Методика проведения испытаний измерительных трансформаторов тока. Рис.5. Кривые намагничивания ТТ. Измерение параметров изоляции трансформаторов тока

Электролаборатория – Испытание измерительных трансформаторов тока и напряжения

Методика проведения испытаний измерительных трансформаторов тока. Рис.5. Кривые намагничивания ТТ. Измерение параметров изоляции трансформаторов тока

Наружный осмотр

При наружном осмотре измерительных трансформаторов проверяют наличие паспорта, состояние фарфора изоляторов, а также число и место установки заземлений вторичных обмоток.

Заземление вторичных обмоток Измерительных трансформаторов надлежит выполнять в одном месте — на панели защиты или на клеммной сборке, т. е.

там, где заземление может быть безопасно отсоединено без снятия высокого напряжения.

Кроме того, проверяют исправность резьбы в ламелях зажимов трансформаторов тока. У трансформаторов тока классов Д и 3, предназначенных для работы в цепях дифференциальной и земляной защит, проверяют также их комплектность. Все трансформаторы данного комплекта должны иметь один и тот же номер комплекта.

Встроенные трансформаторы тока перед установкой должны быть высушены, а при монтаже необходимо следить, чтобы они были установлены в соответствии с заводскими надписями «верх» и «низ». У выключателей с встроенными трансформаторами тока проверяют наличие уплотнения труб и сборных коробок, через которые проходят цепи трансформаторов тока.

При осмотре измерительных трансформаторов напряжения необходимо убедиться в отсутствии проворачивания проходных штырей.

Перед включением в эксплуатацию трансформаторов напряжения, залитых маслом, необходимо удалить резиновую шайбу из-под пробки для заливки масла.

проверка сопротивления изоляции обмоток

Сопротивление изоляции обмоток измерительных трансформаторов проверяют мегомметром на напряжение 1000—2500 в. При этом измеряют сопротивление изоляции первичной и каждой из вторичных обмоток по отношению к корпусу, а также сопротивление изоляции между всеми обмотками.

Электрическую прочность изоляции вторичных обмоток испытывают напряжением 2000 в переменного тока в течение 1 мин.

Изоляцию вторичных обмоток трансформаторов тока допускается испытывать совместно с цепями вторичной коммутации переменным током напряжением 1000 В в течение 1 мин.

Электрическую прочность изоляции первичных обмоток испытывают по нормам, приведенным в п. 4 настоящего раздела.

Проверка полярности вторичных обмоток трансформаторов тока

Проверка полярности производится методом импульсов постоянного тока при помощи гальванометра: по схеме, приведенной на рис. 10.

Рис. 10. Схема проверки полярности вторичных обмоток трансформаторов тока
 Б — батарея или аккумулятор; К — кнопка; R доб — ограничительное сопротивление 1сш; Г—гальванометр.

При замыкании цепи тока следят за направлением отклонения стрелки прибора. Если при замыкании цепи стрелка отклоняется вправо, то однополярными зажимами будут те, к которым присоединены «плюс» батареи и «плюс» прибора.

В качестве источника постоянного тока используют сухие батареи или аккумуляторы

напряжением 2—6 В. При использовании аккумуляторов необходимо применять ограничительное сопротивление.

проверка коэффициента трансформации трансформаторов тока

Коэффициент трансформации проверяют по схеме, приведенной на рис. 11. При помощи нагрузочного трансформатора НТ в первичную обмотку подают ток, равный или близкий к номинальному, но не менее 20% номинального. Коэффициент трансформации проверяют для всех вторичных обмоток и на всех ответвлениях.

Рис. 11. Схема проверки коэффициента трансформации трансформаторов тока а — выносных; б — встроенных

При проверке встроенных трансформаторов, у которых отсутствует маркировка, ее необходимо восстановить, что наиболее просто сделать следующим образом.

По схеме, приведенной на рис. 12, подают напряжение Х автотрансформатора AT или потенциометра на два произвольно выбранных ответвления трансформатора тока. Вольтметром V измеряют напряжение между всеми ответвлениями.

Максимальное значение напряжения будет на крайних выводах А и Д, между которыми заключено полное число витков вторичной обмотки трансформатора тока. На определенные таким образом начало и конец обмотки подают от автотрансформатора напряжение из расчета 1 В на виток (число витков определяют по данным каталога).

После этого, измеряя напряжение по всем ответвлениям, которое будет пропорционально числу витков, определяют их маркировку.

Рис. 12. Схема определения отпаек встроенных трансформаторов тока при отсутствии маркировки

Снятие характеристик намагничивания трансформаторов тока

Наиболее распространенный дефект трансформаторов тока — витковое замыкание во вторичной обмотке.

Этот дефект лучше всего выявляется при проверке характеристики намагничивания, которая является основной для оценки исправности и определения погрешностей или тождественности трансформаторов, предназначенных для дифференциальных и земляных защит. Витковое замыкание выявляется по снижению характеристики намагничивания и уменьшению ее крутизны.

На рис. 13 видно, что даже при закорачивании всего 1—2 витков происходит резкое снижение характеристики, определяемой при этом испытании.

При проверке же коэффициента трансформации замыкания небольшого числа витков практически не обнаруживается.

Рис. 13. Характеристики намагничивания при витковых замыканиях во вторичных обмотках (трансформатор тока типа ТВ-35 300/5 а) 
1 — исправный трансформатор тока; 2 — закорочены два витка; 3 — закорочены восемь витков

Оценка полученной характеристики намагничивания производится путем сопоставления ее с типовой или с характеристиками, полученными на других однотипных трансформаторах тока того же коэффициента трансформации и класса точности.

Кривые намагничивания рекомендуется снимать по схеме с автотрансформатором (рис. 14,а). При пользовании потенциометром (схема на рис. 14,6) характеристика для того же трансформатора получится несколько выше, а при пользовании реостатом (схема на рис. 14,в) — еще выше (рис. 15).

Снимать характеристику при помощи реостата не рекомендуется, так как возможно появление остаточного намагничивания стали сердечника трансформатора тока при отключении тока.

Рис. 14. Схемы снятия характеристик намагничивания
а — с автотрансформатором; б — с потенциометром; в — с реостатом

Рис. 15. Характеристики намагничивания трансформаторов тока, снятые различными способами (трансформатор тока типа TB-35 150/5 А)
1 — с реостатом; 2 — с потенциометром; 3 — с автотрансформатором

Для того чтобы при последующих эксплуатационных проверках можно было сравнивать характеристики намагничивания с ранее снятыми, в протоколе проверки надо отмечать по какой схеме снималась характеристика. Для построения характеристики намагничивания достаточно снять ее до начала насыщения (при токе 5—10 А).

Для трансформаторов высокого класса точности и с большим коэффициентом трансформации достаточно снимать характеристику до 220 В.

При снятии характеристик намагничивания вольтметр следует включать в схему до амперметра, чтобы проходящий через него ток не входил в значение тока намагничивания.

Амперметр и вольтметр, применяемые при измерениях, должны быть электромагнитной или электродинамической системы.

Пользоваться приборами детекторными, электронными и другими, реагирующими на среднее или амплитудное значение измеряемых величин, не рекомендуется во избежание возможных искажений характеристики.

Проверка трансформаторов напряжения

Методы проверки трансформаторов напряжения не отличаются от методов проверки и испытания силовых трансформаторов, описанных выше.

Некоторую особенность составляет проверка дополнительной обмотки 5-стержневых трансформаторов напряжения типа НТМИ. Эта обмотка соединена в разомкнутый треугольник. Проверка полярности ее производится по схеме, приведенной на рис.

16, путем поочередного подключения «плюса» батареи на все три вывода обмотки высшего напряжения в то время, как «минус» батареи, остается постоянно включенным на нулевой вывод.

При правильном соединении обмоток отклонение гальванометра во всех случаях будет в одну сторону.

Рис. 16. Схема проверки полярности дополнительной обмотки 5- стержневого трехфазного трансформатора

Рис. 17. Имитация однофазного замыкания на землю путем исключения одной фазы 5-стержневого трансформатора напряжения на этой обмотке, которое при симметричном первичном напряжении не должно превышать 2—3 В. Полное отсутствие напряжения небаланса   свидетельствует об обрыве цепи дополнительной обмотки трансформатора напряжения типа НТМИ должно быть напряжение 100 В.

После включения трансформатора в сеть необходимо измерить напряжение небаланса.

Особенности снятия характеристик намагничивания трансформаторов тока

Методика проведения испытаний измерительных трансформаторов тока. Рис.5. Кривые намагничивания ТТ. Измерение параметров изоляции трансформаторов тока

Принципиальная схема снятия ВАХ выглядит следующим образом (рис. 1):

Рис. 1. Схема измерения ВАХ ТТ

Испытания трансформаторов тока регламентируются следующими стандартами:

  • ГОСТ-7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия»,
  • РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»,
  • РД 153-34.0-35.301-2002 «Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты и измерения»,
  • Правила устройства электроустановок.

ГОСТ 7746-2001 [1] не относит снятие всей ВАХ к обязательной проверке ТТ, а регламентирует определение тока намагничивания вторичной обмотки, измеренного при приложении к ней напряжения, определяемого по специальной формуле. Согласно п. 9.

8 ГОСТ 7746-2001 «Определение тока намагничивания вторичных обмоток», напряжение вторичной обмотки необходимо измерять вольтметром с основной погрешностью не ниже ±1%, реагирующим на среднее значение напряжения, и показания умножать на коэффициент формы для синусоидального сигнала, равного 1.11.

Действующее значение тока намагничивания следует измерять амперметром с классом точности не ниже 1%.

Согласно п. 7.4 «Снятие характеристики намагничивания» РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования» [2] допускает как снятие ВАХ до начала насыщения (но не более 1800 В), так и снятие 3-х контрольных точек.

Снятая характеристика (контрольные точки) сравнивается с типовой характеристикой намагничивания или характеристиками однотипных исправных ТТ.

При этом допускается отличие от значений, измеренных на заводе-изготовителе или от измеренных на исправном ТТ, не более 10%.

Согласно п. 3.7 «Снятие ВАХ» РД 153-34.0-35.

301-2002 [3] для проверки отсутствия замыканий витков, которая проводится как при новом включении, так и во время профилактики ТТ, ток и напряжения при снятии характеристики могут фиксироваться приборами с любыми типами измерения, если повторные измерения при плановых проверках производятся в идентичных условиях. При первом включении сравниваются ВАХ, при плановых проверках допускается сравнение 1-2 точек ВАХ. Согласно тому же п. 3.7, если ВАХ снимается для последующего расчета погрешностей, то её необходимо снимать «при питании синусоидальным напряжением от мощного источника, используя приборы, реагирующие на среднее абсолютное значение напряжения и действующее значения тока». При невозможности обеспечить удовлетворительную синусоидальность напряжения в РД рекомендуется измерение напряжения вольтметром, реагирующим на среднее абсолютное значение напряжения UСР, а тока — амперметром, реагирующим на амплитуду намагничивающего тока I02макс. Характеристика ВАХ должна строиться в действующих значениях этих параметров. Получаемые характеристики будут не вполне соответствовать заводским типовым характеристикам намагничивания, но для проверки отсутствия замыкания витков они будут пригодны.

Допустимый уровень напряжения

Согласно ПУЭ п.1.8.17.14 «Нормы приемо-сдаточных испытаний. Измерительные трансформаторы тока. Снятие характеристик намагничивания» [4] характеристика снимается повышением напряжения на одной из вторичных обмоток до начала насыщения, но не выше 1800 В.

При наличии у обмоток ответвлений характеристика снимается на рабочем ответвлении. Согласно РД 153-34.0-35.

301-2002 при проверке ВАХ на ответвлении не следует поднимать напряжение на всей обмотке выше 1800 В, а наибольшее допустимое напряжение в этом случае определяется по выражению:

   (1)

В РД также приводится пример снятия ВАХ ТТ 500/1000/1500/2000/1 на рабочем ответвлении 500/1, где согласно выражению (1) максимальное напряжение при снятии ВАХ составляет 450 В.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что наиболее рациональным решением является снятие характеристики намагничивания с использованием источника напряжения с мощностью, достаточной для обеспечения синусоидальности сигнала, с измерителем напряжения, реагирующим на среднее значение с последующим его приведением к действующему, и измерителем тока, реагирующим на действующее значение. Данный подход позволит применять полученную ВАХ, как для оценки наличия витковых замыканий, так и для расчета погрешностей. Класс точности измерителей должен быть не ниже класса 1. Допустимая погрешность при сравнении ВАХ – 10 %. Максимальное напряжение при снятии ВАХ должно определяться с помощью выражения (1).

Размагничивание

Следующим важным моментом при снятии ВАХ является остаточная намагниченность силового трансформатора. Как известно, через трансформатор протекает синусоидальный ток, который создает магнитный поток, и величина этого потока и индукции меняются по петле намагничивания.

При выводе трансформатора из работы, он может оказаться в намагниченном состоянии, если значение тока при отключении было близко к амплитуде тока. Также остаточная намагниченность возможна после измерения активного сопротивления обмотки ТТ.

Поэтому перед каждой проверкой характеристики намагничивания необходимо проводить размагничивание ТТ.

На рис. 2 представлены две характеристики намагничивания трансформатора тока 3000/5, полученные с использованием устройства РЕТОМ-25, где красным цветом обозначен график ВАХ ТТ сразу после измерения активного сопротивления обмотки, а синим цветом – ВАХ ТТ после размагничивания.

Рис. 2. Характеристика намагничивания трансформатора тока 3000/5

Оборудование и программа для снятия характеристик намагничивания

Для снятия характеристик намагничивания трансформаторов тока любого класса напряжений могут быть использованы выпускаемые НПП «Динамика» устройства РЕТОМ-21 [5] и РЕТОМ-25[6] с максимальным уровнем напряжения 500 В и 250 В соответственно. Для расширения диапазона напряжения до допустимых 1800 В применяется блок РЕТ-ВАХ-2000.

Измерители тока и напряжения обоих устройств разработаны таким образом, что позволяют измерять значения нескольких типов: амплитудное, среднее, действующее, а также 1,11*среднее и 0,77*амплитудное, которые были внедрены специально для снятия характеристик намагничивания ТТ согласно РД 153-34.0-35.301-2002. Пользователь самостоятельно может выбирать необходимый тип измерения.

Также для устройств РЕТОМ-21 и РЕТОМ-25 доступна программа внешнего управления, которая позволяет автоматизировать процесс снятия ВАХ. Пользователю лишь необходимо выбрать схему подключения в соответствии с необходимым максимальным уровнем тока и напряжения. Всё остальное программа делает автоматически.

При завершении снятия характеристики намагничивания, программа автоматически плавно снижает напряжение и тем самым размагничивает трансформатор тока. Скорость снижения напряжения была подобрана опытным путем таким образом, чтобы полностью размагнитить трансформатор.

Убедиться в этом позволяет повторяемость характеристик при снятии ВАХ.

Заключение

Испытательные устройства РЕТОМ-21 и РЕТОМ-25, в которых реализованы рассмотренные методики снятия характеристик намагничивания трансформаторов тока, предоставляют возможность выбора типа измерения, что позволяет проводить построения вольт-амперных характеристик, как с целью проверки витковых замыканий, так и для использования данных в расчетах погрешностей, а применение внешнего программного обеспечения для снятия ВАХ с функцией автоматического размагничивания позволяет получить достоверные результаты.

Литература:

  1. ГОСТ-7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия»,
  2. РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»,
  3. РД 153-34.0-35.301-2002 «Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты и измерения»,
  4. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
  5. Руководство по эксплуатации «Устройство измерительное параметров релейной защиты РЕТОМ-21».
  6. Руководство по эксплуатации «Устройство измерительное параметров релейной защиты РЕТОМ-25».

Трансформаторы тока: испытания и измерение характеристик

Методика проведения испытаний измерительных трансформаторов тока. Рис.5. Кривые намагничивания ТТ. Измерение параметров изоляции трансформаторов тока

Измерение сопротивления основной изоляции трансформаторов тока, изоляции измерительного конденсатора и вывода последней обкладки бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа производится мегаомметром на 2500 В.

Измерение сопротивления вторичных обмоток и промежуточных обмоток каскадных трансформаторов тока относительно цоколя производится мегаомметром на 1000 В.

В процессе эксплуатации измерения производятся:

  • на трансформаторах тока 3-35 кВ – при ремонтных работах в ячейках (присоединениях), где они установлены;
  • на трансформаторах тока 110 кВ с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обкладок) – при неудовлетворительных результатах испытаний масла согласно требованиям табл. 25.4, пп. 1-3 (область “риска”);
  • на трансформаторах тока 220 кВ и выше с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обкладок) – при отсутствии контроля изоляции под рабочим напряжением и неудовлетворительных результатах испытаний масла согласно требованиям табл. 25.4, пп. 1-3 (область “риска”);
  • на трансформаторах тока с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа 330 кВ и выше – при отсутствии контроля изоляции под рабочим напряжением – 1 раз в год. Измеренные значения сопротивления изоляции должны быть не менее приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Класс напряжения, кВДопустимые сопротивления изоляции, МОм, не менее
Основная изоляцияИзмерительный выводНаружные слоиВторичные обмотки*Промежуточные обмотки
3-351000/50050 (1)/50 (1)
110-2203000/100050 (1)/50 (1)
330-7505000/30003000/10001000/50050 (1)/50 (1)1/1

*Сопротивления изоляции вторичных обмоток приведены: без скобок – при отключенных вторичных цепях, в скобках – с подключенными вторичными цепями.

Примечание.В числителе указаны значения сопротивления изоляции трансформаторов тока при вводе в эксплуатацию, в знаменателе – в процессе эксплуатации.

У каскадных трансформаторов тока сопротивление изоляции измеряется для трансформатора тока в целом. При неудовлетворительных результатах таких измерений сопротивление изоляции дополнительно измеряется по ступеням.

2. Измерение tgδ изоляции

Измерения tgδ у трансформаторов тока с основной бумажно-масляной изоляцией производятся при напряжении 10 кВ.
В процессе эксплуатации измерения производятся:

  • на трансформаторах тока напряжением до 35 кВ включительно – при ремонтных работах в ячейках (присоединениях), где они установлены;
  • на трансформаторах тока 110 кВ с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обкладок) – при неудовлетворительных результатах испытаний масла по требованиям табл. 25.4, пп. 1-3 (область “риска”);
  • на трансформаторах тока 220 кВ и выше с бумажно-масляной изоляцией (без уравнительных обкладок) – при отсутствии контроля под рабочим напряжением и неудовлетворительных результатах испытаний масла по требованиям табл. 25.4, пп. 1-3 (область “риска”);
  • для трансформаторов тока с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа 330 кВ и выше – при отсутствии контроля под рабочим напряжением – 1 раз в год.

Измеренные значения, приведенные к температуре 20°С, должны быть не более указанных в табл. 2. У каскадных трансформаторов тока tgδ основной изоляции измеряется для трансформатора тока в целом. При неудовлетворительных результатах таких измерений tgδ основной изоляции дополнительно измеряется по ступеням.

Таблица 2

Тип изоляцииПредельные значения tgδ, %, основной изоляции трансформаторов тока на номинальное напряжение, кВ, приведенные к температуре 20°С
3-1520-35110220330500750
Бумажно-бакелитовая3,0/12,02,5/8,02,0/5,0
Основная бумажно-масляная и конденсаторная изоляция2,5/4,52,0/3,01,0/1,5Не более 150% от измеренного на заводе, но не выше 0,8. Не более 150% от измеренного при вводе в эксплуатацию, но не выше 1,0.

Примечание. В числителе указаны значения tgδ основной изоляции трансформаторов тока при вводе в эксплуатацию, в знаменателе – в процессе эксплуатации.

3.1 П. Испытание повышенным напряжением основной изоляции

Значения испытательного напряжения основной изоляции приведены в табл. 3. Длительность испытания трансформаторов тока с фарфоровой внешней изоляцией – 1 мин, с органической изоляцией – 5 мин.
Допускается проведение испытаний трансформаторов тока совместно с ошиновкой. Трансформаторы тока напряжением более 35 кВ не подвергаются испытаниям повышенным напряжением.

Таблица 3

Класс напряжения электрообо-рудования, кВИспытательное напряжение, кВСиловые трансформаторы, шунтирующие и дугогасящие реакторыАппараты, трансформаторы тока и напряжения, токоограничивающие реакторы, изоляторы, вводы, конденсаторы связи, экранированные токопроводы, сборные шины, КРУ и КТПНа заводе-изготовителеПри вводе в эксплуатациюВ эксплуатацииНа заводе-изготовителеПеред вводом в эксплуатацию и в эксплуатацииФарфоровая изоляцияДругие виды изоляции
До 0,695,0/3,04,5/2,74,3/2,62,011
318,0/10,016,2/9,015,3/8,524,024,021,6
625,0/16,022,5/14,421,3/13,632,0 (37,0)32,0 (37,0)28,8 (33,3)
1035,0/24,031,5/21,629,8/20,442,0 (48,0)42,0 (48,0)37,8 (43,2)
1545,0/37,040,5/33,338,3/31,555,0 (63,0)55,0 (63,0)49,5 (56,7)
2055,0/50,049,5/45,046,8/42,565,0 (75,0)65,0 (75,0)58,5 (67,5)
3585,076,572,395,0 (120,0)95,0 (120,0)85,5 (108,0)

3.2. Испытание повышенным напряжением изоляции вторичных обмоток

Значения испытательного напряжения для изоляции вторичных обмоток вместе с присоединенными к ним цепями принимается равным 1 кВ. Продолжительность приложения испытательного напряжения – 1 мин.

4. Снятие характеристик намагничивания

Характеристика снимается повышением напряжения на одной из вторичных обмоток до начала насыщения, но не выше 1800 В. При наличии у обмоток ответвлений характеристика снимается на рабочем ответвлении.

В процессе эксплуатации допускается снятие только трех контрольных точек.

Снятая характеристика сопоставляется с типовой характеристикой намагничивания или с характеристиками намагничивания исправных трансформаторов тока, однотипных с проверяемыми.

Отличия от значений, измеренных на заводе-изготовителе, или от измеренных на исправном трансформаторе тока, однотипном с проверяемым, не должны превышать 10%.

5. Измерение коэффициента трансформации

Отклонение измеренного коэффициента от указанного в паспорте или от измеренного на исправном трансформаторе тока, однотипном с проверяемым, не должно превышать 2%.

6. Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Отклонение измеренного сопротивления обмотки постоянному току от паспортного значения или от измеренного на других фазах не должно превышать 2%.

При сравнении измеренного значения с паспортными данными измеренное значение сопротивления должно приводиться к заводской температуре.

При сравнении с другими фазами измерения на всех фазах должны проводится при одной и той же температуре.
Измерение производится у трансформаторов тока на напряжение 110 кВ и выше.

7. Испытания трансформаторного масла

При вводе в эксплуатацию трансформаторов тока свежее сухое трансформаторное масло перед и после заливки (доливки) в трансформаторы должно быть испытано в соответствии с требованиями раздела 25.

В процессе эксплуатации трансформаторное масло из трансформаторов тока напряжением до 35 кВ включительно допускается не испытывать. Масло из трансформаторов тока 110-220 и 330-500 кВ, не оснащенных системой контроля под рабочим напряжением, испытывается согласно требованиям пп. 1-3 табл. 25.4 с учетом разд. 25.3.

2 – 1 раз в 2 года (для трансформаторов тока герметичного исполнения – согласно инструкции завода-изготовителя).

Масло из трансформаторов тока, оснащенных системой контроля под рабочим напряжением, по достижении контролируемыми параметрами предельных значений, приведенных в табл. 4, испытывается согласно требованиям табл. 25.4 (пп. 1-7).

Таблица 4

Класс напряжения, кВПредельные значения, %, параметров δtgδ и δY/Yпри периодическом контролепри непрерывном контроле
2202,03,0
330-5001,52,0
7501,01,5

У маслонаполненных каскадных трансформаторов тока оценка состояния трансформаторного масла в каждой ступени проводится по нормам, соответствующим рабочему напряжению ступени.

8. Испытания встроенных трансформаторов тока

Испытания встроенных трансформаторов тока производятся по пп. 1, 3.2, 4-6. Измерение сопротивления изоляции встроенных трансформаторов тока производится мегаомметром на напряжение 1000 В. Измеренное сопротивление изоляции без вторичных цепей должно быть не менее 10 МОм.

Допускается измерение сопротивления изоляции встроенных трансформаторов тока вместе со вторичными цепями. Измеренное сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

9. Контроль изоляции под рабочим напряжением

Контроль изоляции трансформаторов тока под рабочим напряжением рекомендуется производить у трансформаторов тока 220-750 кВ. Для трансформаторов тока, контролируемых под напряжением, контроль по пп.

1, 2 и 7 в эксплуатации может производиться только при неудовлетворительных результатах испытаний по п. 7.10. Контролируемые параметры: изменения тангенса угла диэлектрических потерь (?tg?) и емкости (?С/С) основной изоляции или (и) изменение ее модуля полной проводимости (?Y/Y).

Допускается контроль по одному из параметров (?tgδ или δY/Y). Изменение значений контролируемых параметров определяется как разность результатов двух измерений: очередных и при вводе в работу системы контроля под напряжением.

Предельные значения увеличения емкости изоляции составляют 5% значения, измеренного при вводе в работу системы контроля под напряжением.

Периодичность контроля трансформаторов тока под рабочим напряжением в зависимости от величины контролируемого параметра до организации непрерывного автоматизированного контроля приведена в табл. 5.

Таблица 5

Класс напряжения, кВЗначения, %, δtgδ и δY/YПериодичность контроля
2200 δ δtgδ δ 0,5 0 δ δY/Y δ 0,512 месяцев
0,5 δ δtgδ δ 2,0 0,5 δ δY/Y δ 2,06 месяцев
330-5000 δ δtgδ δ 0,5 0 δ δY/Y δ 0,56 месяцев
0,5 δ δtgδ δ 1,5 0,5 δ δY/Y δ 1,53 месяца
7500 δ δtgδ δ 0,5 0 δ δY/Y δ 0,56 месяцев
0,5 δ δtgδ δ 1,0 0,5 δ δY/Y δ 1,03 месяца

Нормативные документы:

  • При вводе в эксплуатацию: ПУЭ, 7-е издание, Глава 1.8, п. 1.8.17
  • В эксплуатации: ПТЭЭП, Приложение 3, п.20

Гост 7746-2015 трансформаторы тока. общие технические условия, гост от 23 июня 2016 года №7746-2015

Методика проведения испытаний измерительных трансформаторов тока. Рис.5. Кривые намагничивания ТТ. Измерение параметров изоляции трансформаторов тока

ГОСТ 7746-2015

МКС 17.220.20

Дата введения 2017-03-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.

2 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации.

Правила разработки, применения, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью “Ц СВЭП” (ООО “Ц СВЭП”) и Открытым акционерным обществом “Свердловский завод трансформаторов тока” (ОАО “СЗТТ”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 “Электроэнергетика”

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 10 декабря 2015 г. N 48)

За принятие проали:

Краткое наименование страны по МК (ISO 3166) 004-97Код страны по МК (ISO 3166) 004-97Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
АзербайджанAZАзстандарт
АрменияAMМинэкономики Республики Армения
БеларусьBYГосстандарт Республики Беларусь
КазахстанKZГосстандарт Республики Казахстан
КиргизияKGКыргызстандарт
МолдоваMDМолдова-Стандарт
РоссияRUРосстандарт
ТаджикистанTJТаджикстандарт
УзбекистанUZУзстандарт
УкраинаUAМинэкономразвития Украины

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2016 г. N 674-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 7746-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов*:

IEC 61869-1:2007 “Трансформаторы измерительные. Часть 1. Общие требования” (“Instrument transformers – Part 1: General requirements”, NEQ);

IEC 61869-2:2012 “Измерительные трансформаторы. Часть 2.

Дополнительные требования к трансформаторам тока” (“Instrument transformers – Part 2: Additional requirements for current transformers”, NEQ) ________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

– Примечание изготовителя базы данных.

6 ВЗАМЕН ГОСТ 7746-2001

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге “Межгосударственные стандарты”

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электромагнитные трансформаторы тока (далее – трансформаторы) на номинальное напряжение от 0,66 до 750 кВ включительно, предназначенные для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических цепях переменного тока частотой 50 или 60 Гц, разработанные после 1 января 2016 г.

Дополнительные требования к отдельным видам трансформаторов в связи со спецификой их конструкции или назначения (например, для каскадных трансформаторов, трансформаторов, предназначенных для работы с нормированной точностью в переходных режимах, трансформаторов для установки в комплектных распределительных устройствах (КРУ), пофазно экранированных токопроводах, комбинированных) следует устанавливать в стандартах, технических условиях, договорах или контрактах (далее – документации) на трансформаторы конкретных типов.

Стандарт не распространяется на трансформаторы лабораторные, нулевой последовательности, суммирующие, блокирующие, насыщающиеся.

Нормы приемо-сдаточных испытаний измерительных трансформаторов | Испытание измерительных трансформаторов

Методика проведения испытаний измерительных трансформаторов тока. Рис.5. Кривые намагничивания ТТ. Измерение параметров изоляции трансформаторов тока

В соответствии с требованиями ПУЭ объем приемо-сдаточных испытаний измерительных трансформаторов определяет выполнение следующих работ.

1. Измерение сопротивления изоляции первичных и вторичных обмоток.

2. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции.

3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты изоляции первичных и вторичных обмоток.

4. Измерение тока холостого хода.

5. Снятие характеристик намагничивания магнитопровода трансформаторов тока.

6. Проверка полярности выводов (у однофазных) или группы соединения (у трехфазных) измерительных трансформаторов.

7. Измерение коэффициента трансформации на всех ответвлениях.

8. Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

9. Испытание трансформаторного масла.

10. Испытание емкостных трансформаторов напряжения типа НДЕ.

11. Испытание вентильных разрядников трансформаторов напряжения типа НДЕ.

Измерение сопротивления изоляции

а) первичных обмоток. Производится мегаомметром на напряжение 2500 В. Значение сопротивления изоляции не нормируется .

Для трансформаторов тока напряжением 350 кВ типа ТФКН-330 измерение сопротивления изоляции производится по отдельным зонам; при этом значения сопротив ления изоляции должны быть не менее приведенных в таблице 11.1 настоящего раздела.

Таблица 1. Наименьшее допустимое сопротивление изоляции первичных обмоток трансформаторов тока типа ТФКН-330

Измеряемый участок изоляции

Сопротивление изоляции, МОм

Основная изоляция относительно предпоследней обкладки

5000

Измерительный конденсатор (изоляции между предпоследней и последней обкладками)

3000

Наружный слой первичной обмотки (изоляция последней обкладки относительно корпуса)

1000

б) вторичных обмоток. Производится мегаомметром на напряжение 500 или 1000 В.

Значение сопротивления изоляции не нормируется, но вместе с присоединенными к обмоткам цепями должно быть не менее 1 МОм.

Сопротивление изоляции каждой обмотки измеряется по отношению к корпусу и остальным соединенным с ним обмоткам.

При оценке состояния изоляции вторичных обмоток можно ориентироваться на следующие средние значения сопротивления изоля ции исправной обмотки: 10 МОм у встроенных ТТ и 50 МОм у выносных.

У ТТ типа ТФН при наличии вывода от экрана вторичной обмотки измеряется также сопротивление изоляции между экраном и вторичной обмоткой, которое должно быть не менее 1 МОм.

О порядке измерения сопротивления изоляции следует руководствоваться указаниями.

У ТТ, не имеющих первичной обмотки – встроенных, шинных и т. д. оценка состояния главной изоляции осуществляется косвенным путем при измерениях сопротивления изоляции выключателей, трансформаторов, шин и т. д.

Для ТТ с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа, имеющих вывод 0 от наружной обкладки главной изоляции, сопротивление изоляции вывода 0 регламентируется и указывается в паспорте; так. для ТТ типа ТФРМ сопротивление, измеренное мегаомметром 2500 В, при новом включении должен быть 500 МОм, в процессе эксплуатации – не 10 МОм.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции

Производится для маслонаполненных ТТ напряжением 110 кВ и выше. Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции ТТ при температуре +20°С не должен превышать значений, приведенных в табл. 2.

О порядке измерения tgδ следует руководствоваться указаниями (ссылка выше).

Таблица 2. Наибольший допустимый тангенс угла диэлектрических потерь изоляции трансформаторов тока

Наименование испытуемого объекта

Тангенс угла диэлектрических потерь, % при номинальном напряжении, кВ

110

150-220

330

500

Маслонаполненные трансформаторы тока (основная изоляция)

2.0

1.5

1.0

Трансформаторы тока типа ТФКН-330 основная изоляция относительно предпоследней обкладки

0.6

Измерительный конденсатор (изоляция между предпоследней и последней обкладками)

0.8

Наружный слой первичной обмотки (изоляция последней обкладки относительно корпуса)

1.2

“Нормами испытания электрооборудования” предусматривается также измерение
tgδ у ТТ с основной бумажно-бакелитовой и бумажно-масляной изоляцией не зависимо от номинального напряжения ТТ. При этом, измеренная величина не должна превышать значений, представленных в табл. 3.

Таблица 3. Наибольший допустимый тангенс угла диэлектрических потерь изоляции трансформаторов тока с основной бумажно-бакелитовой и бумажно-масляной изоляцией

Объект испытаний

Номинальное напряжение, кВ

3-15

20-35

60-110

150-220

Маслонаполненные ТТ с бумажно-масляной изоляцией

2,5

2

1,5

ТТ с бумажно-бакелитовой изоляцией

3

2,5

2

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты

а) изоляции первичных обмоток. Испытание является обязательным для ТТ и ТН до 35 кВ (кроме ТН с ослабленной изоляцией одного из вводов).

Значения испытательных напряжений для измерительных трансформаторов указаны в табл. 4.

Таблица 4. Испытательное напряжение промышленной частоты для измерительных трансформаторов

Исполнение изоляции измерительного трансформатора

Испытательное напряжение, кВ, при номинальном напряжении, кВ

3

6

10

15

20

35

Нормальная

21.6

28.8

37.8

49.5

58.5

85.5

Ослабленная

9

14

22

33

Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения: для ТН 1 мин, для ТТ с керамической, жидкой или бумажно-масляной изоляцией 1 мин, для ТТ с изоляцией из твердых органических материалов или кабельных масс 5 мин.

Если один из выводов обмотки высокого напряжения ТН имеет ослабленную изоляцию, то состояние последней оценивается по результатам измерения ее сопротивления.

б) изоляция вторичных обмоток. Значение испытательного напряжения для изоляции вторичных обмоток вместе с присоединенными к ним вторичными цепями составляет 1 кВ относительно заземленного цоколя. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.

О порядке испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты следует руководствоваться указаниями.

Измерение тока холостого хода

Производится для каскадных трансформаторов напряжения 110 кВ и выше на вторичной обмотке при подведенном номинальном напряжении последней. При изме рении необходимо учитывать, что у однофазных ТН, у которых второй вывод вторичной обмотки заземляется, номинальное напряжение основной вторичной обмотки составляет 100/ , В, а дополнительной – 100 В или 100/3, В.

Ток холостого хода таких ТН составляет десятки ампер (зависит от напряжения ТН), что необходимо учитывать при выборе регулирующего устройства. Рекомендуется в качестве последнего применять нагрузочный реостат, который позволяет регулировать ток до 40-50 А.

При использовании в качестве регулирующего устройства автотрансформатора амперметр показывает заниженное значение из-за значительного искажения формы тока.

При проверке следует исходить из того, что ток во вторичной обмотке не может превышать максимально допустимого значения, определяемого максимальной мощности трансформатора по паспорту.

Для ТН с несимметричной магнитной системой (трехфазных трехстержневых) ток холостого хода определяется как среднее арифметическое суммы токов холостого хода всех трех фаз, т. к. у этих трансформаторов намагничивающий ток средней фазы меньше токов крайних фаз. Подводимое напряжение определяется как среднее арифметическое трех измеренных линейных напряжений.

Схема измерения тока холостого хода ТН представлена на рис. 3. Значение тока холостого хода не нормируется.

Рис. 3. Схема измерения тока холостого хода ТН

Снятие характеристик намагничивания магнитопровода трансформаторов тока.

Характеристика намагничивания (вольт-амперная характеристика) представляет собой зависимость напряжения вторичной обмотки U2 от тока намагничивания в ней Iнам и используются для оценки исправности ТТ.

По снижению характеристики намагничивания и изменению ее крутизны выявляется наиболее распространенная и опасная неисправность ТТ – витковое замыкание во вторичной обмотке. Кроме того.

характеристика используется для проверки пригодности трансформаторов по их погрешностям для ис пользования в схеме релейной защиты при данной нагрузке.

При снятии характеристики намагничивания магнитопровода на испытуемую вторичную обмотку при разомкнутой первичной обмотке подается переменное регулируемое напряжение, измеряемое вольтметром, и измеряется проходящий по обмотке ток (см. рис. 4). При испытаниях одной из вторичных обмоток все остальные вторичные обмотки должны быть замкнуты. При налич ии у обмоток ответвлений характеристика снимается на рабочем ответвлении.

Снятие характеристик должно осуществляться по схеме с регулированием напряжения автотрансформатором, обеспечивающей наименьшее искажение формы кривой напряжения. Схема с одним автотрансформатором позволяет обеспечивать пределы регулирования напряжения от 0 до 250 В, а с двумя автотрансформаторами – от 0 до 450 В.

При сборке испытательной схемы вольтметр необходимо включать так, чтобы потребляемый им ток не входил в измеренный намагничивающий ток.

Характеристику намагничивания рекомендуется снимать до номинального тока или до начала насыщения. У маломощных ТТ насыщение наступает при токе менее 5 А, а у мощных ТТ с большим коэффициентом трансформации насыщение наступает при токах до 1 А, но при больших значениях напряжения.

Снятие характеристик намагничивания ТТ, предназначенных для питания релейной защиты, фиксирующих приборов и т. п.

, когда необходима проверка расчетов погрешностей, токов небаланса и допустимой нагрузки применительно к условиям протекания сверхтоков, проводится до тока выше номинального, т. е.

до начала области насыщения или до тока намагничивания, равного 10% максимального тока короткого замыкания

где nт – коэффициент трансформации испытываемого ТТ.

Рис. 4. Схема снятия характеристики намагничивания:

а – с одним регулировочным устройством; б – с двумя регулировочными устройствами

При снятии характеристики намагничивания напряжение на всей вторичной обмотке не должно превышать 1800 В. Допустимое напряжение для рабочего ответвления в этом случае должно определяться

где Краб, Кmax- рабочий и максимальный для данного ТТ коэффициенты трансформации.

Измерение напряжения рекомендуется производить комбинированным прибором Ц4312. Измерение тока намагничивания должно проводиться амперметром ( миллиамперметром) действующего значения.

Исправность ТТ оценивается путем сопоставления снятой характеристики с типовой характеристикой намагничивания для данного типа ТТ. Типовая характеристика представляет собой зависимость э.д.с.

вторичной обмотки от тока намагничивания Е2 = f(Iнам).

Поэтому, снятую характеристику U2 = f(Iнам) необходимо привести к типовой путем вычитания из полученных результатов величины падения напряжения на вторичной обмотке – ΔU = Iнам·z2, (z2 -сопротивление вторичной обмотки ТТ).

Если для снятия характеристики намагничивания требуется напряжение выше 1000 В, применяется специальный повышающий трансформатор или характеристика снимается при подаче тока через первичную обмотку и измерением напряжения на вы водах вторичной обмотки вольтметром с большим внутренним сопротивлением. При этом напряжение на вторичной обмотке не должно превышать величины, равной 1,3· zн·n, где zн,n – соответственно допустимая нагрузка на вторичную обмотку ТТ и допустимая кратность первичного тока

У ТТ с закороченными витками вторичной обмотки снятая характеристика намагничивания располагается ниже типовой характеристики (см. рис. 5).

Если снятая характеристики располагается ниже типовой на 20% и более, то ТТ включать в эксплуатацию не рекомендуется. В паспорте ТТ могут быть указаны значения U2,Iнам для контрольных замеров при новом включении.

В этом случае рекомендуется оценивать ТТ по приведенным контрольным точкам с учетом указаний приведенных выше.

При отсутствии типовых характеристик оценивать состояние ТТ можно сопоставлением с характеристиками заведомо исправных однотипных ТТ с таким же коэффициентом трансформации.

При возникновении сомнений в исправности ТТ по полученным характеристикам, можно воспользоваться дополнительным измерением угла между U>,I„„ c помощью прибора ВАФ-85М. У исправных ТТ в линейной части характеристики намагничивания Uz опережает I„„, на угол 30-50, который увеличивается до 90 по мере увеличения

тока намагничивания. При наличии виткового замыкания угол опережения при тех же значениях тока намагничивания значительно меньше. Увеличение угла наблюдается при больших значениях Iнам.

Рис. 5. Характеристики намагничивания при витковых замыканиях во вторичных обмотках.

1 – ТТ типа ТПШФ-10, 5000/5 А (1.1 исправный ТТ, 1.2 – закорочен 1 виток);

2 – ТТ типа ТВ-35, 300/5 А (2.1 – исправный ТТ, 2.2 – закорочено 2 витка, 2.3 – закорочено 9 витков.
Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.