При повышенном напряжении

К испытаниям повышенным напряжением (не более 2,0 ), главной целью которых является проверка длительной электрической прочности изоляции, относятся: измерения значений tgd изоляции при напряжениях, близких к рабочему, или определение зависимости tgd = f (U) для нормированного диапазона напряжений; проверка отсутствия в изоляции ЧР нормированной интенсивности при нормированном напряжении; испытание изоляции на стойкость к тепловому пробою.

Эти испытания в разном объеме входят в программы типовых и заводских приемо-сдаточных испытаний некоторых видов высоковольтного оборудования.

Измерения значений tgd изоляции проводят с помощью мостов переменного тока (мостов Шеринга), собранных по нормальной (рис. 6.3,а) или перевернутой схеме.

Абсолютные значения tgd, измеренные при напряжениях, близких к рабочему, характеризуют качество исходных диэлектрических материалов и наличие в изоляции загрязнений, в частности влаги, и тем самым являются показателями качества проведения процесса вакуумной сушки.

Более полную информацию о состоянии изоляции дают зависимости tgd = f (U), измеренные при напряжениях от 0,1-0,5 от наибольшего рабочего до 1,0-2,0 наибольшего рабочего (рис.6.3, б). Для изоляции высокого качества значения tgd слабо зависят от испытательного напряжения или остаются практически постоянными. Сильное увеличение tgd с ростом напряжения означает появление в изоляции интенсивных частичных разрядов.

Рис.6.3. Мостовая схема измерения tgd изоляции а) и б) зависимость tgd от величины приложенного напряжения.

Для некоторых видов изоляции, например для бумажно-масляной изоляции маслонаполненных кабелей 110-500 кВ, нормируются допустимые значения прироста D tgd в определенном диапазоне напряжений.

Измерения характеристик частичных разрядов. При проведении контрольных испытаний в заводских высоковольтных лабораториях для обнаружения и измерения характеристик ЧР в конструкциях высокого напряжения используют электрический метод и установки (рис.6.4). В основном применяются 3 типа схем измерений ЧР, показанных на рис.6.4. Эти установки выполняют и градуируют в соответствии с ГОСТ 20074-83.

Рис. 6.4. Схемы установок для измерения характеристик ЧР в изоляции

Чаще других применяется схема рис.6.4.а, позволяющая проводить измерения на установках ВН под рабочим напряжением в процессе эесплуатации. В лабораторных условиях и при отключении рабочего напряжения могут применяться все 3 типа схем измерения ЧР. При появлении в изоляции ЧР с кажущимся зарядом q на емкости испытуемой изоляции С_ои напряжение скачком изменяется на величину

(6.1)

Этот импульс проходит через фильтр высокой частоты (ФВЧ) и регистрируется в устройствах регистрации, изображенных на рис в виде измерительного элемента (ИЭ). Часто сигнал ЧР усиливается усилителями до требуемого уровня и подаётся на регистрирующие приборы РП (осциллограф и счетчик импульсов). Использование быстродействующих аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и компьютерной обработки поступающих сигналов позволяет эффективно отсеивать шумы и ЧР приходящие от другого оборудования энергосистемы. Таким образом, определение характеристик частичных разрядов осуществляется путем измерения амплитуд импульсов напряжения от разрядов и подсчета числа этих импульсов.

Схема рис 6.4б позволяет выделить 2 типа ЧР, которые можно объяснить броскам тока в измерительной цепи и бросками напряжения, описанными выше. Природа ЧР, связанных с бросками тока, в настоящий момент уточняется.

Для измерения характеристик ЧР в изоляции силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов измерительные элементы и всю измерительную часть установки подключают через соединительные конденсаторы к каждому линейному выводу. В качестве соединительных конденсаторов обычно используют инвентарные вводы (проходные изоляторы) с измерительной обкладкой в бумажном остове. Современные установки в заводских высоковольтных лабораториях позволяют регистрировать ЧР с q³ Кл.

Измерения интенсивности ЧР проводят обычно до и после испытаний изоляции высоким напряжением промышленной частоты.

Изоляция считает выдержавшей испытания, если наибольшее значение кажущегося заряда, зарегистрированное во время испытаний, не превышает допустимое для данного вида изоляции значение.

Испытание изоляции на тепловую устойчивость. Этот контроль проводится в рамках типовых испытаний. Для проверяемой конструкции создается тепловой режим, эквивалентный номинальному эксплуатационному. Затем к изоляции прикладывается нормированное для данного опыта испытательное напряжение промышленной частоты, которое выдерживается до достижения установившегося значения tgd изоляции. Для крупногабаритных конструкций продолжительность таких испытаний может составлять несколько суток.