1.Виды и методы эксплуатационного контроля изоляции. Неразрушающие и разрушающие испытания.
По степени воздействия на изоляцию различают контрольные испытания двух видов: неразрушающие испытания и контроль при интенсивных воздействиях, или разрушающие испытания.
Неразрушающие методы контроля проводятся при использовании нормальных эксплуатационных воздействий: номинального напряжения или напряжений ниже номинального, допустимых рабочих температур и механических нагрузок и т.д. '
Основными методами неразрушающего контроля являются:
1. Контроль по электрическим характеристикам изоляции – сопротивлению, емкости, тангенсу угла диэлектрических потерь, соотношениям и функциональным зависимостям основных электрических параметров, характеристикам ЧР (R, C, tgδ, R60 /R15, C2/C50, и тд.)
2. Контроль по физико-химическим показателям анализа масла в силовых трансформаторах, других маслонаполненных аппаратах (H2O, KOH , др. физико-химические показатели).
3. По количеству и составу примесных компонентов, выделяющихся при разложении изоляции: газы (R, CH4, C2H2, C2H4, СО2, C2H6 и др.), характерные соединения (фурфуран, твердые частицы).
4. Акустические методы; методы контроля электромагнитных излучений (пеленгаторы, локаторы, дефектоскопы).
5. Температурный контроль (термодатчики, тепловизоры).
6. Распределение напряжения по элементам изоляции.
6. ЧР в неоднородной изоляции. Схемы и приборы для регистрации ЧР.
В неоднородной твердой или комбинированной изоляции имеются участки с пониженной электрической прочностью -- газовые включения, трещины, инородные вкрапления. При воздействии напряжения ослабленные места могут пробиваться. Возникают частичные разряды в изоляции. Под действием ЧР изоляция в отдельных местах постепенно разрушается, накапливаются продукты распада, которые способствуют дальнейшему развитию дефекта. В итоге наступает ионизационный пробой.
На рис. 2.9 приведена эквивалентная схема диэлектрика с газовым включением, которая позволяет произвести оценку развития ЧР в подобных конструкциях.
Каждый частичный разряд, который наступает при напряжении на включении (поре) Uп.в , сопровождается нейтрализацией некоторого заряда ΔQв=ΔUп.в Св. Для приблизительных оценок можно принять ΔUп.в=Uп.в, т. е. напряжение погасания разряда в поре =0. Скачок напряжения на поре происходит практически мгновенно и сопровождается изменением напряжения на электродах всего диэлектрика на некоторую величину ΔUx=qх/Сх, где Сх =Са+СвСд/(Св+Сд) - емкость всего диэлектрика. Величина qх называется кажущимся зарядом единичного частичного разряда и связана с реализуемым зарядом соотношением
Qх=ΔuхСх.
Таккак емкости Св и Сд , как правило, неизвестны, но известна емкость Сх , по рекомендации МЭК при оценке интенсивности единичного ЧР пользуются величиной qх, которую можно найти, замерив с помощью специальных схем изменение напряжения на всем образце ΔUх .
Схемы и приборы для регистрации ЧР.
Как уже указывалось, ЧР в изоляции могут быть выявлены при снятии зависимости tgδ от величины приложенного напряжения (см.рис. 2.5). Однако широко распространены и другие, более чувствительные методы контроля ЧР. Разряды периодически повторяются, и скачкообразные колебания на образце (объекте) могут быть зарегистрированы с помощью чувствительных приборов. В лабораторной практике для исследования ЧР чаще всего используется схема, приведенная на рис. 2.10. Параметры схемы обычно выбираются такими, что скачок напряжения наСх приводит к возникновению затухающего апериодического процесса в контуреСо.Измерительная частьсхемы включает активно-емкостный фильтр (Ф), предупреждающий проникновение к усилителю напряжения промышленной частоты, широкополостный усилитель (У), осциллограф ( Э0 ) и счетчик импульсов ( Сч ) . Схема дает возможность зарегистрировать амплитуду отдельных импульсов ЧР и определить средний ток ЧР Iср , численно равный произведению среднего числа импульсов в секунду и усредненного кажущегося заряда единичного ЧР ( Iср=Nср qхср). Для определения чувствительности схемы используют генераторы прямоугольных импульсов (ГПИ). Градуировка может быть выполнена при подключении ГПИ параллельно или последовательно Сх . Можно показать, что заведомо известный скачок напряжения на выходе ГПИ ΔUГ эквивалентен и изменению напряжения на Сх , и отклонение луча на экране осциллографа пропорционально ΔUГ.
Для регистрации ЧР в условиях эксплуатации используются чувствительные индикаторы частичных разрядов (ИЧР). Принципиальная схема ИЧР приведена на рис 2.11. Здесь параметры контура Сх, С0 выбраны так, что скачок напряжения ΔUх вызывает затухающий процесс (колебательный) с частотой fо , а узкополосный усилитель, настроенный на частоту 104 – 105 Гц, способствует подавлению помех. Показания индикаторного прибора пропорциональны ΔUх и nср и позволяют приблизительно оценить величины qх и Iср.
Частичные разряды в изоляции могут быть также обнаружены путем приема электромагнитных колебаний, излучаемых при разрядах. В этом случае прибор непосредственно не связан с испытуемым объектом, настроен на очень высокие частоты (I - 10 МГц) и называется дефектоскопом. Дефектоскоп представляет радиоприемник с рамочной антенной. Принятые колебания усиливаются и измеряются прибором, включенным в цепь выходного каскада.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
