Kiểm tra quá áp cách điện

Độ bền điện môi của lớp cách điện được xác định bởi khả năng chịu được điện áp vận hành trong thời gian dài. Độ bền điện môi giảm trong hầu hết các trường hợp là do độ ẩm và các khuyết tật cách điện cục bộ. Thông thường, các khuyết tật như vậy là các tạp chất khí (không khí) trong chất điện môi rắn hoặc lỏng.

Do độ bền điện môi của khí trong lớp bao phủ thấp hơn độ bền điện môi của lớp cách điện chính nên đã tạo điều kiện cho sự cố hoặc chồng chéo lớp cách điện tại vị trí khuyết tật - phóng điện cục bộ. Đổi lại, phóng điện cục bộ gây ra hư hỏng cách điện bổ sung. Phóng điện cục bộ được gọi là cả phóng điện trượt (bề mặt) và phóng điện đánh thủng các vùng riêng lẻ hoặc các phần tử cách điện.

Để xác định giới hạn độ bền điện môi của lớp cách điện, nó được thử nghiệm với điện áp tăng. Điện áp thử nghiệm, cao hơn đáng kể so với điện áp làm việc, được đặt trong thời gian đủ để tạo ra phóng điện ở khuyết tật cục bộ dẫn đến hỏng hóc.Theo cách này, việc áp dụng điện áp tăng không chỉ cho phép xác định các khuyết tật mà còn đảm bảo mức độ bền điện môi cần thiết của lớp cách điện trong quá trình hoạt động.

Thử nghiệm đột biến cách điện phải được thực hiện trước khi điều tra kỹ lưỡng và đánh giá tình trạng cách điện bằng các phương pháp khác đã mô tả trước đây. Cách điện chỉ có thể chịu thử nghiệm đột biến nếu các thử nghiệm trước đó cho kết quả dương tính.

Cách điện được coi là đã vượt qua thử nghiệm quá điện áp nếu không có hư hỏng, phóng điện cục bộ, phát thải khí hoặc khói, giảm điện áp mạnh và tăng dòng điện qua cách điện, làm nóng cục bộ cách điện.

Tùy thuộc vào loại thiết bị và bản chất của thử nghiệm, cách điện có thể được thử nghiệm bằng cách đặt xung điện xoay chiều hoặc điện áp chỉnh lưu. Trong trường hợp thử nghiệm cách điện được thực hiện với cả điện áp xoay chiều và điện áp chỉnh lưu, thử nghiệm điện áp chỉnh lưu phải thực hiện trước thử nghiệm điện áp xoay chiều.

Kiểm tra cách điện AC cao áp

Thử nghiệm điện áp xoay chiều ở tần số nguồn được thực hiện bằng máy biến áp tăng áp có thiết bị điều chỉnh ở phía điện áp thấp. Sơ đồ lắp đặt cũng phải bao gồm một công tắc nguồn có bảo vệ ngắt và quá dòng có thể nhìn thấy để cắt nguồn cung cấp cho máy biến áp trong trường hợp hư hỏng hoặc chồng chéo lớp cách điện tại chỗ, ví dụ: công tắc và cầu chì hoặc máy cắt có nắp được tháo ra.Cài đặt của hoạt động bảo vệ phải vượt quá dòng điện được tiêu thụ bởi mạng ở giá trị tối đa của điện áp thử nghiệm của thiết bị, không quá hai lần.

Điện áp tần số của nguồn cung cấp thường được sử dụng làm điện áp thử nghiệm. Thời gian đặt điện áp thử nghiệm được giả định là 1 phút đối với cách điện chính và 5 phút đối với cách điện xoay chiều. Khoảng thời gian đặt điện áp thử nghiệm này không ảnh hưởng đến tình trạng của cách điện, không có khuyết tật và đủ để kiểm tra cách điện dưới điện áp.

Tốc độ tăng điện áp đến một phần ba giá trị thử nghiệm có thể tùy ý; trong tương lai, điện áp thử nghiệm sẽ được tăng đều đặn, với tốc độ cho phép đọc đồng hồ đo bằng mắt thường. Khi thử cách điện của máy điện, thời gian để điện áp tăng từ một nửa lên hết giá trị tối thiểu là 10 s.

Sau thời gian thử nghiệm quy định, điện áp được giảm dần đến giá trị không vượt quá một phần ba điện áp thử nghiệm và được cắt điện. của thiết bị. Khoảng thời gian thử nghiệm là thời gian trong đó toàn bộ điện áp thử nghiệm được đặt vào.

Để tránh quá điện áp không thể chấp nhận được trong quá trình thử nghiệm (do sóng hài cao hơn trong đường cong điện áp thử nghiệm), nếu có thể, thiết lập thử nghiệm phải được kết nối với điện áp đường dây của mạng. Dạng sóng điện áp có thể được theo dõi bằng máy hiện sóng điện tử.

Điện áp thử nghiệm, ngoại trừ các thử nghiệm quan trọng (máy phát điện, động cơ lớn, v.v.), được đo từ phía điện áp thấp. Khi thử nghiệm các đối tượng có điện dung lớn, điện áp ở phía cao của máy biến áp thử nghiệm có thể hơi vượt quá tỷ lệ biến đổi được tính toán do dòng điện dung.

Đối với thử nghiệm quan trọng, điện áp thử nghiệm được đo ở phía cao của máy biến áp thử nghiệm bằng máy biến điện áp hoặc kilovolt kế tĩnh điện.

Trường hợp một máy biến điện áp không đủ để đo điện áp thử nghiệm thì có thể mắc nối tiếp hai máy biến điện áp cùng loại. Điện trở bổ sung cũng được áp dụng cho vôn kế.

Để bảo vệ các đối tượng quan trọng khỏi vô tình tăng điện áp nguy hiểm song song với đối tượng được thử nghiệm, nên kết nối các bộ chống sét hình cầu có điện áp đánh thủng bằng 110% điện áp thử nghiệm bằng điện trở (2 - 5 Ohm cho mỗi vôn của thử nghiệm). điện áp) .

Sơ đồ thử nghiệm cách điện của thiết bị điện với điện áp xoay chiều tăng được thể hiện trong hình. 1.

Cơm. 1. Sơ đồ kiểm tra cách điện bằng điện áp xoay chiều tăng.

Trước khi đặt điện áp vào đối tượng thử nghiệm, mạch lắp ráp hoàn chỉnh được thử nghiệm không tải và kiểm tra điện áp đánh thủng của bóng dừng.

Ngoài các máy biến áp đặc biệt, máy biến áp nguồn và máy biến điện áp có thể được sử dụng làm máy biến áp thử nghiệm.

Máy biến áp nguồn với cách sử dụng này cho phép tải dòng điện lên tới 250% danh nghĩa với thử nghiệm ba lần (theo từng bước) với thời gian tạm dừng hai phút giữa các ứng dụng điện áp. Đối với máy biến điện áp kiểu NOM, cho phép tăng điện áp của cuộn sơ cấp lên 150 - 170% so với danh định. Trong trường hợp không có máy biến áp thử nghiệm có đủ công suất, có thể đấu song song các máy biến áp cùng loại.

Máy biến áp đo lường điện áp loại NOM được sử dụng rộng rãi. Sức mạnh tối đa của chúng, được chỉ định trong dữ liệu hộ chiếu và do cung cấp một loại độ chính xác phù hợp, là tương đối nhỏ. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện gia nhiệt, chúng cho phép quá tải ngắn hạn từ 3 đến 5 lần giá trị hiện tại được tính từ công suất định mức tối đa. Ngoài ra, các máy biến áp này có thể bị quá điện áp từ 30-50%, bạn có thể kết nối hai máy biến áp nối tiếp.

Cơm. 2. Sơ đồ đấu nối tiếp máy biến áp thử nghiệm: TL1 và TL2 — máy biến áp thử nghiệm; TL3 là biến áp cách ly.

Việc bao gồm hai máy biến áp theo sơ đồ của hình. 2a được áp dụng khi cả hai điện cực của vật thể có thể được cách ly với trái đất. Điện áp thử nghiệm bằng tổng các điện áp của hai máy biến áp; giá trị danh định của các điện áp này có thể khác nhau. Khi các máy biến áp được kết nối theo tầng (Hình 2a, b), một trong số chúng là TL2 có điện thế cao và phần thân của nó phải được cách ly với mặt đất.

Máy biến áp này có thể được kích thích bằng cách sử dụng cuộn dây đặc biệt của máy biến áp đầu tiên TL1 của tầng (Hình.2b) hoặc trực tiếp từ cuộn thứ cấp của nó, nếu giá trị điện áp tối đa trên nó không vượt quá giá trị cho phép đối với cuộn sơ cấp của máy biến áp TL2. Nếu không thể cách ly máy biến áp TL2 một cách đáng tin cậy, hãy sử dụng máy biến áp cách ly phụ TL3 (Hình 2c).

Máy biến áp nguồn được sử dụng để lấy điện áp pha hoặc điện lưới. Trong trường hợp đầu tiên, dây trung tính của cuộn dây HV được nối đất và điện áp sơ cấp được đặt vào dây trung tính và đầu pha tương ứng của cuộn dây LV.

Người ta cho rằng công suất của máy biến áp bằng 1/3 so với danh định. Điện áp giữa các dây được sử dụng với điều kiện là cách điện trung tính được định mức cho toàn bộ điện áp giữa các dây. Trong trường hợp này, một hoặc hai thiết bị đầu cuối HV được kết nối với nhau được nối đất. công suất của máy biến áp được giả định bằng 2/3 so với danh định. Máy biến áp điện cho phép quá dòng ngắn hạn 2,5-3 lần.

Thiết bị điều chỉnh phải cung cấp sự thay đổi điện áp máy biến áp từ 25-30% so với giá trị đầy đủ của điện áp thử nghiệm. Việc điều chỉnh phải thực tế trơn tru, với các bước không vượt quá 1-1,5% điện áp thử nghiệm. Không được phép ngắt mạch trong quá trình điều chỉnh.

Điện áp phải gần hình sin với hàm lượng sóng hài cao hơn không quá 5%. Khi sử dụng bộ điều chỉnh có điện trở trong thấp, chẳng hạn như máy biến áp tự ngẫu, yêu cầu này thực tế được đáp ứng. Không nên sử dụng cuộn cảm hoặc biến trở cho mục đích này.

Kiểm tra cách điện điện áp chỉnh lưu

Sử dụng điện áp thử nghiệm đã được chỉnh lưu có thể giảm đáng kể công suất của thiết lập thử nghiệm, cho phép bạn thử nghiệm các đối tượng có điện dung lớn (cáp tụ điện, v.v.) và cho phép bạn theo dõi tình trạng của lớp cách điện thông qua dòng rò đo được.

Mạch chỉnh lưu nửa sóng thường được sử dụng trong thử nghiệm cách điện điện áp chỉnh lưu. Trong bộ lễ phục. 3 thể hiện sơ đồ của thử nghiệm cách điện điện áp được chỉnh lưu.

Cơm. 3. Mạch kiểm tra cách ly điện áp chỉnh lưu

Phương pháp kiểm tra cách điện điện áp chỉnh lưu tương tự như kiểm tra điện áp xoay chiều. Ngoài ra, dòng điện rò rỉ được theo dõi.

Thời gian áp dụng điện áp đã hiệu chỉnh dài hơn so với thử nghiệm điện áp xoay chiều và tùy thuộc vào thiết bị được thử nghiệm, được xác định theo tiêu chuẩn trong vòng 10 - 15 phút.

Việc đo điện áp thử nghiệm thường được thực hiện bằng vôn kế nối với phía hạ áp của máy biến áp thử nghiệm (được biến đổi theo tỷ số biến đổi).

Vì điện áp chỉnh lưu được xác định bởi giá trị biên độ nên số đọc vôn kế (đo giá trị điện áp hiệu dụng) phải được nhân với điện trở trong, đèn chỉnh lưu, nhỏ khi đốt nóng catốt bình thường, tăng mạnh khi dòng điện đốt nóng không đủ. Trong trường hợp này, điện áp rơi trong đèn chỉnh lưu tăng và giảm trên đối tượng thử nghiệm. Do đó, trong quá trình thử nghiệm, cần theo dõi điện áp cung cấp của thiết lập thử nghiệm.Cũng nên sử dụng vôn kế có điện trở bổ sung lớn để đo điện áp phía cao.

Cũng giống như các thử nghiệm điện áp xoay chiều, để bảo vệ các đối tượng quan trọng khỏi sự tăng điện áp quá mức ngẫu nhiên, nên kết nối bộ chống sét lan truyền với điện áp đánh thủng bằng 110-120% điện áp thử nghiệm thông qua một điện trở (2 — 5 Ohm cho mỗi điện áp thử nghiệm vôn) song song với đối tượng thử nghiệm.

Dòng điện đi qua lớp cách điện trong quá trình thử nghiệm điện áp chỉnh lưu trong hầu hết các trường hợp không vượt quá 5 - 10 mA, điều này dẫn đến công suất nhỏ của máy biến áp thử nghiệm.

Khi thử nghiệm các đối tượng có công suất lớn (dây cáp điện, tụ điện, cuộn dây của máy điện lớn), điện dung của đối tượng được nạp vào điện áp thử nghiệm có dự trữ năng lượng lớn, sự phóng điện tức thời có thể dẫn đến phá hủy thiết bị của thiết lập thử nghiệm. Do đó, đối tượng thử nghiệm phải được phóng điện sao cho dòng điện phóng điện không đi qua thiết bị đo.

Để loại bỏ điện tích khỏi các đối tượng được thử nghiệm, các thiết bị nối đất được sử dụng trong mạch điện có điện trở 5-50 kOhm. Các ống cao su chứa đầy nước được dùng làm lực cản khi thả các vật có sức chứa lớn.

Sạc bình chứa, ngay cả sau khi tiếp đất ngắn hạn, có thể tiếp tục trong một thời gian dài và gây nguy hiểm đến tính mạng của nhân viên. Do đó, sau khi đối tượng thử nghiệm được xả bằng thiết bị phóng điện, nó phải được nối đất chắc chắn.