Профилактические измерения характеристик изоляции трансформаторов
Для контроля технологического режима обработки изоляции (в ходе сушки, пропитки) , проверки состояния изоляции трансформатора перед включением и для профилактических испытаний изоляции в эксплуатации применяются следующие измерения характеристик изоляции:
а) измерение сопротивления изоляции;
б) измерение угла диэлектрических потерь;
в) измерение отношения или приращения ёмкости при низкой и высокой частотах;
г) измерение отношения ёмкости при высокой и низкой температуре;
д) химический анализ масла из бака.
В трансформаторах с их сложной изоляцией часто прибегают к измерениям характеристик изоляции по зонам. Обычно измерения проводятся для трёх зон: ВН – земля (схема «а», ВН – НН и НН – земля (схема «в»). При схеме «а» обмотка НН приключается к экрану измерительного прибора и тем самым из измерения исключаются зоны ВН – НН и НН – земля. Аналогично проводится измерение по схеме «в». В схеме «б» рабочие выводы измерительного прибора приключаются к обмоткам ВН и НН, а экран заземляется. Для возможности выполнения таких зонных измерений все измерительные приборы (мегомметры, мосты для измерения угла диэлектрических потерь и ёмкости, приборы контроля влажности и др.) снабжаются экранами.
Характеристики изоляции служат обычно индикатором увлажнения изоляции и выпадения шлама на изоляции. Так как наличие шлама можно более точно установить по физико-химическому анализу масла, то измерение характеристик изоляции служит в основном для определения степени увлажнения изоляции.
|
|
|
Разряд во внутренней изоляции трансформатора имеет преимущественно ионизационную форму. Поэтому выявление частичных разрядов может служить хорошим индикатором возникновения и развития разряда, приводящего с тече-нием времени к пробою изоляции трансформатора.
Измерения частичных разрядов могут вестись в эксплуатационных условиях. Внедрение таких измерений в программу профилактических испытаний целе-сообразно в первую очередь для мощных трансформаторов со сниженными уровнями изоляции.
Сушка изоляции трансформаторов
Волокнистая изоляция трансформаторов при соприкосновении с атмосферным воздухом или увлажнённым маслом впитывает в себя влагу, в результате чего её электрическая прочность резко снижается и изоляция быстро стареет. Поэтому сушка является важнейшей технологической операцией при производстве и монтаже силовых трансформаторов. Сушка трансформаторов в заводских усло-виях проводится в вакуум-сушильных шкафах с паровым или электрическим обогревом и теплоизоляцией. Для ускорения сушки применяется температура 100 – 1100С, максимально допустимая для волокнистой изоляции трансформа-тора. Обычно сушка проводится при давлении около 70 мм рт. ст.
|
|
|
Дальнейшее снижение давления ещё больше повышает эффективность сушки, однако требует усиления механической прочности шкафов. Процесс сушки продолжается несколько часов.
Для сокращения времени сушки применяется принудительная циркуляция воздуха по замкнутому циклу с промежуточным осушением воздуха. Весьма эффективен также прогрев обмотки током. Внутреннее повышение температуры в обмотке создаёт термодиффузионный эффект перемещения влаги к поверхно-сти изоляции.
В эксплуатационных условиях сушка изоляции производится в собственном баке с нагревом от паровых обогревателей, воздуходувок или токами нулевой последовательности, пропускаемыми через обмотки.
Весьма важно измерение характеристик изоляции для контроля сушки трансформатора. Прекращение (в некотором интервале времени ) выделения конденсата ещё не может служить вполне объективным критерием конца сушки, так как в обмотках ещё может находится остаточная влага.
Контрольные вопросы
1.Опишите развитие колебаний в обмотках трёхфазного трансформатора, соединённых в звезду с изолированной нейтралью, при падении волн на одну, две и три фазы трансформатора.
|
|
|
2.Опишите переход волн между обмотками автотрансформатора при падении волны:
а) на ввод высокого напряжения, ввод среднего напряжения разомкнут;
б) на ввод среднего напряжения, ввод высокого напряжения разомкнут;
в) опишите характерные особенности изоляционных конструкций трансформаторов;
г) каким испытаниям подвергается изоляция трансформаторов:
а) на заводе?
б) в эксплуатации?
Лекция 17. Изоляция вращающихся машин высокого напряжения. Общие сведения. Корпусная (главная) изоляция статорных обмоток турбогенера-торов. Конструктивное оформление обмотки с высоковольтной изоляцией. Витковая изоляция электрических машин. Температурный режим работы генератора и его влияние на изоляцию. Воздействие импульсов на генера- т оры и волновые процессы в обмотках. Испытания изоляции статорных обмоток. Создание генераторов на очень высокие напряжения.
Общие сведения
К классу вращающих машин относят генераторы (в том числе генераторы реактивной мощности – синхронные компенсаторы) и электродвигатели. Генераторы – источники электрической энергии в энергетических системах – являются наиболее ответственным оборудованием, к которому предъявляются высокие требования, в том числе надёжности изоляции. Без совершенствования изоляции статорных обмоток генераторов было бы абсолютно невозможным создание генераторов мощностью 500-1200 МВт приемлемых для современной техники габаритов. С ростом мощностей единичных агрегатов почти пропор-ционально возрастает ток обмотки статора, в то время как уровень напряжения не может быть увеличен из-за опасностей пробоя изоляции, возникновения короны, высокого нагрева изолирующих сред. Следует отметить, что обмотки статора работают в тяжёлых условиях высоких температур, механических воздействий, существенной виброактивности, переменных нагрузок. По этим причинам вопросы надёжности, долговечности, уменьшения толщины изоляции постоянно находятся в поле зрения специалистов, связанных с энергомашино-строительной отраслью.
|
|
|
До начала 60-х годов большинство генераторов изготавливалось с примене-нием термопластичной изоляции, требующей пропитки битумными компаун-дами. Её положительные свойства – эластичность и хорошая сопротивляемость влаге. Однако в процессе эксплуатации этот тип изоляции может подвергаться размягчению и даже частичному вытеканию из зоны пазов. Поэтому в насто-ящее время термопластичная изоляция имеет очень ограниченное применение.
Стержни статорных обмоток современных генераторов имеют другой тип изо-ляции – термореактивную, которая полимеризуется и затвердевает при темпера-туре 150-1600С и при повторных нагреваниях не размягчается. Термореактивная изоляция по сравнению с термопластичной имеет более высокую электрическую и механическую прочности, допустимую рабочую температуру 1300С. Диэлек-трические потери в термореактивной изоляции при воздействии переменного напряжения меньше в 3-4 раза, чем в термопластичной. Электрическая проч-ность созданных типов термореактивной изоляции «Слюдотерм», «Монолит», «Монолит-2». ВЭС-2 примерно в 2 раза выше, чем у термопластичной, и дости-гает 30-34 киловольт на миллиметр толщины (кВ/мм). Особенностью терморе-активной изоляции является её меньшая пластичность, что ограничивает дефор-мацию стержней обмотки.
Применение нового типа изоляции позволило повысить напряжение турбогенераторов до 24-28 кВ, а при использовании масляного типа изоляции (например, для турбогенераторов ТВМ) до 36,75 кВ. Напряжения статорных обмоток гидрогенераторов обычно не превышают 13,8 – 15,75 кВ.
В 70-е годы в СССР был разработан и создан гидрогенератор нового типа на напряжение 121 кВ, присоединяемый к линии электропередач 110 кВ непосред-ственно без повышающего трансформатора. Для обмоток статора была приме-нена бумажно-масляная изоляция кабельного типа. Гидрогенератор имел мощ-ность 14,5 МВт и был установлен на Сходненской ГЭС в черте Москвы. Он ус-пешно прошел испытания при подключении к сети ОАО «Мосэнерго», доказав возможность создания гидрогенераторов на принципиально более высокие нап-ряжения.
В 90-е годы в Швеции были созданы гидрогенераторы и турбогенераторы мощностью 11 МВ*А (600 об в мин., 45 кВ); мощностью 75 МВ*А (125 об. в мин., 155 кВ); мощностью 25 МВ*А (115,4 об. в мин., 78 кВ). Турбогенератор напряжением 136 кВ, мощностью 42 МВ*А, частотой вращения 3000 об. в мин. был включён в сеть в декабре 2000 г.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 439; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!