МУЛП_140400_62_Изоляция элктроустановок

Измерение тока утечки кабеля 3 – 35 кВ при испытании его повышенным выпрямленным напряжением производится, как правило, с помощью микроамперметра, включенного на стороне высокого напряжения испытательной установки. При измерениях тока утечки возможно искажение отсчета за счет пар а- зитных токов. Поэтому микроамперметр и провод, соединяющий его с испы-

туемым кабелем, экранируют. Кроме того, для снижения тока короны в концевых разделках испытуемого кабеля на его жилы надевают изолирующие колпаки (стеклянные, резиновые, пластмассовые) или специальные экранирующие гильзы, обеспечивающие полное экранирование измерительных цепей выпрямительной установки.

При испытании силовых кабельных линий повышенным выпрямленным напряжением оценка их состояния производится не только по абсолютному значению тока утечки, но и путем учета характера изменения тока утечки во времени, асимметрии токов утечки по фазам, характера сохранения и спада заряда и т. п. В эксплуатации принято, что кабельная линия может быть введена в

работу, если измеренные токи утечки имеют стабильное значение, но не пр е- восходят 300 мкА для линий с номинальным напряжением до 10 кВ и 800 мкА для линий 20—35 кВ. Оценку изоляции кабельной линии по коэффициенту асимметрии рекомендуется производить в том случае, если измеренные токи утечки близки к браковочным данным.

Для исправной изоляции силового кабеля ток утечки спадает в зависимости от длительности приложения испытательного напряжения, и тем больше, чем лучше качество изоляции. У силового кабеля с дефектной изоляцией ток утечки увеличивается по времени. При заметном нарастании тока утечки при испытании силового кабеля продолжительность испытания увеличивается до

10—20 мин. При дальнейшем нарастании тока утечки, если оно не вызвано дефектами концевых разделок, испытание должно вестись до пробоя изоляции кабеля.

Поскольку в большинстве случаев дефектом концевых разделок является поверхностное увлажнение, которое сравнительно легко устраняется при полу-

101

чении в процессе испытания силового кабеля завышенных токов утечки, должны быть приняты меры к определению состояния изоляции концевых разделок. Если испытуемый кабель имеет сухие концевые разделки, то для выделения в случае необходимости поверхностных токов утечки, проходящих по жилам разделки, необходимо на концы жил наложить охранные кольца. Последние представляют собой полоски шириной 10 мм из металлической фольги или гибкого медного провода. Охранные кольца накладываются на жилы испытуемого кабеля примерно на расстоянии 100—150 мм от места разделки жил, если они связываются с потенциалом земли, и на таком же расстоянии от наконечников жил, если к ним подводится высокое напряжение от экрана схемы. При испытании одиночного кабеля измерение поверхностных токов утечки концевых разделок может производиться по схеме на рис. 2.12. Если количество испытуемых кабелей составляет два и более, тo для измерения поверхностных токов утечки концевых разделок может быть использована схема, при которой охранное кольцо, наложенное на жилу концевой разделки, расположенной вблизи испытательной установки, соединяется непосредственно с экраном схемы.

Метод испытания кабельных линий 6 кВ под нагрузкой применяется в эксплуатации в тех случаях, когда отключение кабеля для профилактических испытаний связано с определенными трудностями. Сущность метода заключа-

ется в том, что испытательное напряжение от выпрямительной установки по д- водится к нейтрали работающего силового трансформатора, связанного с испытуемой кабельной сетью, и накладывается на фазное напряжение сети.

При испытаниях кабелей под нагрузкой не испытывается их междуфазная изоляция, что является существенным недостатком метода.

Для испытания изоляции маслонаполненных кабелей 110 кВ и выше на месте монтажа обычно сооружаются специальные стационарные установки постоянного тока, работающие по схеме умножения напряжения.

102

Схема лабораторной установки

Рис. 5.11 Схема измерения поверхностных токов утечки силовых кабелей. Iр — ток утечки концевой разделки кабеля.

Перечень и краткая характеристика оборудования и материалов, ис-

пользуемых в лабораторной работе:

аппарат АИИ 70 с выпрямительной приставкой, микроамперметр, штанга разрядная, мегаомметр.

Паспортные данные и характеристика оборудования:

Аппарат АИИ – 70

Аппарат АИИ – 70 предназначен для испытания кабелей, твердых и жидких диэлектриков переменным или выпрямленным высоким напряжением

Технические характеристики аппарата АИИ - 70

Номинальное напряжение питающей сети однофазного тока частотой 50 Гц – 127/220 В; наибольшее переменное напряжение 70 кВ; выпрямленный ток со стороны высокого напряжения 5 мА; выходная минутная мощность высоковольтного трансформатора 2 кВА.

Подробная характеристика аппарата АИИ – 70 рассмотрена в Лаб. раб. № 1., разд. I.

Выпрямительная приставка АИИ -70

Выпрямительная приставка представляет собой набор последовательно соединенных диодов, типа Д 1007 в количестве 16 штук, помещенных в изолирующий цилиндр, предназначена для выпрямления напряжения (Лаб. раб. № 1, разд. I).

Микроамперметр - предназначен для замера показаний тока.

103

Тип – М 366; пределы измерения – 75, 150, 300 мА; длина шкалы 75 мм; класс точности 1,0.

Штанга разрядная - предназначена для снятия емкостного заряда кабеля

Описание хода проведения работы

При выполнении лабораторной работы должны соблюдаться общие правила техники безопасности зала высоких напряжений, указанных в Разделе I.

1.Произвести внешний осмотр испытуемого кабеля

2.Проверить надежность заземление защитной брони и оболочки.

3.Заземлить все жилы кабеля.

4.Собрать схему для измерения изоляции кабеля выпрямленным напряжением (рис. 2.12.).

5.Подсоединить аппарат АИИ – 70 к выпрямительной приставке.

6.Подсоединить микроамперметр.

7.Подсоединить гибкий провод разрядной штанги к заземлению.

8.Подсоединить высоковольтный провод к свободной жиле кабеля о с- тальные оставить заземленными.

9.Удалить персонал за ограждение.

10.Дать команду «Подаю напряжение».

11.Включить АИИ – 70.

12.Плавно поднять напряжение.

13.Произвести измерение.

14.Плавно снять напряжение.

15.Отключить прибор, сделать видимый разрыв.

16.Подсоединить разрядную штангу к выпрямительной приставке.

17.Дать команду «напряжение снято».

18.Заземлить жилу, подвергавшуюся испытанию.

19.Снять заземление со следующей жилы.

20.Выполнить пункты 5-17.

21.Разобрать схему.

104

22. Дать заключение о состоянии изоляции кабеля.

Форма представления результатов, полученных при проведении работы

Таблица 5.2 Форма протокола результатов измерений

Фаза	Напряжение,	Время испытания,	Ток утечки,	Заключение
	кВ	мин	мкА
А
В
С

Отчет по лабораторной работе включает в себя:

1.Титульный лист.

2.Цель работы.

3.Краткие теоретические сведения по испытанию изоляции силовых ка-

белей.

4.Характеристику приборов использованных в лабораторной работе и описание электрической схемы.

5.Протоколы измерений и результаты вычислений.

6.Выводы по работе.

Выводы

Кратко описываются итоги проделанной работы, и приводится анализ по-

лученных результатов. Выводы не должны быть простым перечислением того, что сделано. Необходимо отметить, что нового узнал студент при выполнении работы, к чему привело обсуждение результатов, насколько выполнена заявленная цель работы.

Вопросы и задания для самостоятельного контроля

1.Область применения силовых кабелей.

2.Правила техники безопасности при испытании силовых кабелей.

3.Методика испытания силовых кабелей.

4.Характеристика оборудования, используемого при испытаниях.

5.Типы и конструкции силовых кабелей.

105

6.Способы испытания кабелей.

7.Для какой цели производят испытания силовых кабелей повышенным выпрямленным напряжением?

8.Какова периодичность испытания в процессе эксплуатации?

9.Каковы значения испытательного напряжения и времени испытания для кабеля, используемого в данной работе?

10.На каком основании делают вывод о пригодности кабеля к эксплуат а-

ции?

Рекомендуемая литература с указанием соответствующих глав или тем

[3] глава 32

[44] раздел 4 § 20.1, 20.2, 20.4

106

Заключение

Учебное пособие по лабораторным работам «Изоляция электроустановок» знакомит студентов с основными изоляционными конструкциями электрооборудования, применяемого в электроэнергетике, и способами или методами определения изоляционных свойств. Пособие содержит 5 лабораторных работ, в кото-

рых рассматриваются основные виды внешней и внутренней изоляции.

107

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Александров Г.Н., Установки сверхвысокого напряжения и охрана окружающей среды. – М.: энергоатомиздат, 1989. – 308 с.

2.Баженов С.А., Воскресенский В.Ф. Профилактические испытания изоляции оборудования высокого напряжения. – М., «Энергия», 1997.

3.Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. и др. Техника высоких напряжений. Изоляция и перенапряжения в электрических системах. / под ред. В.П.Ларионова. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 464 с.

4.Быстрицкий Г.Ф., Кудрин Б.И. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов: Учеб. пособие для вузов: Учеб. пособие для сред. проф. образова-

ния – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 176 с.

5.Высоковольтные электротехнологии / под ред. И.П. Верещагина. – М.:

Изд-во МЭИ, 2000. – 204 с.

6.Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: «Знак», 2000. – 440 с., ил.

7.Заземления в сетях высокого напряжения и средства защиты от перенапряжений / М.В. Костенко, И.М. Богатенков, Ю.А. Михайлов, Ф.Х. Халилов. – Л.: Изд-во ЛПИ, 1983. - 74 c.

8.Защита сетей 6-35 кВ от перенапряжений / Ф.Х. Халилов, Г.А. Евдокунин, В.С. Поляков и др.; под ред. Ф.Х. Халилова. – СПб.: Энергоатомиздат,

2002. – 272 с.

9.Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. 112 с.

10.Исследования и области применения ограничителей перенапряжений / Сборник научных трудов НИИПТ. – Ленинград.: Энергоиздат, 1981. – 87 с.

11.Калявин В.П., Рыбаков Л.М. Надежность и диагностика электроустановок. / Йошкар-Ола: Изд-во Мар гос. уч-та- 2000. - 348 с.

12.Карякин Р.Н. Заземляющие устройства промышленных электроустановок. – м.: Энергоатомиздат, 2000. – 476 с.

108

13.Кужекин И.П. Испытательные установки и измерения на высоком напря-

жении. – М.: Энергия, 1980. – 136 с.

14.Кучинский Г.С., Кизеветтер В.Е., Пинталь Ю.С. Изоляция установок высокого напряжения. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 367 с.

15.Лабораторные работы по ТВН / Аронов М.А. и др. – М.: Энергоатомиз-

дат, 1982. – 352 с.

16. Лабораторный практикум по ТВН. Изоляция и перенапряжения / под ред. Н.В.Савиной. – Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2006. – (электронное пособие).

23. Объемы и нормы испытаний электрооборудования/ Под общ. ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамикянца. – 6-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. – 256 с.

24.Основы современной энергетики: Уч-ник для вузов ч. 2 Современная электроэнергетика / под ред. А.П. Бурмана и В.А. Строева. – М. Изд-во МЭИ, 2004. – 462 с.

25.Пинталь Ю.С., Сергеев Ю.Г. Разряд в воздухе вдоль загрязнений и ув-

лажнение поверхности изолятора. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 31 с.

26.Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. – М.:

Энергия, 1988.–126 с.

27.Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 126 с.

28.Справочник по электротехническим установкам высокого напряжения. / под ред. И.А. Баумштейна, М.В.Хомякова. – М.: Энергия, 1981. – 568 с.

29.Степанчук К.Ф., Тиняков Н.А. Техника высоких напряжений. – Минск,

В.школа, 1982. – 367 с.

30.Техника высоких напряжений. / под ред. Д.В. Разевича. – М.: Энергия,

1976. – 426 с.

31. Техника высоких напряжений. Теоретические и практические основы применения. / М.Б. Бейер, В.Бек, К. Меллер, В. Цэнгль. – М.: Энергоатомиз-

дат, 1989. – 555 с.

109

32.Техника высоких напряжений: Учебник для вузов / И.М.Богатенков,

Ю.Н.Бочаров, Н.И. Гумерова, Г.М.Иманов и др.; под ред. Г.С.Кучинского. – СПб.: Энергоатомиздат, 2003.– 608 с.

33.Ушаков В.Я. Изоляция установок высокого напряжения. – М.: Энерго-

атомиздат, 1994. – 367 с.

34.Физико-математические основы техники и электрофизики высоких напряжений. Учебное пособие для вузов. / под ред. К.П. Кадомской. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 416 с.

35.Хаушильд В., Мош В., Статистика для электротехников в приложении к технике высоких напряжений / пер. с нем.. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 312 с.

36.Электрические аппараты высокого напряжения/ под ред. Г.Н. Александрова. Изд-во СПб ГТУ, 2000. -503 с.

37.Электрические изоляторы. / под ред. Н.С. Костюкова. – М.: Энергоатом-

издат, 1984. – 296 с.

38.Электротехнический справочник в 3 томах. ТЗ. Производство и распределение электрической энергии. / под ред. проф. МЭИ.: А.И. Попов (гл. ред.). –

М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 964 с.

39.Яманов С.А., Яманова Л.В. Стойкость и надежность электрической изоляции. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 176 с.

40.http://forca.ru/spravka/spravka/maslonapolnennye-kabeli.html

41.http://www.eti.su/articles/kabel-i-provod/kabel-i-provod_562.html

42.http://elektro-montagnik.ru/?address=labs/lab1/&page=page2

43.http://elektro-montagnik.ru/?address=labs/lab5/&page=page1

44.Техника высоких напряжений: Учебник для вузов / И.М.Богатенков,

Ю.Н.Бочаров, Н.И. Гумерова, Г.М.Иманов и др.; под ред. Г.С.Кучинского. – СПб.: Энергоатомиздат, 2003.– 608 с.

45.Куффель, Е. Техника и электрофизика высоких напряжений [Текст]: учеб.-справ. Рук. / Е. Куффель, В. Цаенгль, Дж. Куффель.- Долгопрудный: Интеллект, 2011.-520 с.

110