВ, действует в течение 1 мин;
- Для 3-х фазных ТН обязательно проверять правильность группы соединения обмоток;
- Измерение тока и потерь ХХ.
Измерение и контроль диэлектрической прочности изоляции обмоток постоянному току выполняется для ТН с обмотками каскадного типа. Результат должен не отличаться от значений заводских параметров на 2%.
Периодичность проведения испытаний для ТН
Испытание жидкого диэлектрика, которым является трансформаторное масло зависит от напряжения и выполняется в период от 2 до 4 лет.
Обмотки ТН проверяется на воздействие постоянным током, замеры фиксируются для всех положений переключателя обмоток трансформатора.
Периодичность испытаний измерительных трансформаторов определяется руководителем, ответственным за электрохозяйство предприятия, участка.
Испытания для трансформатора тока
Использование измерительных трансформаторов тока требуется для систем учета электроэнергии в системах расчета с потребителем.
Стандартное испытательное напряжение рекомендуемое ТТ – 3кВ, подача осуществляется в одноминутный период.
Объем проверок и испытаний ТТ
В перечень основных испытаний и проверок ТТ входят следующие испытания и измерения:
- прочности изоляции первичной и вторичной обмотки;
- тангенса угла потерь;
- контроль величины сопротивления обмоток подачей повышенного напряжения;
- определение характеристик намагничивания;
- проверка (Ктр) коэффициента трансформации;
- состояния прочности обмоток постоянному току;
- на пробивную прочность трансформаторного масла;
- соблюдение полярности обмоток.
Основная задача сотрудников электролаборатории – достоверность и точность результата, поэтому все требования испытательных мероприятий обязательно соблюдаются.
Условия получения достоверных сведений при испытании измерительных трансформаторов
К благоприятным условиям для проверок и испытаний относятся:
- температура окружающего воздуха– +10 о С;
- контроль нагрева обмоток, нужно чтобы нагрев был больше температуры воздуха, контроль производится по состоянию масла или внутри корпуса устройства;
- принимается во внимание наличие конденсата – его быть не должно;
- испытания разрешено делать вместе с ошиновкой и присоединенными устройствами;
- испытания проводят только на чистых устройствах.
Оборудование для испытаний
Для получения верных результатов в испытательном парке электролаборатории «Гефест» имеются современные точные приборы и оборудование:
- мегомметры на напряжение 1000 и 2500В для обмоток НН и ВН;
- измерительный мост постоянного тока (например, Р333) с точностью измерения – 0,001Ом (для проверок постоянному току);
- измерительные установки современных модификаций, например, АИИ-70 и АИД-70 и других (для испытания повышенным напряжением);
- измерительный комплект К-50 покажет точные результаты при измерении потерь на ХХ;
- современное универсальное испытательное устройство CPC-100.
Парк измерительных приборов и оборудования постоянно обновляется, выполняется обязательная периодическая сертификация и поверка в органах ЦСМ.
Проверки и испытания выполняются сотрудниками компании в сопровождении ответственных лиц со стороны заказчика и только с соблюдением правил техники безопасности и ПУЭ. Уровень подготовки работников подтверждается квалификационными документами и удостоверениями с указанием группы допуска.
Документация по сдаче итогов испытаний
По окончании работы оформляется соответствующий акт, состоящий из установленной формы двух протоколов испытаний с заключением и рекомендациями к дальнейшей эксплуатации оборудования.
Вопросы и ответы
Какое главное назначение измерительных трансформаторов тока?
Во-первых. Устройства необходимы для расширения пределов измерения существующих измерительных приборов.
Второе назначение этих трансформаторов актуально для электроустановок выше 1000В – это гальваническое разделении цепей. Первичная обмотка трансформатора тока изолирована от вторичной и на ней отсутствует потенциал, чем является ток измеримой цепи.
Как класссифицируются трансформаторы тока?
В первую очередь трансформаторы тока подразделяются по напряжению. Условно тр-ты тока делятся на две группы до 1000В и т.д, где подразделяются по классам напряжения 6 кВ, 35 кВ и выше. Например, тр-р тока до 1000В имеет класс напряжения 0,66кВ, то есть рассчитан на 606В.
Следующий параметр характеризующий трансформатор тока — это коэффициент трансформации. Где номинальный ток первичной обмотки делится на номинальный ток вторичной обмотки. 50/5; 100/5; 150/5; 200/5; 250/5; 300/5; 400/5; 600/5. Нормированный измеряемый ток 5А. Все сделано для универсальности прибора, то есть все приборы сделаны со школой, которая имеет полное отклонение 5А.
В-третьих. Класс точности, их немного и они целиком и полностью определяют назначение прибора. Например, 10Р используется для релейной защиты, это самый грубый класс точности. Следующие 0,54 1,0; 3,0 для цепей измерения. Класс точности 0,5s, 0,2s — для подключения узлов учета электроизмерения. Все подробно прописано в ПУЭ глава 1.5.
Четвертое. Класс точности, к сожалению, соблюдается не всегда. Для выдержки класса точности существует еще один параметр – это номинальная мощность, подключаемой к обмотке нагрузки. Это 5ВА, 10ВА, 15ВА, 30ВА, если эти цифры превысить, то трансформатор тока выходит за пределы своего класса точности, то есть врет.
И по количеству обмоток.Трансформаторы тока могут иметь 1, 2, 3, 4 вторичные обмотки, у каждой из обмоток может быть свой класс точности. Наиболее часты ТТ с двумя обмотками, как правило одна обмотка для релейной защиты 10Р, другая для измерений, класс 0,5. Если нужна обмотка для учета, то класс точности третьей обмотки будет 0,5s.
Почему запрещено разрывать цепь при прохождении через нее тока нагрузки?
Трансформатор тока, как и любой силовой имеет две обмотки, первичную и вторичную и магнитопровод, за счет которого передается магнитный поток и который их объединяет. Хитрая особенность ТТ, в том, что первичная обмотка имеет минимальное число витков – 1 (один). За исключением лабораторных. Готовая первичная обмотка – это шина которая проходит через отверстие во вторичке.
Вторичная обмотка при работе должна быть замкнута накоротко, если она не используется с перемычкой. Либо она должна быть замкнута на измерительный прибор. Разрывать цепь (обмотку) при прохождении через него тока нагрузки запрещено.
При размыкании вторичной обмотки напряжение на ней подскакивает неимоверно, по величине – это килловольты. А в рабочем состоянии, при замкнутом ТТ, напряжение составляет всего несколько вольт.
Чем это опасно?
- Во-первых. Если кто-то примется производить замеры обмотки, и разомкнет обмотку, не закоратив ее предварительно на специальных зажимах, которые присутствуют во всех токовых цепях, то он может получить неслабый удар током.
- Во-вторых, может выйти из строя оборудование, которое к ней подключено, особенно это опасно для полупроводниковых приборов. При случайно разомкнутых вторичных обмотках, можно заметить, что прибор уже горит. Электроника вся пробита, прожгло все расстояния между контактными дорожками на платах.
- В-третьих, можно повредить изоляцию в самом ТТ. может произойти межвитковое замыкание.
Когда ТТ работает в штатном нормальном режиме, вторичный ток создает встречный магнитный поток, как и в обычном трансформаторе. А в магнитопроводе они направлены навстречу друг другу и уравновешивают друг друга. Отсуствие тока во вторичке приводит к тому, что вся мощность которая поступает на вход трансформатора расходуется на мощность потерь. Потери в меди – минимальные, их практически нет, потому что в меди тока нет. В итоге наблюдается нагрев магнитопровода, что может привести к неприятным последствиям. Что-то может запросто сгореть.
Поэтому надо помнить, что, если надо отключить измерительные приборы, то необходимо сначала закоротить обмотку трансформатора.
Зачем заземлять вторичную обмотку?
Заземление вторичной обмотки должно быть выполнено обязательно. Это правило записано в ПУЭ глава 3.4 Вторичные цепи.
В одной из точек обмотка заземляется, то есть связывается с «землей», то есть, если у ТТ три обмотки, то все три должны быть заземлены в одной точке.
Что будет, если этого не сделать?
- При пробое изоляции между первичными и вторичными обмотками, на вторичных обмотках будет наблюдаться опасное для жизни человека напряжение.
- Для приборов это напряжение тоже будет опасным.
В электроустановках выше 1000В заземление более актуально, потому что напряжение больше. Потенциал в цепях выше 1000В может появиться необязательно при повреждении изоляции.
Есть такое понятие как емкостной ток, он проходит через все виды изоляции электроустановки на «землю». Ёмкостные токи есть везде, в кабелях, на поверхности изоляторов, небольшие по величине, но они есть. Этот емкостной ток, по поверхности ТТ, идет прямо на вывода обмотки. И если обмотка не заземлена, он идет дальше ищет выход на «землю».
Заземление вторичной обмотки трансформатора тока несложная, но обязательная задача, поскольку в противном случае короткое замыкание в сети или самом трансформаторе способно вывести из строя подключенную аппаратуру и угрожать безопасности находящихся рядом людей.
В каком режиме работает трансформатор тока и почему?
Режим работы приближается к короткому замыканию.
Происходит это поскольку сопротивление нагрузки, подключаемой совместно со вторичной обмоткой, имеет минимальное значение.
Какое напряжение на вторичной обмотке трансформатора напряжения?
На какое бы напряжение не была рассчитана первичная обмотка трансформатора напряжения, напряжение на вторичной его обмотке стандартно – 100 В. Незря говорят – стовольтовые цепи.
Как вывести из строя трансформатор тока?
Теоретически вывести трансформатор из строя можно создав ток во вторичных / первичных цепях трансформатора существенно больший, чем его номинальный ток, рассчитанный по номинальной мощности или путем воздействия на обмотки повышенного напряжения.
Как работает трансформатор тока?
Работа измерительных устройств базируется на явлении электромагнитной индукции.
При подаче напряжения в ТТ через витки первой обмотки проходит переменный ток, который формирует переменный магнитный поток.
В результате большие величины преобразуются в те значения, которые безопасны и удобны для измерения.
Что такое вторичная обмотка?
Вторичная обмотка трансформатора – обмотка, на которой происходит съем электрической энергии с требуемыми параметрами.
При подаче питающего напряжения на первичную обмотку в ней проходит ток, который создает переменное электромагнитное поле в магнитопроводе.
Как включается трансформатор тока?
Первичная обмотка любого трансформатора тока включается последовательно в силовую электрическую цепь, по которой протекает электрическая нагрузка.
К вторичной обмотке или нескольким вторичным обмоткам подключаются защитные приборы, измерительные приборы и приборы учёта электроэнергии.
Что такое трансформатор тока нулевой последовательности?
Трансформатор тока нулевой последовательности является частью оборудования защитного отключения в системах 6 кВ, 10 кВ и 110 кВ, где используется заземление нейтралей.
Он способен предотвратить короткое замыкание и, как следствие защитить от повреждения оборудования или уберечь от человеческих жертв.