книги / Техника высоких напряжений

2х

вует

успешному

автоматическому

повторному включению линии, кото­

рая после этого успешно держит

рабочее

напряжение. Однако

среди

этих случаев есть и такие, при кото­

рых один или несколько изоляторов

Рис. 25-2. Вид осциллограммы

напряжения

оказываются поврежденными. Есте­

у измерительного

конца

при

искровом

ко­

ственно ожидать, что при профилак­

ротком

замы кании

на линии.

тических

испытаниях

наибольшее

число поврежденных изоляторов бу­

Обычно

указанный

способ

дей­

дет

обнаружено

на

тех опорах,

на

ствия искателя типа А называют ме­

которых

имели

место

перекрытия

тодом колебательного разряда. Вме­

изоляции. Поэтому

весьма

'полезно

сто

электронного

осциллографа

на

во время

эксплуатации

непрерывно

измерительном конце включают ми­

отмечать такие опоры. Такая задача

кросекундомер

(накопитель заряда),

в настоящее

время

поставлена и

принципиально возможно включать

уже

разработано

несколько

типов

и электронный счетчик, запускаемый

(А,

В,

С

и D) искателей,

обнару­

живающих повреждение

в

момент

при

подъеме

напряжения

и

оста­

навливаемый при

уменьшении

на­

перекрытия изоляции.

пряжения.

Тип

А — электромагнитная

вол­

В искателе

типа

В

(рис.

25-3)

на от места повреждения запускает

электромагнитная

волна

от

места

на ближнем

конце

линии

ждущую

повреждения на ближнем конце за­

развертку электронного осциллогра­

пускает электронный счетчик, а элек­

фа, на экране которого записывает­

тромагнитная волна в момент при­

ся преломленная в месте установки

хода к дальнему концу запускает

осциллографа волна в виде практи­

устройство,

посылающее

сигнал

на

чески

прямоугольного

импульса

ближний

конец,

останавливающий

с крутым фронтом.

Распределение

счетчик. При этом

напряжения в линии в этот момент

времени

показано на

рис.

25-1,

где

т _

2(/ —

х)

указана

также

схема

испытаний.

х— ---- V---- *

В дальнейшем на участке линии

между ее началом и местом повреж­

Каналом для сигнала могут слу­

дения происходят многократные от­

жить провода

линии

или

радиоре­

ражения волн, в результате которых

лейная линия.

напряжение в начале

имеет харак­

С — электро­

В искателе

типа

тер

колебаний

с

полупериодом

магнитная волна от места повреж­

2х

(рис. 25-2). Измерив

эту

* = —^~

дения запускает

на

ближнем

кон­

величину с помощью осциллографа,

це

ГИН,

посылающий

импульс

к месту

повреждения

с

регистра­

нетрудно

определить

и

место

по­

цией времени прихода

отраженного

вреждения.

от

места

повреждения

импульса,

1

при этом

	Рис.	25-1. Распределение		напряж ений	по	Рис. 25-3.	Схема	действия	искателя	типа В.
						Э С — эл ек тр о н н ы й		счетчи к;	С У — си гн ал ьн о е
	длине	линии	к моменту подхода отраж ен ­
	ного от места		повреж дения	импульса к	н а ­	устрой ство;	С — к о н д ен сато р		связи ; / в	2 — о т р а ­
						ж ен н ы е от	м еста	п о вр еж д ен и я волны ;		3 — волн а
			чалу линии.				си гн ал а от		СУ.

Тип D — по концам линии син­ хронно работают электронные счет­ чики. Приходящие к концам отра­ женные от места повреждения электромагнитные волны останав­ ливают счетчики и определяется разность хода счетчиков. Возможен вариант метода, когда эти импуль­ сы запускают оба счетчика с нуле­ вого положения и также опреде­ ляется время хода.

Отметим, что искатели типа В установлены у нас на одной из ли­ ний 500 кв и проходят эксплуата­ ционную проверку.

25-2. П РО Х О Д Н Ы Е И ЗО Л Я Т О РЫ (В В О Д Ы )

Входящая в основные конструк­ ции вводов бумага в ходе эксплуа­ тации увлажняется, что ведет к сни­ жению напряжений перекрытия и пробоя. Так как емкость вводов не­ велика, то измерение tg ô является чувствительным индикатором начи­ нающегося увлажнения бумаги. В равной мере для этой цели при­ менимы методы е— ч и е—в.

Во вводах с мастичным заполне­ нием типичными дефектами являют­ ся воздушные включения. Наличие воздушных включений можно выяв­ лять по уровню частичных разря­ дов, вызывая во включениях иони­

зацию,	другой	путь — просвечива­
ние рентгеном.		применения метода
Как	пример
tg ô к изоляторам			с составной изо­
ляцией	проведем оценку результа­
тов измерения		tgô	в маслонапол-

ненных вводах. Твердая изоляция и масло здесь включены последова­ тельно. Если в последовательной схеме замещения неоднородного ди­ электрика один элемент считать со­ ответствующим твердой изоляции (С0, tgôo), а другой представляю­ щим масло (См, tgôM), то для Сх и tgô* всего ввода можно написать:

tpr g — k 4 *“ + *6 *> l + k

Q

где k = r~ —для маслонаполненных

Ü м

вводов обычной конструкции в пре­ делах 2—3. Так как tg 6Мне соста­ рившегося масла раз в 5—10 меньше, чем твердой изоляции, то из напи­ санных соотношений видно, что по­ лученное при измерениях увлажнен­ ного ввода значение tgôx будет по­ вышенным.

Предельные значения угла ди­ электрических потерь для вводов, находящихся в эксплуатации, даны в табл. 25-1. Для новых вводов пре­ дельные значения в 2—4 раза мень­ ше указанных.

Т а б л и ц а 25-1

Предельные значения угла диэлектрических потерь в процентах для вводов, находящихся в

эксплуатации (при температуре				20° С)
К о н стр у к ц и я вв о д о в		Н ап р яж ен и е, кв
	3 - 1 5	|20—35 I 60— II и| 154—220
М аслонаполнен­			7	6
ные . . .		8
Бакелитовы е ма­
стиконаполнен­	12
ные . .		10	8
М астичные	6	4	3	—
Бакелитовы е	12	9	5	—
25-3. О П О РН Ы Е И ЗО Л Я Т О РЫ
Типичный	дефект — трещины

в фарфоре или загрязнения. Для изоляторов на напряжение 3—10 кв испытание повышенным напряже­ нием является основным и легко осуществимым методом профилак­ тики в условиях эксплуатации. Для более высоких рабочих напряжений изоляторы выполняются составны­ ми, в этом случае возможно приме­ нить измерение распределения на­ пряжения. Кроме того, в опорных изоляторах отсутствует внутренняя изоляция, поэтому внешний осмотр во многих случаях достаточен, что­ бы обнаружить дефектные изоля­ торы.

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ

ШЕСТАЯ

ПРОФИЛАКТИКА ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

26-1. ГЛ А ВН А Я

И ЗО Л Я Ц И Я

лельно,

определяют

tg ôo

обмотки

В процессе

эксплуатации

твер­

по формуле

дая изоляция трансформаторов пре­

tgs„ =

C x tg S x —

S C K tg $к

(26-1)

терпевает тепловой

износ,

ведущий

С* — £Ск

к

снижению

механической

прочно­

где

С0, tg 80 — емкость

и

тангенс

сти волокон,

изоляция

увлажняется

угла потерь самой об­

и в ней возникают местные повреж­

мотки;

дения от импульсных воздействий и

Сх, tg8x — те

же

величины,

по­

других

причин.

Оседание

грязи,

лученные при измере­

влаги

и шлама

на

изоляционных

нии

на

трансформа­

поверхностях

создает

пути

повы­

торе в целом;

шенной проводимости. Масло транс­

Ск,

tg ÔK— величины, полученные

форматоров

увлажняется,

стареет,

для отдельных вводов

загрязняется

пылью,

волокнами,

при раздельном

изме­

продуктами старения и его электри­

рении.

ческая

прочность снижается,

a tg Ô

растет.

Нужно

отметить,

что вследствие

Измерения tg ô и емкости, а так­

сравнительно

малой

емкости

угол

же токов утечки получили широкое

диэлектрических потерь вводов дает

распространение

как

метод

профи­

при подсчете по формуле лишь не­

лактики изоляции трансформаторов.

большую

поправку,

которой

по

Непосредственный

опыт

показал,

большей частью пренебр!егают. К пе­

что испытания этого вида безоши­

ресчету по этой формуле прибегают

бочно выявляют увлажнение,

а так­

лишь в том случае, если tg ô вводов

же позволяют обнаруживать и дру­

велик.

гие

дефекты

твердой

изоляции.

Роль масла при измерении tgô

Увлажнение

и

загрязнение

масла

обмоток может быть выяснена с по­

достаточно

хорошо

определяются

мощью схемы замещения, уже при­

анализом пробы масла (на электри­

менявшейся для оценки роли масла

ческую прочность и кислотное чис­

при

измерении tgô

маслонаполнен­

ло), что позволяет ограничить зада­

ных

вводов.

В

трансформаторах,

чу

профилактики

лишь

определе­

масло которых при измерении по

нием

состояния

твердой

изоляции.

своим физико-химическим показа­

Особенности

измерения

tg ô

телям

удовлетворяет

эксплуата­

трансформаторов.

При

измерении

ционным нормам, единственной при­

желательно получить данные о tg ô

чиной повышения tg ô может быть

для твердой изоляции вводов и об­

ухудшение твердой

изоляции

(объ­

мотки раздельно, исключив влияние

емное или поверхностное), и, следо­

масла.

tg Ô

вводов,

можно,

вательно,

величина

tgô

может

Измерить

явиться

показателем

ее состояния.

отсоединив,

их токоведущую

часть

Отношение

между

емкостями

от обмотки, либо изолировав фла­

твердой

и жидкой

изоляции

£=

нец от бака трансформатора.

= С0/СМ,

показывающее,

как

это

Измерить tg ô обмотки, отсоеди­

видно из (26-1), долю, вносимую

ненной от вводов, при невскрытом

жидкой изоляцией в величину tg Ô,

баке удается лишь в редких случа­

различно для разных зон изоляции

ях.

Поэтому

измеряют

совместно

трансформатора.

Так,

для

зоны

tg Ô вводов и изоляции

обмотки, и,

между наружной обмоткой и ба­

пользуясь тем, что они по отноше­

ком k очень велико, наоборот, для

нию

к

корпусу

соединены

парал­

изоляции,

расположенной

между

*<экранегм измерительного устройстба.

Рис. 26	-1. С хема		непосред­
ственного		измерения		tg Ô и
емкости		отдельны х	зон	изоля­
ции		трансформ атора.

внутренней обмоткой и сердечни­ ком, k снижается до значения 3-5. Поэтому, а также ввиду большей чувствительности метода к местным дефектам при меньших емкостях объекта представляется целесооб­ разным определять tg ô не для всей изоляции трансформатора в целом, а для отдельных ее зон. Определе­ ние емкости и tg ô отдельных зон может быть произведено непосред­ ственным измерением. Для этого нужно лишь измерить tg Ô между электродами, ограничивающими данную зону изоляции, а все осталь­ ные токи отвести от измерительного устройства (рис. 26-1).

Хотя известны случаи пробоев изоляции, единственной причиной которых является чрезмерное увлажнение, однако неизвестно предельно допустимое по теплово­ му пробою или местному перегре­ ву значение tg ô. В силу этого объ­ екты, tg Ô которых имеет резко по­ вышенные значения по сравнению со средневзвешенным tg Ô, можно считать неблагополучными в отно­ шении электрической прочности. Ис­ ходя из необходимости отбраковать такие объекты, и устанавливаются нормативы. На рис. 26-2 представ­ лены результаты измерения tg Ôоб­ мотки 10 кв у 91 трансформатора. Ординаты кривой рис. 26-2 показы­ вают процент трансформаторов от

общего количества, у которых tg Ô меньше значения, указываемого абсциссой. Из кривой следует, что отбраковка по tg 5= 0,05 требовала бы восстановления изоляции у 12% трансформаторов.

На основании опыта и литера­ турных данных в Мосэнерго были разработаны отбраковочные норма­ тивы для трансформаторов по tg 5, которыми в настоящее время поль­ зуется большинство энергосистем.

Эти нормы предусматривают из­ мерение tgô при напряжении 10 кв для обмоток с рабочим напряже­ нием выше 10 кв и при напряжении, равном 0,75 номинального линейно­

го	для	остальных	обмоток
(табл. 26-1).			твердой
	Степень	увлажнения
изоляции		трансформатора также
можно оценить, измеряя			значения

емкостей по зонам, как это было описано для tgô, при двух темпера­ турах или двух частотах, а также путем измерения напряжения само­ разряда в функции времени. Однако контроль увлажнения изоляции трансформатора по tg 5 является более чувствительным методом, так как tgô от увлажнения может уве­

личиться в 5—7		раз, а	емкость
в 1,5—2 раза	(данные Московского
электрозавода	и Мосэнерго).
Измерение	тока	утечки	на вы­

прямленном напряжении. Ток утечки хорошо реагирует на сосредоточен­ ные дефекты в виде непрерывной

Рис. 26-2. Процент трансфор­ маторов, имеющих tg Ô, мень­ ший значений, указываемых абсциссой (по данным ВВС Мосэнерго для трансформато­

ров ПО кв).

Таблица 26-1

Нормы оценки состояния трансформаторов по tgd

Изоляция

При температуре, ° С

Род изоляции

°

1

20

40

| 60

80 |

100

Годная

0,010

0,020

0,039

0,077

0,15

0,30

Обмотки с

рабо­

Неполноценная

0,015

0,030

0,059

0,115

0,23

0,45

чим напряжением

110 и 220 кв

Годная

0,015

0.030

0,059

0,115

0,23

0,45

Обмотки с

рабо­

чим напряжением

Неполноценная

0,025

0,050

0,100

0,19

0,38

0,75

35 кв и ниже

проводящей

дорожки

от

одного

Если при измерении, производи­

электрода к другому. Такие дефек­

мом при достаточно высоком напря­

ты возникают

вследствие загрязне­

жении, на пути тока окажется не­

ния и увлажнения (обычно прокла­

большой

участок,

не утративший

док и

витковой

изоляции)

нижней

еще

изоляционных

свойств,

пере­

части обмотки. На величине тока

крытие

этого

участка

приведет

утечки

трансформатора

состояние

к тому, что измеренный ток утечки

изоляции вводов почти не сказы­

будет высок и дефект будет обнару­

вается, так как ток утечки их в де­

жен. Измерение сопротивления изо­

сятки раз меньше тока утечки вну­

ляции

мегомметром

подобные де­

тренней

изоляции. Не оказывает су­

фекты не обнаруживает и, следова­

щественного влияния

и сопротивле­

тельно,

является

менее

эффектив­

ние изоляции масла, имеющего фи­

ным.

повышенным

напря­

зико-химические показатели, удов­

Испытание

летворяющие

эксплуатационным

жением. Такие сравнительно

легко

нормам.

или

менее

устранимые

дефекты,

как

общее

Следовательно, более

или

поверхностное

увлажнение об­

значительные

измерения

тока

утеч­

мотки и изоляционных деталей, их

ки могут быть обусловлены лишь

загрязнение,

нарушение

размеров,

явлениями, происходящими

в твер­

т. е. приближение к обмотке зазем­

дой изоляции, главным образом той,

ленных частей и отводов других

которая шунтирует слой масла. Раз­

фаз,

при

испытании

трансформато­

деление изоляции на зоны при из­

ра повышенным напряжением могут

мерении тока утечки играет мень­

привести к пробою изоляции обмот­

шую

роль,

чем

при

определении

ки. Поэтому применение этого испы­

tg Ô, однако все же не лишено смыс­

тания допустимо лишь после внут­

ла. При этом уменьшается величи­

реннего

осмотра

трансформатора и

на объемного тока, вследствие чего

проведения других

испытаний.

сосредоточенные

утечки

обнаружи­

Для испытаний повышенным на­

ваются более рельефно.

пряжением

определена

периодич­

Приемы, применяемые для опре­

ность 5—7 лет. В некоторых энерго­

деления

токов

утечки

отдельных

системах считают не без оснований

зон, ничем не отличаются от выше­

такой

интервал

между

испытания­

описанных для tgô. По опытным

ми слишком большим и проводят их

данным

ток утечки / г

изменяется

каждый раз после других испыта­

в зависимости от температуры по

ний, предпочитая ремонт трансфор­

вакону

/ _ /

Р4 Г -20°)

матора

опасности аварии.

При

испытании

трансформато­

Лto

Л20°^

*

ров

повышенным

напряжением

где / 20о— ток утечки того же транс­

очень часто обнаруживаются дефек­

форматора

при

темпера­

ты, не связанные с состоянием ос­

туре 20° С;

1/°С.

новной

изоляции, например,

отсут­

а = (0,05 — 0,06),

ствие связи пакетов магнитопровода

между собой и с корпусом, дефекты

игла с барьером между ними, вклю­

изоляции

стяжных

болтов

и т. п.

чаемым между какой-либо точкой

обмотки и землей или между двумя

26-2. ВИТКОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

точками. В первом случае имитиру­

Для контроля В И Т К О В О Й изоляции

ется частичный разряд на землю в

необходимо

прилагать

к обмотке

главной

изоляции,

во

втором — ча­

импульсы напряжения.

стичный

разряд

в витковой

изоля­

При номинальных

напряжениях

ции. При этом оказалось, что зазу­

35 кв и выше испытательное обору­

брины на осциллограммах

появля­

дование в виде ГИН и однократно­

ются лишь при частичных разрядах

го электронного

осциллографа ока­

на lU длины обмотки, считая от на­

зывается

достаточно

сложным

и

чала обмотки. Эффективность мето­

громоздким,

чтобы

применять

его

да резко повышается, если при этом

на

месте

установки

трансформа­

бак изолируется от земли, а ней­

тора.

рода

испытания

траль присоединяется к баку. В этом

Поэтому такого

случае через сопротивление в нуле

возможны лишь в центральных ла­

проходят и все емкостные токи на бак.

бораториях энергосистем перед тем,

На рис. 26-4 приводятся схема и

как

намечается

проводить

капи­

осциллограмма

тока

через

сопро-

тальный ремонт

(1 раз в 5—7 лет).

Испытания этого

рода требуют

тех же условий, что и проведение

типовых

импульсных

испытаний

изоляции

трансформатора,

органи­

зуемых для контроля продукции на

заводах и в научно-исследователь­

ских лабораториях.

во

время

Поведение

изоляции

испытания может контролироваться

Рис. 26-4. Регистрация

токов в нейтрали

по току в нейтрали или по току на

трансформатора.

корпус. На рис 26-3 приводятся схе-

а — схема;

б — форма

тока

в нейтрали

при нали­

чии (/) н отсутствии

(2)

повреждения.

Рис. 26-3 Регистрация токов частичных разрядов.

ма и осциллограммы тока через со­ противление в нейтрали, когда не­ исправность изоляции искусственно имитировалась устройством игла—

тивление в нуле, причем на осцил­ лограмме заметны зазубрины при повреждении витковой изоляции в любой части обмотки. Наилучшие резульаты получаются в случае когда две другие фазы разомкнуты.

При повреждении становится большим и ток через сопротивление, если имеется сквозной искровой разряд (индуктивность обмотки уменьшается). Заслуживающим внимания является то, что метод отмечает не только сквозные разря­ ды, но реагирует и на неполные, ча­ стичные разряды в виде поверхно-^ стных стримеров. При этом на ос-* циллограмме тока появляются зуб­ цы или зазубрины, хотя величина тока остается неизменной.

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ СЕДЬМАЯ

ПРОФИЛАКТИКА ИЗОЛЯЦИИ ВРАЩАЮЩИХСЯ МАШИН

27-1. ГЛАВНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Пробивные напряжения гильзо­ вой и непрерывной изоляции раз­ личных стержней очень сильно от­ личаются, что обусловливается как свойствами слюды (неоднород­ ность), так и наличием значитель­ ной доли ручного труда при изго­ товлении изоляции. Распределение пробивных напряжений для боль­ шой группы стержней приближенно следует нормальному закону (см. гл. 17).

В ходе эксплуатации в изоляции возникают местные дефекты вслед­ ствие перегревов при коротких за­ мыканиях и механических повреж­ дений (истирание или трещины на выходе из паза и вблизи вентиля­ ционных каналов). Вследствие испарения изоляционных лаков в толще изоляции создается чрез­ мерное давление газа, благодаря чему изоляция вспучивается, появ­ ляются разрывы. Местные перегре­ вы изоляции могут быть вызваны ее загрязнением, повреждением изо­ ляции соединительных болтов и пр.

Увлажнение изоляции, коронирование в воздушных включениях так­ же могут быть причинами общего или местного старения изоляции.

Для иллюстрации старения приводим следующие примеры:

1. Машина с гильзовой изоляцией про­ работала более двух десятков лет. Пробив­ ное напряжение изоляции в местах выхода из паза почти у всех гильз было немногим выше фазового напряжения, но меньше линейного, изоляция легко расслаивалась, однако в пазовой части электрическая проч­ ность была высокой и сама гильза моно­ литной.

2. Синхронный компенсатор ХЭМЗ

6.6 кв 10 Мва проработал 9 лет (непрерыв­

ная изоляция). Пробивное напряжение в па­

зовой части у 77% секций было				выше 3£/и
и лишь	в двух	секциях оно	было равно
1,5 Ua\	прочность пазовой изоляции у вы­
нутых	стержней	находились	в	пределах

5.7U-я—8 Ua.

Всвязи с характером дефектов машинной изоляции и еще недоста­

точной разработкой методики обна­ ружения развитых местных дефек­ тов, наибольшее значение имеет испытание повышенным напряже­ нием. Это испытание всегда прово­ дится после ремонта машины с за­ меной изоляции у ряда стержней или секций. Принятые у нас норма­ тивы предусматривают в этом слу­ чае одноминутное испытание на­ пряжением 50 гц (1,3—1,7) Un. Та­ кое же испытательное напряжение рекомендуется и для проверки изо­ ляции обмотки, бывшей в эксплуа­ тации, но исправной (не имевшей пробоев).

Однако изоляция машин часто испытывается и постоянным напря­ жением, что имеет некоторые преи­ мущества. Дело в том, что напря­ жение постоянного тока в большей мере должно ложиться на слюду, чем при переменном токе, ввиду распределения напряжения по про­ водимостям. По этой причине посто­ янный ток можно рассматривать как искатель слабых мест в слюдя­ ной компоненте, и применение его надо признать желательным в пер­ вую очередь для контроля изоля­ ции электрических машин в процес­ се ее изготовления. При испытании постоянным напряжением изоляции машин в условиях эксплуатации ис­ ходят из того, что его приложение

кисправной изоляции не вызывает

вней каких-либо специфических по­ вреждений, а пробивное напряже­ ние ее выше, чем при переменном токе, обычно не менее, чем в 1,5 раза. Поэтому величина испытатель­ ного выпрямленного напряжения

устанавливается (2,2—2,5)		1)ш.
В энергосистемах СССР при ис­
пытании изоляции	машин	постоян­
ным напряжением	одновременно
производят изменение тока		утечки,

обычно при изменении напряжения от нуля до двойного номинального напряжения (т. е. до 14 кв при но­ минальном напряжении 6,6 кв).

Таблица 27-1

Рекомендуемые испытательные напряжения для электрических машин, трансформаторов, аппаратов при испытаниях переменным током промышленной частоты в долях номинального линейного напряжения (при ежегодном капитальном ремонте длительность испытаний 1 мин)

Н а и м е я о в а н й е м аш и н

Н о м и н ал ьн о е л и н ей н о е н ап р я ж е н и е , к в

и ли а п п а р ат а

0.38

2 '

з

6

1 10

15

|1 20

1

35

|

110

220

Генераторы,

ста­

1

торные обмотки

1,3--1 .7

Силовые трансфор­

маторы, главная

изо­

ляция вместе с

вво­

дами

5

3,5

3

2,5

2,3

2 , 0

1 . 8

1 , 8

Электродвигатели,

_

_

_

_

__

обмотки статора

2,5

2

1,7

1,7

1,6

Аппараты

распре­

делительных

уст­

ройств,

обмотки

трансформаторов тока

совместно с вводами,

конденсаторы связи,

5,4

бетонные реакторы

8

8

4,2

3.7

3,3

2,7

2.4

2,3

П р и м е ч а н и е .

И сп ы тан и я

п о вы ш ен ны м

н ап р я ж ен и ем и зо л я ц и и

о б о р у д о в ан и я

на н ап р я ж е н и е

вы ш е 35 к в не везд е вы полн им ы .

Ввиду

наличия

явлений

абсорбции

ствует

результату

экстраполяции

длительность

выдержки

под напря­

кривой рис. 27-1.

однако,

что

жением на каждой его ступени

Надо

заметить,

должна быть значительной, порядка

в отдельных

случаях

зависимость,

10—20 мин. При этих измерениях

показанная на рис. 27-1, не наблю­

оказывается в ряде случаев воз­

дается. По-видимому, это те случаи,

можным

по

признаку

нарушения

когда обмотка расслоена, так как

линейной зависимости между током

тогда на пути тока утечки имеются

утечки и напряжением судить о ве­

практически непроводящие воздуш­

личине

пробивного напряжения.

ные включения.

На рис. 27-1 показана зависи­

Вместо

того

чтобы

определять

мость сопротивления утечки от на­

полную

кривую

Ry =

f ({/),

часто

пряжения

для

конкретного

случая.

используют менее трудоемкий вариант

При дальнейшем подъеме напряже­

этого метода,

определяя

Ry при но­

ния

пробой

произошел

прибли­

минальном напряжении

и 50°/0 номи­

зительно

при

напряжении, не­

нального

и вводя

коэффициент де-

сколько большем 40 кв, что соответ­

фектности

(3 =

- -

, считая, что при

?

К 50%

•

^ N ,

>

\

^ ----

\

• \

------ *

о ю го зо кв

Рис. 27-1. Зависимость сопро­ тивления изоляции Rio от на­ пряжения.

Р> 2 изоляция дефектна.

Втабл. 27-1 приведены рекомен­ дуемые у нас испытательные напря­ жения для различной изоляции, на­ ходящейся в эксплуатации.

После каждого ремонта или длительного простоя без нагрузки

изоляция генераторов должна под­ вергаться сушке для удаления ад­ сорбированной за это время влаги. Необходимая длительность сушки в очень сильной степени зависит от степени увлажнения изоляции, по­

этому целесообразно

иметь

метод,

Для выяснения состояния изоля­

позволяющий

контролировать

про­

ции машин в отношении ее иониза­

цесс увлажнения

изоляции.

ционных характеристик необходимо

В процессе сушки изоляции гене­

снимать зависимость tgô=f(C/).H a

раторов

характерное

изменение

заводе

«Электросила»,

например,

претерпевает

отношение

начально­

для

новых

машин

tg ô

измеряют

го значения тока абсорбции к току

при

(0,5—1,5)

UHи в этих пределах

утечки.

допускают приращение

tg ô от 0,04

до 0,05,

считая

эти

значения макси­

мально

допустимыми.

Однако

при

которое

можно назвать

коэффици­

этом исходят не из каких-либо

фи­

зических фактов,

а

из

условий

со­

ентом абсорбции. Вместо начально­

блюдения средних уровней техноло­

го тока достаточно взять одноми­

гии изготовления изоляции машины,

нутный,

вместо тока

утечки — деся-

включая качество

сырья.

тиминутный и рассмотреть:

зна­

В отношении

абсолютного

чения tgô на заводе «Электросила»

считают максимально допустимыми

У сухой

изоляции

коэффици­

значениями

tg Ô при

номинальном

напряжении

(при

температуре

по­

ент т имеет значение 2—3, у влаж­

мещения) :

ной— от

0 до 1.

Объясняется

это

тем, что у влажной изоляции ток /а

для новых машин 4—б

Мет не более 0Л5

мал в сравнении с током /у, поэто­

то же .

. 6—25 Мет не более 0,12

му т близко к нулю. У сухой

изо­

*

»

25

Мет

и

выше не

ляции ток /у мал в сравнении с то­

более

0*10.

ком /а и т достигает значения 2—3.

Проведение

разделения

потерь

В. В. Пучковский успешно при­

менил

для

контроля

увлажнения

на потери в основном диэлектрике

изоляции

машин

измерения

напря­

(потери

абсорбции)

и

на

иониза­

жения саморазряда.

Можно

пред­

ционные потери, а также определе­

полагать, что в сухих машинах ско­

ние точки ионизации следует счи­

рость саморазряда в основном опре­

тать желательным как при завод­

деляется небольшой утечкой по по­

ских, так и эксплуатационных испы­

верхности, в сырых — большой утеч­

таниях. Однако в последнем случае

кой по поверхности, хотя утечки в

целью испытания является проверка

объеме изоляции в обоих случаях

того, что при

напряжении

вблизи

невелики. Поэтому

скорость

спада

UH ионизационные

потери

отсут­

напряжения

до

некоторой

опреде­

ствуют и поэтому достаточны изме­

ленной величины, например до 85%

рения

tgô

при

напряжении

от

напряжения

заряда,

оказывается

0,54 Un до 1,25 и п.

для

контроля

резко различной в сухой и увлаж­

Заметим,

что

ненной

изоляции

(в

среднем

в

50

увлажнения

изоляции

измерения

раз), и, таким образом, измерение

емкости

в

функции

температуры

напряжения

саморазряда является

целесообразны

лишь

для

машин

еще более чувствительным методом,

низкого

напряжения

с

бумажной

чем определение

коэффициента

т.

изоляцией и не эффективны для

Измерение tg ô у электрических

машин

со

слюдяной

изоляцией

машин имеет лишь

сравнительную

ввиду ее большей неоднородности и

ценность.

Измерения

tg ô

должны

роста

по

этой

причине

емкости

вестись

систематически

из

года

с температурой.

в год, и тогда их сравнение может

Однако эти измерения делаются

дать сведения об общем

состоянии

необходимыми

для

определения из

изоляции машины, хотя у нас часто

них величин емкостного тока маши­

производят

эти

измерения

1

раз

ны в рабочем режиме. Цикл испы­

в 3—5 лет.

таний изоляции генераторов, нахо­

дящихся в эксплуатации, может со­ стоять из следующего:

1. Снятие кривой R = f(t) в диа­ пазоне от 0,5—1 мин до 10—30 мин.

2. Снятие кривой tg à= f(U)

вдиапазоне 0,5 Оф—1,25 t/ф.

3.Измерение сопротивления

утечки обмотки и статорных болтов. 4. Контрольные испытания по­ вышенным напряжением постоянно­

го или переменного тока.

27-2. ВИТКОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

В

главе,

посвященной

изоляции

вращающихся машин, уже указыва­

лось на те трудности, которые воз­

никают

при

испытании

витковой

изоляции

неразрезанных

катушек

даже до их укладки в пазы. Испы­

тания витковой изоляции полностью

собранной машины еще более за­

труднительны.

Делались

попытки

применять для этих испытаний им­

пульсные

напряжения,

приклады­

ваемые к началу обмотки, при рас­

Рис.

27-2.

Принципиальная схема

устрой­

пространении которых вдоль обмот­

ства для испытания витковой изоляции

ки создаются повышенные разности

индуктированным

импульсным

напряже­

нием.

потенциалов

между

соседними

вит­

ками. Однако

амплитуда

импульс­

таемого от сети через регулировоч­

ного напряжения,

прикладываемого

к машине, вследствие низкого ко­

ный автотрансформатор ATVt

через

эффициента

импульса

не

может

газотрон

Л\

заряжается

конденса­

быть

больше

испытательного

на­

тор С. Тиратрон Л2 заперт отрица­

пряжения

промышленной

частоты.

тельным потенциалом на его сетке,

Опыт показывает, что при этом до­

поданным

от

запирающего

блока,

статочные для

испытания

напряже­

изображенного в верхней части ри­

ния возникают лишь между витками

сунка. Первичная обмотка пик-

начальной

части

обмотки.

Вслед­

трансформатора ПТР питается через

ствие сглаживания фронта импульс­

дроссель от той же сети, что импуль-

ной волны в середине и в конце об­

ный

генератор. Вторичная

обмотка

мотки напряжения на витковой изо­

пик-трансформатора включена в

ляции оказываются

слишком

малы­

цепь сетки тиратрона Л2 таким об­

ми. Поэтому, используя импульсные

разом, что в положительный полу-

напряжения

для

испытания

витко­

период, когда заряжается конденса­

вой

изоляции,

необходимо

иметь

тор С, пикообразная э. д. с. вторич­

возможность

включать

источник

ной

обмотки

пик-трансформатора

в различных

точках

обмотки.

Это

накладывается со знаком минус на

может быть сделано с помощью ин­

запирающее напряжение

сетки

ти­

дукции

импульсного

напряжения,

ратрона Л2 и, таким образом, пре­

осуществляемой с помощью

специ­

пятствует его срабатыванию. В сле­

ального П-образного магнита, на­

дующий полупериод э. д. с. пик-

кладываемого

на

секцию

обмотки,

трансформатора

меняет знак, бла­

как это показано на рис. 27-2.

об­

годаря

чему тиратрон Л2 отпирает­

Схема

работает

следующим

ся

и

заряженный конденсатор

С

разом. От трансформатора

Три пи-

разряжается

на

обмотку

электро­