УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ОБЪЕКТОВ БОЛЬШОЙ ЕМКОСТИ

Полезная модель относится к области электроэнергетики, главным образом, к области испытаний высоковольтной изоляции повышенным синусоидальным напряжением 50 Гц электрооборудования большой емкости, в частности, обмоток статоров генераторов с возможностью проведения измерений активных потерь и частичных разрядов.
Известно устройство для испытания изоляции повышенным напряжением объектов большой емкости, принятое за прототип (Патент РФ №73495 G01R 31/06, БИ №14, 2007 г.), содержащее испытательный трансформатор высокого напряжения, регулятор напряжения автотрансформаторного типа, контрольно-измерительную и защитную аппаратуру, индуктор с переменной индуктивностью, позволяющий настраивать в резонанс емкость испытуемого объекта с индуктивностью испытательного трансформатора. Испытательный трансформатор выполнен с неразъемным магнитопроводом, по длине которого размещена некоронирующая высоковольтная обмотка.
Недостатком вышеуказанного устройства является сложность изготовления моноблочного испытательного трансформатора с утяжеленной изоляционной конструкцией, большие габариты, его вес и соблюдение отсутствия коронирования.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание испытательного трансформатора облегченной и упрощенной конструкции.
Технической результат достигается тем, что устройство для испытания изоляции повышенным напряжением объектов большой емкости, содержащее испытательный трансформатор высокого напряжения, регулятор напряжения автотрансформаторного типа, индуктор с переменной индуктивностью, контрольно-измерительную и защитную аппаратуру, при этом испытательный трансформатор высокого напряжения выполнен в виде каскада, образованного из трансформаторов, имеющих облегченную изоляционную конструкцию с воздушными промежутками между ними и соединенных по последовательной или последовательно-параллельной схеме.
Испытательный трансформатор, выполненный в каскадном варианте, позволяет снизить до минимума напряженность электрического поля между слоями и витками его обмоток из-за воздушных промежутков между ними, при этом достигается отсутствие коронирования и появляется возможность измерения частичных разрядов при подаче высоких напряжений на объекты с большой емкостью. Такой трансформатор можно подстраивать и настраивать в резонанс с емкостью испытуемого объекта. Для получения максимального напряжения на объекте, не превышающем заданной величины емкости, применяется последовательная схема соединения трансформатора. В этом случае индуктивность каскада испытательного трансформатора максимальна. В тех случаях, когда не требуется максимальной величины испытательного напряжения, а емкость испытуемого объекта превышает заданную величину для последовательной схемы каскада испытательного трансформатора, следует применить последовательно-параллельную схему каскада с уменьшенной величиной индуктивности. Настройка резонансной схемы испытаний осуществляется выбором схемы каскада испытательного трансформатора и подстройкой индуктора переменной индуктивности.
Схема предлагаемого устройства поясняется фигурами, где на фиг.1 приведена полная схема устройства для испытания изоляции с применением каскадного испытательного трансформатора последовательной схемы соединения составляющих трансформаторов, а на фиг.2 приведена последовательно-параллельная схема соединения каскада трансформаторов.
На фиг.1 изображен испытательный трансформатор 1, состоящий из отдельных блоков трансформаторов 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, подключенных к питающей сети частотой 50 Гц через автотрансформаторный регулятор напряжения 2. Параллельно первичным обмоткам первого каскада 1-1, 1-3, 1-6 испытательного трансформатора включен индуктор с переменной индуктивностью 3, а к высоковольтному выводу ВН подключен испытуемый объект 4. На выходе автотрансформаторного регулятора напряжения включен амперметр 5.
Выбор схемы соединения каскадов испытательного трансформатора определен величиной емкости испытуемого объекта. Если величина испытательного напряжения не требует максимума, а величина емкости превышает допустимый предел для последовательной схемы испытательного трансформатора, следует применить схему каскада по варианту фиг.2. При этом уменьшается результирующая индуктивность испытательного трансформатора. Такой выбор схемы позволяет испытывать объекты с более высоким значением емкости.
Работа осуществляется следующим образом. К высоковольтному выходу ВН подключается испытуемый объект 4, заземленный через корпус и стендовую плиту на заземленный корпус испытательного трансформатора. Включается питание устройства от сети частотой 50 Гц, затем напряжение плавно поднимается с помощью регулятора напряжения автотрансформаторного типа 2 на испытуемом объекте на величину 2÷3 кВ, далее осуществляется настройка схемы в резонанс с помощью переменной индуктивности индуктора 3, при этом момент резонанса фиксируется с помощью амперметра 5, при приближении к режиму резонанса ток по показаниям амперметра 5 уменьшается. 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. Ток по амперметру 5 должен устанавливаться на минимальную величину, при этом в резонансном режиме из сети потребляется минимальный ток, а регулятор напряжения автотрансформаторного типа 2 может иметь относительно небольшую мощность.
После настройки схемы в режиме резонанса напряжение плавно поднимают до заданной величины и выдерживают в течение заданного интервала времени.
Таким образом, испытательный трансформатор с облегченной изоляционной конструкцией позволяет относительно простым способом поднимать высокое испытательное напряжение на испытуемом объекте большой емкости, которое будет содержать в себе минимум высокочастотных помех от коронирования и частичных разрядов.
Испытано предлагаемое устройство на статорной обмотке турбогенератора типа ТВФ-110 и получен положительный результат.