УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ОБЪЕКТОВ БОЛЬШОЙ ЕМКОСТИ

Полезная модель относится к области электроэнергетики, главным образом к области испытаний высоковольтной изоляции повышенным выпрямленным напряжением и переменным синусоидальным напряжением 50 Гц электрооборудования большой емкости, в частности обмоток статоров генераторов с возможностью проведения измерений их активных потерь и частичных разрядов.
Известно устройство для испытания изоляции повышенным напряжением объектов большой емкости (Патент РФ №18450, G01R 31/06, БИ №17, 2001) - принятое за прототип, содержащее испытательный резонансный трансформатор, автотрансформаторный регулятор напряжения, контрольно-измерительную и защитную аппаратуру. Испытательный резонансный трансформатор выполнен с регулируемым зазором в магнитопроводе с возможностью настройки индуктивности высоковольтной обмотки в резонанс с емкостью испытуемого объекта, подключенной к его высоковольтной обмотке через выпрямитель и микроамперметр, параллельно которым подсоединен переключатель вида работ.
Недостатком вышеуказанного устройства является большая сложность изготовления испытательного резонансного трансформатора. Принципиальная схема устройства не позволяет производить замеры частичных и коронных разрядов в обмотках испытуемого объекта.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат достигается тем, что устройство для испытания изоляции повышенным напряжением объектов большой емкости содержит испытательный трансформатор, регулятор напряжения автотрансформаторного
типа, контрольно-измерительную и защитную аппаратуру, параллельно первичной обмотке испытательного трансформатора включен индуктор с переменной индуктивностью для возможности настройки в резонанс емкости испытуемого объекта с индуктивностью испытательного трансформатора, выполненного с неразъемным магнитопроводом, по длине которого размещена некоронирующая высоковольтная обмотка.
Принципиальная схема предлагаемого устройства поясняется фигурами, где на фиг.1 показана электрическая принципиальная схема для испытания изоляции испытуемого объекта большой емкости, на фиг.2 - блок-схема для измерения частичных разрядов в испытуемом объекте, на фиг.3 - блок-схема для измерения активных потерь в изоляции испытуемого объекта.
Испытательный трансформатор 1 (фиг.1), подключен к питающей сети переменного напряжения 50 Гц через регулятор напряжения автотрансформаторного типа 2. Параллельно первичной обмотке испытательного трансформатора 1 включен индуктор 3 с переменной индуктивностью, а к высоковольтной обмотке испытательного трансформатора 1 подключен испытуемый объект 4. При отключенном переключателе вида работ 7 осуществляют испытание изоляции испытуемого объекта 4 на выпрямленном напряжении через выпрямитель 5 и микроамперметр 6, а при включенном положении переключателя вида работ 7 - переменным напряжением. Параллельно высоковольтной обмотки испытательного трансформатора 1 подключен киловольт-метр 8, а в цепь нагрузки включен амперметр 9. Со стороны регулятора напряжения автотрансформаторного типа 2 включен амперметр 10. Для измерения частичных разрядов (фиг.2), параллельно испытуемому объекту 4 включен конденсатор 11 с нагрузочным сопротивлением 12, с которого снимается высокочастотный сигнал от действия частичных разрядов в испытуемом объекте 4 и подается на регистратор 13. Блок измерительных трансформаторов 14 и ваттметр 15 (фиг.3) подключаются к испытуемому объекту 4 для замера активных потерь в его изоляции через высоковольтный разъем В с помощью переключателя 16.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Для осуществления испытания на переменном напряжении переключатель вида работ 7 замыкается. Напряжение от сети 50 Гц с помощью регулятора напряжения автотрансформаторного типа 2 и испытательного трансформатора 1 поднимается на испытуемом объекте 4 на величину 1÷3 кВ в зависимости от емкостной нагрузки испытуемого объекта 4. Настройка в резонанс индуктивности испытательного трансформатора 1 и емкости испытуемого объекта 4 осуществляется с помощью переменной индуктивности индуктора 3, при этом плавно меняя зазор магнитопровода индуктора 3, или ступенчато, с помощью отпаек обмотки индуктора 3. Достижение резонанса определяется по показанию амперметра 10, имеющего при резонансе минимальное значение. При работе в резонансном режиме из сети потребляется минимальная реактивная мощность, а регулятор автотрансформаторного типа 2 имеет минимальную токовую нагрузку. После настройки схемы в резонанс напряжение на испытуемом объекте 4 плавно поднимается до заданной величины и выдерживается в течении заданного интервала времени (1 минута).
При необходимости проведения испытаний и измерений на выпрямленном напряжении переключатель вида работ 7 размыкают, а зазор индуктора 3 смыкают, отпайки обмотки индуктора 3 устанавливают на максимальное число витков - на максимальную индуктивность. Испытательное напряжение устанавливается по киловольтметру 8, ток утечки определяется по микроамперметру 6.
Для измерения частичных разрядов в испытуемом объекте в схему (фиг.1) включается дополнительная цепь (фиг.2), состоящая из конденсатора 11, подключенного к высоковольтному разъему А и нагрузочного заземленного сопротивления 12, с которого регистратор 13 снимает сигнал от действия частичных разрядов в испытуемом объекте 4. Испытательное напряжение на испытательном объекте устанавливается по киловольтметру 8.
Для измерения активных потерь в изоляции испытуемого объекта 4 в схему (фиг.1) включается дополнительная цепь (фиг.3), состоящая из блока
измерительных трансформаторов 14 и ваттметра 15, подключаемых в разъемы А и В. Переключатель 7 переводится в режим замера активных потерь. Испытательное напряжение устанавливается по киловольтметру 8, активные потери определяются по ваттметру 15.
В предлагаемой полезной модели вместо одного сложного в изготовлении испытательного резонансного трансформатора со сложным механизмом регулирования зазора в магнитопроводе под высоким напряжением применен испытательный трансформатор с неразъемным магнитопроводом, по длине которого размещена однослойная некоронирующая высоковольтная обмотка, и индуктор на стороне низкого напряжения испытательного трансформатора с простой конструкцией регулирования зазора в магнитопроводе.
Применение высоковольтной некоронирующей обмотки в конструкции испытательного резонансного трансформатора невозможно из-за большого количества слоев в высоковольтной обмотке, где в основном возникают частичные разряды, а в предлагаемом устройстве число витков высоковольтной обмотки испытательного трансформатора уменьшено и отсутствуют трудности размещения ее на магнитопроводе. Использование некоронирующей высоковольтной однослойной обмотки позволяет значительно уменьшить возникновение частичных разрядов в ней, что позволяет осуществлять измерения частичных разрядов, и активных потерь в изоляции испытуемого объекта, имеющего большую емкость.
Предлагаемое устройство для испытания изоляции повышенным напряжением объектов большой емкости опробовано на обмотках крупных электрических высоковольтных двигателей.