приборы для измерения параметров трансформаторов
Приборы контроля силовых трансформаторов
Описание приборов для контроля силовых трансформаторов
Силовые трансформаторы периодически необходимо диагностировать на наличие или отсутствие повреждений его элементов, куда, например, входят обмотки, активная сталь, фарфоровая и внутренняя изоляция вводов, контакты устройства регулирования напряжения (РПН), а также такие вспомогательные устройства как маслонасосы или системы охлаждения.
Типы приборов контроля
Приборы контроля определяют степень воздействия на оборудование со стороны энергосистем и позволяют своевременно выявить дефекты, благодаря чему в будущем можно будет избежать дорогого и серьезного ремонта. Существует два типа приборов для контроля: способные контролировать один параметр или универсальные, покрывающие практически весь список испытаний.
Первый тип специализируется на каком-либо одном испытании из перечня, к примеру, приборы типа ПКР-2 созданы для проверки технического состояния резисторных и реакторных устройств РПН в составе силовых трансформаторов или вне их. Он измеряет время переключения контактов устройств РПН и угол поворота вала привода РПН в моменты переключений избирателей и контакторов.
Схема присоединения при измерении сопротивления обмоток трансформатора
Ко вторым относится, например, измеритель параметров силовых трансформаторов К540-3, задачей которого является проведение измерений во время электромагнитных испытаний в цеховых условиях согласно ГОСТ 3484.1-88 в составе испытательного стенда или передвижной лаборатории.
Измерители подобного рода предназначены для измерения действующих значений напряжений и токов как в однофазной, так и трехфазной цепях с параллельным вычислением активной мощности и частоты, а также сопротивлений обмоток трансформаторов постоянному току. Они также могут проводить замеры потерь холостого хода и КЗ. По полученным результатам измерители рассчитывают коэффициент трансформации и определяют группу соединений обмоток трансформатора.
Приборы широко применяют на предприятиях энергетики, а также при производстве и передаче электроэнергии.
Причины сбоя
Сбой в работе устройства может появиться из-за ряда причин, среди которых:
Перегрев токоведущей части и магнитопровода;
Ошибки при проектировании или производстве;
Нарушения при монтаже или во время эксплуатации;
Грозовые и коммутационные перенапряжения;
Повреждение устройств регулирования напряжения под нагрузкой;
Неисправности счетчиков и прочего оборудования.
Виды диагностики
Существует несколько методов проверки трансформаторов под рабочим напряжением:
Отбор проб трансформаторного масла с целью дальнейшего физико-химического анализа;
Тепловизионное обследование узлов и элементов конструкции;
Регистрация частичных разрядов;
Контроль влажности и температуры;
Отключенный силовой трансформатор можно протестировать для исследования:
Сопротивления изоляции обмоток;
Измерения тангенса угла диэлектрических потерь изоляции обмоток;
Измерения емкости и фактора диэлектрических потерь изоляции вводов;
Измерения сопротивления току при всех положениях РПН.
Помимо этого, можно определить коэффициент трансформации и группу соединения обмоток, измерить сопротивление короткому замыканию, потери холостого хода и проверить работоспособность РПН.
Где купить приборы для контроля силовых трансформаторов
Сделать заказ или узнать цену на приборы для контроля силовых трансформаторов можно у наших менеджеров. Они ответят на ваши вопросы и предложат подходящее оборудование по нужным для вас характеристикам. Компания СОЮЗ-ПРИБОР работает с надежными производителями, поэтому мы отвечаем за качество продукции.
Умный сайт для вашего энергокомплекса
Черепанов Алексей Борисович,
начальник отдела трансформаторов
генерирующей компании
Приборы для диагностики состояния силовых трансформаторов, часть I
В статье приведен перечень методик и приборов, необходимых для комплектации лаборатории диагностики силовых трансформаторов. Основная часть приборов и оборудования проверены автором в работе, а также приведены те, которые находятся в планах на приобретение. Следует учитывать, что, большая часть приборов постоянно изменяется как в лучшую, так худшую сторону.
Эта статья написана в помощь тем, кто заниматься или только собирается заниматься диагностикой и испытаниями силовых трансформаторов. В этой статье не приводятся приборы для контроля параметров трансформаторных масел, т.к. это отдельный, специфичный и немаловажный раздел в диагностики трансформаторов. Проведением измерений параметров трансформаторного масла занимаются другие специалисты.
Я занимаюсь обследованием оборудования напряжением свыше 1000 В более 20 лет. Так получилось, что за это время, пришлось поработать в нескольких фирмах. Приборный парк этих фирм отличался довольно сильно. Это обусловлено подходом к выбору приборов, так как выбор делается на основании множества объективных и субъективных факторов, таких как:
При выборе прибора стоит очень внимательно ознакомится с его инструкцией. Потому что чтобы приборы лучше продавались производители или продавцы могут лукавить. Например, могут декларировать востребованную функцию размагничивания трансформатора. А по факту это может оказаться всего лишь функцией подмагничивания, которая предназначена для ускорения процесса измерения. Но вот размагнитить обмотку при помощи нее увы не получится. Или преподносят методику и прибор как «панацею от всех бед». Это сразу настораживает и заставляет задуматься, а так ли это и как такое возможно? Поэтому в случае, когда есть сомнения, лучше перед заказом прибора получить официальное подтверждение о наличие в нем тех или иных функций.
Рисунок 1. Лаборатория для диагностики трансформаторов СиамМастер.
На сегодняшний день для оценки состояния силовых трансформаторов применяются следующие основные методики:
Методики на отключенном оборудовании:
Методики под рабочим напряжением и в режиме нагрузки:
Измерение сопротивления изоляции.
Для измерения сопротивления изоляции используются мегаомметры. На сегодняшний день на рынке предлагается множество типов данного вида прибора. В работе сам я попробовал около двух десятков различных типов. Необходимо отметить, что многие модели мегаомметров под нагрузкой не выдают заявленной величины напряжения.
Рисунок 2. Тестеры изоляции
слева – направо С.А6545, Fluke 1555, MI3200, MIT525.
Измерение диэлектрический характеристик изоляции.
Для измерения диэлектрических характеристик изоляции используются мосты переменного тока. В начале карьеры работал мостами МД-16, Р5026, Р5026М. Потом попробовал в работе следующие марки мостов переменного тока: СА7100 (ОЛТЕСТ), Тангенс 2000 (НИИЭМП), Вектор-2М (Точприбор).
Мосты серии CA7100 поставляются в нескольких модификациях. В СА7100-3 встроен мегаомметр для совместного проведения измерений сопротивления изоляции и диэлектрических характеристик. С моей точки зрения выигрыш времени незначительный за счет необходимости коммутации блоков. При этом разница в цене между модификацией со встроенным мегаомметром и без мегаомметра равна хорошему тестеру изоляции, который пригодится и для других работ. Кроме того, синий кабель поставляемый в комплекте с мостом серии СА7100 очень неудобный и тяжелый из-за этого быстро выходит из строя. Поэтому как правило не используется. Наличие тележки, блока коммутации и встроенного повышающего трансформатора необходимо при выполнении работ в пределах одной станции при отсутствии передвижной лаборатории.
Тангенс 2000 неплохой мост. По характеристикам не уступает серии СА7100. Но более громоздкий. Имеет один недостаток. При снижении заряда аккумулятора менее 30% могут очень сильно «плыть» показания при измерениях.
Задумка измерителя Вектор-2М в целом неплохая. Измеритель работает не по классической мостовой схеме, а измеряет угол между током и напряжением. Но вот измерения в условиях наведенного напряжения, особенно по «обратной» схеме, может стать огромной проблемой. Не понравился эталонный конденсатор. Слабая изоляция корпуса от земли и без дополнительной изоляции легко перекрывается и конденсатор может выйти из строя. За десять лет эксплуатации четырех комплектов Вектор-2М вышли из строя 3 эталонных конденсатора.
Для меня с точки зрения перевозки (в том числе и авиатранспортом) удобнее блок СА7100-2 без дополнительного оборудования.
Рисунок 3. Мосты переменного тока
слева – направо СА7100-2, Тангенс 2000, Вектор-2М.
Измерение сопротивления постоянному току.
Для измерения сопротивления постоянному току применяются два метода. Метод амперметра – вольтметра и мостовой метод.
Рисунок 4. Мосты постоянного тока
слева – направо Виток, DLRO10HD, ПФИ24-10Р, МИКО-7.
Рисунок 5. Комплект для измерения сопротивления постоянному току
слева источник питания QJ3005C, справа мультиметр PC710.
Измерение сопротивления переменному току.
Для измерения сопротивления переменному току (сопротивление короткого замыкания) могут применяться специализированные комплекты или схема, собираемая на месте измерения из отдельных приборов переменного тока.
Наиболее широкую известность имеют комплекты К505 / К540 или их электронные аналоги типа К540-3 (Молния-Белгород), СА540 (ОЛТЕСТ). Основным недостатком электронных комплектов является высокая стоимость, в остальном комплекты удобны в работе. Для меня более удобным показался СА540.
Другим вариантом проведения измерений является использование мультиметров или аналоговых стрелочных приборов. При высоких значениях токов вместо мультиметров с трансформатором тока проще и удобнее использовать токовые клещи.
Рисунок 6. Комплекты для измерения сопротивления переменному току
слева – направо К540, Молния К540-3, СА540.
Измерение потерь холостого хода на пониженном напряжении.
Для измерения потерь холостого хода трансформаторов используются те же комплекты, что и для измерения сопротивления переменному току. При отсутствии комплекта для проведения измерения достаточно наличия аналогового ваттметра типа Д566 (Д5106) и двух мультиметров. Как правило ваттметры многопредельные, но все равно желательно оценить ожидаемое значение потерь, чтобы значение измеряемых величин не находилось в начале шкалы, что приведет к высокой погрешности измерений. И наоборот, чтобы диапазона выбранного ваттметра хватило для проведения измерений. В этом отношении аналоговый комплект К540 был очень неудобен.
Есть вариант использования цифрового ваттметра типа АСМ-8003 (АКТАКОМ) или СР3010/2-000 (ЗИП-Научприбор). Прибор АСМ-8003 позволяет регистрировать ток, напряжение и активную мощность. К сожалению, заявленный диапазон при измерении потерь ограничен разрешением по мощности 1 Вт. СР3010/2-000 является цифровой копией Д566. Существует несколько модификаций с различными пределами измерений.
Рисунок 7. Ваттметры
слева – направо Д566, АСМ-8003, СР3010/2-000.
Измерение коэффициента трансформации.
Для измерения коэффициента трансформации могут применяться цифровые комплекты К540-3 (Молния-Белгород), СА540 (ОЛТЕСТ) или специализированные приборы типа TTR330 (Megger), MI3250 (Metrel). К сожалению, из-за высокой стоимости специализированных приборов и комплектов на практике приходится использовать два вольтметра или мультиметра.
Рисунок 8. Измерители коэффициента трансформации
Назначение и область применения прибора КОЭФФИЦИЕНТ:
Микропроцессорный прибор «Коэффициент» в соответствии с требованиями ГОСТ 3484 и методическими указаниями ОРГРЭС позволяет измерять для трансформаторов всех схем и групп соединения по ГОСТ 30830 следующие параметры:
Прибор может использоваться в качестве двух гальванически развязанных вольтметров или вольтметра и амперметра.
Прибор предназначен для оснащения эксплуатационных служб энергосистем и предприятий, изготавливающих энергетическое оборудование, и может использоваться как в цеховых условиях, так и на открытых распределительных устройствах подстанций.
Основные технические характеристики прибора «Коэффициент»:
Измеряемая величина | Обозначение | Диапазон измерения | Uнн1 | 42-420 | ±[0.5+0.05·(Uнн1к/Uнн1-1)] |
Uнн2 | 2-42 | ±[0.5+0.05·(Uнн2к/Uнн2-1)] | |||
Коэффициент трансформации (Кт) | Кт1 | UВ/ Uнн1 | ±[0.5+0.05·(Кт1/Кт1н-1)] | ||
Кт2 | UВ/ Uнн2 | ±[0.5+0.05·(Кт2/Кт2н-1)] | |||
I0 | 20-100 | ±[2+0.2·(I0k/I0-1)] | |||
I1 | 2,0-20 | ±[0.5+0.05·(I1k/I1-1)] | |||
I2 | 0,20-2,0 | ±[0.5+0.05·(I2k/I2-1)] | |||
I3 | 0,020-0,20 | ±[1+0.2·(I3k/I3-1)] | |||
P11 | I1·UВ | ±[0.5+0.05·(P11k/P11-1)] | |||
P21 | I2·UВ | ±[0.5+0.05·(P21k/P21-1)] | |||
P31 | I3·UВ | ±[1+0.2·(P31k/P31-1)] | |||