Выбор универсального прибора для контроля трансформаторов, электрических машин и коммутационного электрооборудования - Статьи :: Международный Электротехнический Журнал Электрик
Рубрика

Производство и ресурсы

3571
Выбор универсального прибора для контроля трансформаторов, электрических машин и коммутационного электрооборудования

Проблема повышения эффективности работы особенно актуальна для небольших подрядных ремонтных и монтажных организаций, имеющих зачастую небольшой штат высококвалифицированного персонала. Немаловажным фактором для этих организаций является правильный выбор комплекта приборов для контроля параметров электрооборудования и диагностирования неисправных его узлов. Одним из самых распространенных и простых методов оценки состояния узлов перечисленного выше электрооборудования является измерение в них электрического сопротивления постоянному току. Для начала давайте ознакомимся с существующим электрооборудованием и тонкостями при измерении электрического сопротивления постоянному току.

 

Трансформаторы

При контроле трансформаторов проверяют разброс сопротивлений на всех одноименных отводах разных фаз. Если разброс не превышает 2%, то согласно [1] это является нормой. При измерении фазных сопротивлений обмоток с нулевым выводом отклонение сопротивления одной из фаз более чем на 2% указывает на неисправности по этой фазе (рис.1).

Линейные сопротивления измеряются, когда у обмотки нет нулевого вывода. Рекомендуется выполнить их пересчет в фазные сопротивления по известным формулам. Покажем полезность этого на простом примере. Допустим, получены следующие значения сопротивлений трехфазной обмотки со схемой «звезда» без нулевого вывода: RAB=2,04 Ом; RBC=2,04 Ом; RCA=2,0 Ом. То есть максимальный разброс по сопротивлениям обмоток не превышает 2%, следовательно, обмотки считаются исправными. Пересчет в фазные сопротивления дает: R=1,0 Ом; R=1,04 Ом; R=1,0 Ом. Пересчитанные данные, во-первых, локализуют неблагополучную фазу, а во-вторых, обнаруживают увеличенное на 4% ее сопротивление, что уже указывает на наличие в ней неисправности.

Кроме определения разброса сопротивлений обмоток по разным фазам необходимо еще сопоставлять измеренные значения сопротивлений с паспортными значениями, либо со значениями, полученными при пуско-наладочных испытаниях трансформатора. Не рекомендуется сопоставлять измеренные сопротивления только с результатами предыдущих измерений. В этом случае не видно постепенного из года в год увеличения сопротивления обмотки, свидетельствующего о неуклонной деградации каких-то соединений либо элементов в электрической цепи трансформатора.

Для проведения такого сопоставления необходимо значение температуры измеряемой обмотки, за которую принимается температура верхних слоев масла трансформатора. Штатных термометров в трансформаторах зачастую нет, поэтому необходим термометр, а также возможность внесения значений измеренной и паспортной температуры в измерительный прибор. Приведение к паспортной температуре выполнится автоматически, если в приборе имеется такая функция. Также автоматически выполнится расчет относительных отклонений сопротивлений (разброса) между одноименными отводами и пересчет линейных сопротивлений в фазные. Если же указанные функции отсутствуют, то ручной пересчет, учитывая 10–20 отводов обмотки по каждой фазе, займет много времени и не исключает ошибок.

Повышенное сопротивление обмотки может быть вызвано различными причинами [2]:

- окисленными контактами у контактора и (или) у избирателя устройства РПН трансформатора;

- недоброкачественными контактами в местах присоединения отводов обмотки к переключателю ПБВ, устройству РПН, к шпилькам вводов, образовавшиеся вследствие постепенного ослабления механического крепления с последующим повышенным нагревом, обгоранием и оплавлением;

- неправильной установкой привода ПБВ;

- нарушением паяных соединений.

Для локализации места дефекта используется:

- измерение сопротивления на отводах обмотки при двух положениях реверсора устройства РПН;

- разница между сопротивлениями, измеренными на четных и нечетных его ступенях;

- характер изменения сопротивления при увеличении и уменьшении числа витков обмотки относительно основного положения.

При большом сопротивлении обмотки, его увеличение из-за плохих контактов внутри трансформатора, может оказаться незамеченным при значительной погрешности прибора. Чтобы выполнить требование по [1], погрешность прибора в рабочем диапазоне температур должна быть в 3–5 раз меньше допуска в 2% согласно [3] и не превышать значения

 

б ? 0,5 • (0,2?0,3) • 2% ? ± (0,2?0,3)%

 

где коэффициент 0,5 учитывает, что погрешность прибора присутствует при обоих измерениях: паспортного и текущего значений сопротивления обмотки.

При капитальном ремонте, либо при обнаружении дефекта внутреннего контакта, когда вскрывается бак трансформатора или контактора, можно непосредственно (без сопротивления обмотки) измерить переходные сопротивления разъемных и неразъемных соединений на больших измерительных токах и получить точное представление об их состоянии. При вскрытом баке контактора доступны для проверки целостности токоограничивающие резисторы устройства РПН и переходные сопротивления контактора и избирателя.

В трансформаторах тока, встраиваемых в силовые трансформаторы, шинных, опорных, проходных и др. трансформаторах тока, устанавливаемых в распределительных устройствах, измеряется сопротивление вторичных обмоток и сопротивление их нагрузочных резисторов.

 

Электрические машины

В электрических машинах переменного тока (синхронных генераторах и двигателях, асинхронных двигателях), как и в трансформаторах, измеряется сопротивление 3-фазной обмотки статора: фазное – при всех выведенных наружу концах обмотки; линейное – при внутреннем соединении обмоток в схему «звезда» или «треугольник». И по тем же формулам пересчитываются линейные сопротивления в фазные, рассчитывается разброс сопротивлений между фазами и измеренное сопротивление приводится к паспортной температуре.

В роторах синхронных электромашинизмеряется сопротивление обмотки возбуждения. А если это ротор с явными полюсами, то еще измеряется сопротивление каждого полюса в отдельности или попарно и переходного контакта между ними. В асинхронных двигателях с фазным ротором измеряются линейные сопротивления обмотки.

В электрических машинах постоянного токаизмеряются сопротивление обмотки возбуждения на статоре, обмотки ротора между коллекторными пластинами, сопротивление реостатов и пускорегулирующих резисторов.

Для подсоединения измерительных кабелей к выводам обмоток роторов, выполненных в виде колец, универсальные зажимы (струбцины, «крокодилы») не годятся, и нужны специальные зажимы в виде хомутов с винтовой затяжкой. А к коллекторным пластинам наиболее удобно присоединяться зажимами со сдвоенными (потенциальный и токовый) подпружиненными контактами игольчатого вида.

Проблема повышения эффективности работы особенно актуальна для небольших подрядных ремонтных и монтажных организаций, имеющих зачастую небольшой штат высококвалифицированного персонала. Немаловажным фактором для этих организаций является правильный выбор комплекта приборов для контроля параметров электрооборудования и диагностирования неисправных его узлов. Одним из самых распространенных и простых методов оценки состояния узлов перечисленного выше электрооборудования является измерение в них электрического сопротивления постоянному току. Для начала давайте ознакомимся с существующим электрооборудованием и тонкостями при измерении электрического сопротивления постоянному току.

 

Трансформаторы

При контроле трансформаторов проверяют разброс сопротивлений на всех одноименных отводах разных фаз. Если разброс не превышает 2%, то согласно [1] это является нормой. При измерении фазных сопротивлений обмоток с нулевым выводом отклонение сопротивления одной из фаз более чем на 2% указывает на неисправности по этой фазе (рис.1).

Линейные сопротивления измеряются, когда у обмотки нет нулевого вывода. Рекомендуется выполнить их пересчет в фазные сопротивления по известным формулам. Покажем полезность этого на простом примере. Допустим, получены следующие значения сопротивлений трехфазной обмотки со схемой «звезда» без нулевого вывода: RAB=2,04 Ом; RBC=2,04 Ом; RCA=2,0 Ом. То есть максимальный разброс по сопротивлениям обмоток не превышает 2%, следовательно, обмотки считаются исправными. Пересчет в фазные сопротивления дает: R=1,0 Ом; R=1,04 Ом; R=1,0 Ом. Пересчитанные данные, во-первых, локализуют неблагополучную фазу, а во-вторых, обнаруживают увеличенное на 4% ее сопротивление, что уже указывает на наличие в ней неисправности.

Кроме определения разброса сопротивлений обмоток по разным фазам необходимо еще сопоставлять измеренные значения сопротивлений с паспортными значениями, либо со значениями, полученными при пуско-наладочных испытаниях трансформатора. Не рекомендуется сопоставлять измеренные сопротивления только с результатами предыдущих измерений. В этом случае не видно постепенного из года в год увеличения сопротивления обмотки, свидетельствующего о неуклонной деградации каких-то соединений либо элементов в электрической цепи трансформатора.

Для проведения такого сопоставления необходимо значение температуры измеряемой обмотки, за которую принимается температура верхних слоев масла трансформатора. Штатных термометров в трансформаторах зачастую нет, поэтому необходим термометр, а также возможность внесения значений измеренной и паспортной температуры в измерительный прибор. Приведение к паспортной температуре выполнится автоматически, если в приборе имеется такая функция. Также автоматически выполнится расчет относительных отклонений сопротивлений (разброса) между одноименными отводами и пересчет линейных сопротивлений в фазные. Если же указанные функции отсутствуют, то ручной пересчет, учитывая 10–20 отводов обмотки по каждой фазе, займет много времени и не исключает ошибок.

Повышенное сопротивление обмотки может быть вызвано различными причинами [2]:

- окисленными контактами у контактора и (или) у избирателя устройства РПН трансформатора;

- недоброкачественными контактами в местах присоединения отводов обмотки к переключателю ПБВ, устройству РПН, к шпилькам вводов, образовавшиеся вследствие постепенного ослабления механического крепления с последующим повышенным нагревом, обгоранием и оплавлением;

- неправильной установкой привода ПБВ;

- нарушением паяных соединений.

Для локализации места дефекта используется:

- измерение сопротивления на отводах обмотки при двух положениях реверсора устройства РПН;

- разница между сопротивлениями, измеренными на четных и нечетных его ступенях;

- характер изменения сопротивления при увеличении и уменьшении числа витков обмотки относительно основного положения.

При большом сопротивлении обмотки, его увеличение из-за плохих контактов внутри трансформатора, может оказаться незамеченным при значительной погрешности прибора. Чтобы выполнить требование по [1], погрешность прибора в рабочем диапазоне температур должна быть в 3–5 раз меньше допуска в 2% согласно [3] и не превышать значения

 

б ? 0,5 • (0,2?0,3) • 2% ? ± (0,2?0,3)%

 

где коэффициент 0,5 учитывает, что погрешность прибора присутствует при обоих измерениях: паспортного и текущего значений сопротивления обмотки.

При капитальном ремонте, либо при обнаружении дефекта внутреннего контакта, когда вскрывается бак трансформатора или контактора, можно непосредственно (без сопротивления обмотки) измерить переходные сопротивления разъемных и неразъемных соединений на больших измерительных токах и получить точное представление об их состоянии. При вскрытом баке контактора доступны для проверки целостности токоограничивающие резисторы устройства РПН и переходные сопротивления контактора и избирателя.

В трансформаторах тока, встраиваемых в силовые трансформаторы, шинных, опорных, проходных и др. трансформаторах тока, устанавливаемых в распределительных устройствах, измеряется сопротивление вторичных обмоток и сопротивление их нагрузочных резисторов.

 

Электрические машины

В электрических машинах переменного тока (синхронных генераторах и двигателях, асинхронных двигателях), как и в трансформаторах, измеряется сопротивление 3-фазной обмотки статора: фазное – при всех выведенных наружу концах обмотки; линейное – при внутреннем соединении обмоток в схему «звезда» или «треугольник». И по тем же формулам пересчитываются линейные сопротивления в фазные, рассчитывается разброс сопротивлений между фазами и измеренное сопротивление приводится к паспортной температуре.

В роторах синхронных электромашинизмеряется сопротивление обмотки возбуждения. А если это ротор с явными полюсами, то еще измеряется сопротивление каждого полюса в отдельности или попарно и переходного контакта между ними. В асинхронных двигателях с фазным ротором измеряются линейные сопротивления обмотки.

В электрических машинах постоянного токаизмеряются сопротивление обмотки возбуждения на статоре, обмотки ротора между коллекторными пластинами, сопротивление реостатов и пускорегулирующих резисторов.

Для подсоединения измерительных кабелей к выводам обмоток роторов, выполненных в виде колец, универсальные зажимы (струбцины, «крокодилы») не годятся, и нужны специальные зажимы в виде хомутов с винтовой затяжкой. А к коллекторным пластинам наиболее удобно присоединяться зажимами со сдвоенными (потенциальный и токовый) подпружиненными контактами игольчатого вида.

Понравилась статья? Расскажите друзьям!
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
comments powered by Disqus