МУЛП_140400_62_Изоляция элктроустановок

ввод масляного выключателя МВ-35, мост переменного тока Р 5026, конденсатор Р 5023, измерительный трансформатор НОМ –10 кВ, ЛАТр.

Паспортные данные и характеристика оборудования:

Высоковольтные вводы

Высоковольтные вводы предназначены для силовых трансформаторов,

шунтирующих реакторов и масляных выключателей, работающих в открытых распределительных устройствах переменного тока частотой 50 Гц.

Условное обозначение ГТТБ-60-110/800: герметичный, трансформаторный, с твердой изоляцией, Б – класс изоляции, 60 – угол наклона, 110 – класс напряжения, 800 – номинальный ток.

Условное обозначение МВ-35: ввод масляного выключателя, 35 – класс напряжения.

Мост Р 5026

Мост переменного тока предназначен для измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь изоляции промышленных установок (изоляторов,

вводов, конденсаторов, трансформаторов, генераторов, компенсаторов и т. п.) в эксплуатационных условиях непосредственно на месте установки оборудования Пределы измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь, пределы допустимой основной погрешности измерения емкости и тангенса угла

потерь, пределы рабочего напряжения приведены в таблице 2.8.

Изменение погрешности моста при изменении температуры окружающего воздуха от нормальной 15 – 25 С до любой температуры в пределах рабочего диапазона не превышает 0,5 предела допустимой основной погрешности, в

диапазоне температур от 1 до 10 С и от 35 до			40 С не превышает предела до-
пускаемой основной погрешности на каждые 10 С изменение температуры.
Таблица 4.2 Основные технические данные моста Р 5026
Пределы из-	Пределы допус-	Пределы		Схема изме-	Диапазон
мерения	каемой погрешно-	рабочего		рения	рабочих
	сти измерения	напряже-			темпера-
		ния, кВ			тур, С

71

Сх, ПФ tg x

Cx , %

tg x

10 –

1,10-4

100

0, 01tg

5–10

Прямая

10–35 С

0,5

2 10 4

1000

– 0,1

C

100 –

1,10-4

50

0, 01tg

3–10

Прямая

10–35

0,5

110 4

10000

– 1,0

C

105 –

5,10-4

50

0, 05tg

3–5

Прямая пере-

от –10 до

2,5

4

106

C

310

– 1,0

вернутая

+40

Устройство моста Р5026

Мост состоит из панели У-1, нульиндикатора У-2, магазина сопротивлений У-3, магазина емкостей У-4.

Рис.4.6 Электрическая схема моста Р 5026

Магазин сопротивления У-3 имеет три декады (20х100; 9х10; 9х1 Ом) и

плавно регулируемый потенциометр со шкалой и ценой деления 0,02 Ом. Погрешность корректировки сопротивления до номинального значения первых трех декад не превышает 0,1%, погрешность градуировки последней декады не превышает 0,01% Ом.

Нуль-индикатор предназначен для индикации равновесия моста, пред-

ставляет собой чувствительный, транзисторный, избирательный усилитель, на выходе которого включен стрелочный прибор. Чувствительность не менее 2

72

мкА/мкВ и изменяется ступенями через 30 дБ. Входное сопротивление нуль - индикатора не менее 300 Ом.

Магазин емкостей У-4 состоит из трех декад: 9х0,1; 9х0,01; 9х0,001 мкФ и воздушного конденсатора переменной емкости. Погрешность корректировки емкости декад магазина 0,2%.

Панель У-1. На панели расположены переключатели пределов измерения на высоком и на низком напряжении, рисунок 1 - «А», блокировочная кнопка переключателя - «К», переключатель полярности нуль-индикатора и знака тангенса угла диэлектрических потерь - «Б», переключатель плеча R4, разрядники, гнездо для подключения шнура питания, зажимы подключения Сх и С0, образ-

цовые конденсаторы для низковольтной схемы измерения, элементы питания нуль-индикатора и шунтирующие сопротивления.

Корпус моста, его наружная и лицевая панель служат внешним электростатическим экраном и при работе моста заземляются.

Переключатель пределов «А» обеспечивает выбор схемы моста для рабо-

ты на высоком (красная маркировка), и на низком (черная маркировка) напр я- жении. Для исключения ошибки от неправильных действий оператора перевод работы схемы с высокого напряжения на низкое и обратно возможен лишь при нажатой кнопки «К». Переключатель «Б» обеспечивает два включения для измерения положительного tg . Каждое такое включение имеет два положения

«1» и «2». При переходе из положения «1» в положение»2» из меняется полярность присоединения нуль-индикатора.

Образцовый воздушный конденсатор Р 5023

Образцовый конденсатор, применяемый при работе моста на высоком напряжении, конструктивно представляет собой воздушный конденсатор с коаксиальным расположением электродов. Наружный электрод является высокопотенциальным, внутренний – низкопотенциальным. Оба электрода укреплены через изоляторы на трубе, проходящей в осевой части цилиндров.

Трансформатор напряжения НОМ –10

73

Трансформатор напряжения однофазный двухобмоточный с естественным масляным охлаждением представляет собой преобразователь переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.

Технические данные: номинальное напряжение вторичной обмотки 100 В; номинальное напряжение первичной обмотки 10000 В; максимальная мощность

640 ВА.

Трансформатор напряжения состоит из магнитопровода и двух обмоток, которые помещаются в бак, заполненный трансформаторным маслом. На крышке трансформатора смонтированы вводы первичного и вторичного напряжения, размещена пробка для доливки трансформаторного масла.

ЛАТр (лабораторный автотрансформатор) - предназначен для регули-

рования напряжения от 0 до 240 В.

Описание хода проведения работы

1.Произвести внешний осмотр испытуемого высоковольтного ввода.

2.Проверить надежность заземления фланца ввода и подставки.

3.Проверить правильность сборки «прямой» или перевернутой схем в зависимости от метода испытаний (рис.2.18).

4.Проверить надежность заземления приборов Р–5026, Р–5023, НОМ–10.

5.Проверить целостность и исправность гальванического элемента, для питания нуль-индикатора. В нормальном режиме стрелка должна показать 28 –

30мА.

6.Дать команду «Подаю напряжение».

7.Подать напряжение 100 В на низкую обмотку трансформатора НОМ

10000/100 В.

8.Произвести измерение в соответствии с правилами работы с приборами Р- 5026, Р-5023.

9.Снять напряжение.

10.Дать команду «Напряжение снято».

11.Отключить ЛАТр от сети, сделать видимый разрыв.

74

12.Записать данные измерения в протокол испытания, форма которого пр и- ведена в таблице 2.10.

13.Пересоединить схему испытания.

14.Выполнить пункты 6-12.

15.Измерить температуру окружающей среды.

16.Разобрать схему.

17.Дать заключение, о состоянии изоляции ввода, сверив полученные данные с нормами.

Форма представления результатов, полученных при проведении работы

Таблица 4.3 Форма протокола измерений

	Тангенс угла диэлектрических потерь и емкость отдельных участков изоля-
	ции вводов
№
	Основная изоляция		Изоляция измерительного конденсато-
				ра, ввода
	С4	R3	С4	R3
1
2
3
4
5

Отчет по лабораторной работе включает в себя:

1.Титульный лист.

2.Цель работы.

3.Краткие теоретические сведения по определению tg .

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

5.Протоколы измерений и результаты вычислений.

6.Выводы по работе.

Выводы

75

Кратко описываются итоги проделанной работы, и приводится анализ полученных 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.Конструкция ввода 110 кВ.

2.Конструкция ввода 35 кВ.

3.Методика проведения измерения тангенса угла диэлектрических потерь.

4.Дать определение тангенса угла диэлектрических потерь и вывести фор-

мулу для его нахождения.

5.Что такое «прямая» и «перевернутая» схемы измерения, когда они применяются?

6.Охарактеризовать оборудование, используемое в данной работе.

7.По каким критериям производится оценка состояния изоляции ввода?

8.Методы контроля изоляции высоковольтного оборудования.

9.Достоинства и недостатки метода определения тангенса диэлектрических потерь, используемого в лабораторной работе.

10.При каких условиях справедливо равенство tg C4 ?

Рекомендуемая литература с указанием соответствующих глав или тем

[3] § 34.5

[44] раздел 4 § 17.1

76

5. КОНСТРУКЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ И ИСПЫТАНИЕ ИХ ИЗОЛЯЦИИ ВЫПРЯМЛЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ

(лабораторная работа № 5)

Цель работы: изучить конструкции изоляции высоковольтных кабелей получить практические навыки по проведению профилактических испытаний силовых кабелей выпрямленным напряжением. Определить пригодность испытуемых кабелей к эксплуатации.

Задание зарисовать конструкции кабелей провести испытание изоляции ка-

белей.

Краткое содержание теоретической части

Конструкция и классификация силовых кабелей

Силовые кабели различают:

1.по роду металла токопроводящих жил – кабели с алюминиевыми и медными жилами;

2.по роду материалов которыми изолируются токопроводящие жилы

–кабели с бумажной, с пластмассовой и резиновой изоляцией;

3.по роду защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней среды – кабели в металлической, пластмассовой и резиновой оболочке;

4.по способу защиты от механических повреждений – бронированные и небронированные;

5.по количеству жил – одно-, двух-, трех-, четырех- и пятижильные. Силовые кабели имеют общие конструктивные элементы: токопроводя-

щие жилы, изоляцию, оболочку и защитные покровы. Кроме основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного заземления и заполнители.

77

Рис.5.1 Конструкция силового кабеля: 1 – покровная оболочка; 2 – броня; 3 – подушка; 4 – внутренняя оболочка; 5 – поясная бумажная изоляция; 6 – жильная изоляция; 7 – нулевая жила; 8 – токоведущие жилы.

Элементы конструкции силовых кабелей и их назначение

1. Токопроводящие жилы являются проводниками электрического тока.

Силовые кабели имеют основные и нулевые жилы. Трехжильные кабели имеют только основные жилы, четырехжильные — три основные и одну нулевую. Основные жилы используются для передачи электрической энергии, а нулевые — для прохождения разности токов фаз при их неравномерной нагрузке, поэтому ее выполняют как правило меньшего сечения.

Токопроводящие жилы силовых кабелей изготовляют из алюминия и меди однопроволочными и многопроволочными. По форме жилы выполняют круглыми, секторными или сегментными.

Рис.5.2 Сечение жил кабелей: а – круглого сечения; б – сегментное сечение; в – секторное сечение.

2. Изоляция обеспечивает необходимую электрическую прочность токопроводящих жил по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).

Применяется бумажная, резиновая и пластмассовая (поливииилхлоридная и полиэтиленовая) изоляция. Изоляция, наложенная на жилу кабеля, называется изоляцией жилы. Изоляция, наложенная поверх изолированных скрученных или параллельно уложенных жил многожильного кабеля, называется поясной. Бумажная изоляция кабелей пропитывается вязкими пропиточными составами.

3. Экраны применяют для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, проходящих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля. Экраны выполняют из полупроводящей бумаги и алюминиевой или медной фольги.

78

4.Заполнители необходимы для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля с целью герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля. В качестве заполнителей применяют жгуты из бумажных лент или кабельной пряжи, нити из пластмассы или резины.

5.Оболочки. Алюминиевая, свинцовая, стальная гофрированная, пластмассовая и резиновая негорючая (найритовая) оболочки кабеля предохраняют внутренние элементы кабеля от разрушения влагой, кислотами, газами и т. п.

Алюминиевую оболочку силовых кабелей на напряжение до 1 кВ допускается использовать в качестве четвертой (нулевой) жилы в четырехпроводных сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью за исключением установок со взрывоопасной средой и установок, в которых ток в нулевом проводе при нормальных условиях составляет более 75 % тока в фазной жиле.

6.Защитные покровы. Так как оболочки кабелей могут повреждаться и даже разрушаться от химических и механических воздействий, их покрывают защитными покровами.

Защитные покровы предохраняют оболочки кабеля от внешних воздействий (коррозии, механических повреждений). К ним относятся подушка, бр о- непокров и наружный покров. В зависимости от конструкции кабеля применяют один, два или три защитных покрова. Подушка накладывается на экран или оболочку для их защиты от коррозии и повреждения лентами или проволоками брони. Подушка выполняется из слоев пропитанной кабельной пряжи, поливинилхлоридных, полиамидных и других равноценных лент, крепированной бумаги, битумного состава или битума.

Для защиты от механических повреждений оболочки кабелей обматы-

вают в зависимости от условии эксплуатации стальной ленточной или проволочной броней. Броня из плоских стальных лент защищает кабели только от механических повреждений. Броня из стальных проволок помимо этого воспринимает также и растягивающие усилия. Эти усилия возникают в кабелях

79

при вертикальной прокладке кабелей на большую высоту или по крутонакло н- ным трассам.

Для предохранения брони кабелей от коррозии ее покрывают наружным покровом, выполненным из слоя кабельной или стеклянной пряжи, пропитанной битумным составом, а в некоторых конструкциях поверх слоев пряжи и би-

тума накладывают выпрессованный поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг.

Кабели с бумажной пропитанной изоляцией могут быть одно-, трех- и

четырехжильными, причем одно- и четырехжильные кабели изготавливают только на напряжение 1 кВ, а трехжильные могут быть на 1; 3; 6 и 10 кВ. Ос-

новными особенностями кабелей на напряжения 1 - 10 кВ является отсутствие экранов на изоляции и применение секторных токопроводящих жил, что позволяет уменьшить их наружный диаметр на 15.25%, а также массу и стоимость. На напряжения 20 и 35 кВ используются конструкции кабелей с отдельно экранированными жилами и радиальным электрическим полем. В отечественной практике используются кабели с отдельно освинцованными жилами.

Рис. 5.3 Конструкция трехжильного кабеля с поясной изоляцией: 1 — токопроводящая жила; 2 — жильная изоляция; 3 — поясная изоляция; 4 — межфазные заполнения; 5 — свинцовая или алюминиевая оболочка; 6 — подушка под броню; 7 — броня из двух стальных лент; 8 — наружный защитный покров

80