Вимірювання опору ізоляції трансформатора напруги. Діагностика силових трансформаторів – файл n1.doc

Сторінка 2 з 22

I. ПЕРЕВІРКА ТА ВИПРОБУВАННЯ ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ ПОДСТАНЦІЙ
1. ВИПРОБУВАННЯ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

зовнішній огляд

При зовнішньому огляді перевіряють цілісність бака, радіаторів та ізоляторів, а також пломби та забарвлення головок болтів (гайок) біля заглушки крана, відсутність слідів підтікання олії та рівень олії, залитої в трансформатор, який має бути в межах позначок олійного покажчика. Підтягувати болти, що ущільнюють, до перевірки герметичності не дозволяється. Потрібно звернути увагу на наявність заземлення бака трансформатора.

визначення зволоженості обмоток

Трансформатори всіх потужностей і напруг можуть вводитися в експлуатацію без попереднього сушіння, якщо результати випробувань ізоляції, вироблених на монтажі, в порівнянні з даними заводських випробувань відповідають вимогам «Інструкції з контролю стану ізоляції трансформаторів перед введенням в експлуатацію» СН 171-61. Нижче наводиться методика окремих вимірювань, за сукупністю яких визначають можливість включення трансформатора в експлуатацію без сушіння.

Вимірювання опору ізоляції.

Опір ізоляції між кожною обмоткою та корпусом та між обмотками трансформатора вимірюють мегомметром на напругу 2500 ст.
Для запобігання впливу струмів витоку по поверхні ізоляторів, особливо при вимірюваннях у вологу погоду, накладають екранні кільця з голого мідного дроту, що з'єднуються із затискачем «екран» мегомметра (рис. 1).
Перед початком вимірювання опору ізоляції випробувану обмотку трансформатора заземлюють на 2-3 хв і ретельно протирають поверхню вводів. Показання мегомметра відраховують через 15 і 60 с після початку обертання рукоятки, що відповідає значенням R15 і R60. Рукоятку мегомметра слід обертати рівномірно зі швидкістю 110-120 об/хв. Бажано застосовувати мегомметр із моторним приводом типу ПМ-89 або з кенотронною випрямлювальною приставкою.
За цими вимірами визначають також коефіцієнт абсорбції, тобто відношення R15 / R60., що є одним із показників ступеня зволоження обмоток.
Для трансформатора напругою до 35 кВ включно потужністю менше 10 МВА при різній температурі обмотки величина опору ізоляції повинна бути не меншою від зазначених величин:
Температура обмотки у °С. 10 20 30 40 50 60 70
R60 у Мої. 450 300 200 130 90 60 40
Виміряну величину опору ізоляції зіставляють зі значенням опору ізоляції за даними заводу-виробника (за протоколом заводських випробувань).
Перед зіставленням значення R60, виміряне на заводі, призводять до температури вимірювання на монтажі шляхом множення коефіцієнт перерахунку K1.

Рис. 1. Вимір опору ізоляції обмоток трансформатора з накладенням екранних кілець
Значення коефіцієнта К\ залежно від різниці температур при заводських випробуваннях (f2) та при вимірюванні на монтажі (t\):

Опір ізоляції на монтажі має бути не нижчим за 70% опору ізоляції за даними протоколу заводських випробувань. Значення коефіцієнта абсорбції R60/R15.
Має бути не нижче 1,3 при температурі 10-30°С.

Вимірювання величини відношення АС/С.

Однією з методів виміру вологості обмоток є метод «ємність - час», яким вимірюють приріст ємності (АС) до ємності (З), за певний проміжок часу. Відношення цих величин (АС/С) характеризує ступінь зволоженості ізоляції обмоток трансформатора: зі збільшенням вологості відношення АС/С зростає. Відношення А С/С вимірюють спеціальним приладом типу ЕВ-3 на трансформаторах, не залитих маслом. Зазвичай ці вимірювання виробляють на початку ревізії трансформатора, після підйому виймальної частини та в кінці ревізії, до занурення керна трансформатора в олію. Відношення АС/С вимірюють для кожної обмотки при з'єднаних із заземленим корпусом вільних обмотках. Перед виміром випробувану обмотку заземлюють на 2-3 хв. Провіди, що з'єднують прилад з випробуваною обмоткою, повинні бути коротшими.
Таблиця 1

Потужність та клас напруги обмотки вищої напруги (ВН)		Температура в С
До 35 кВ включно потужністю менше 10 МВА	Відношення Д С/С наприкінці ревізії %
	Різниця між величиною АС/С в кінці та початку ревізії в %

Величина відношення А С/С %, виміряна в кінці ревізії, і різниця в % між величиною Д С/С в кінці і початку ревізії повинні бути в межах величин, наведених в табл. 1.
Величина відношення ЛС/С збільшується із підвищенням температури. Тому, якщо за час ревізії трансформатора змінилася температура виїмної частини та вимірювання відношення Д С/С наприкінці та на початку ревізії проводилися при різних температурах, їх необхідно перед зіставленням привести до однієї температури. Перерахунок значення Д С/С, виміряного наприкінці ревізії при температурі t\, до температури обмотки на початку ревізії t2 здійснюється шляхом множення на коефіцієнт температурного перерахунку К2


Вимірювання ємностей обмоток за різних температур. Місткість зволоженої ізоляції зростає при підвищенні температури значно швидше, ніж ємність незволоженої ізоляції, тому по відношенню ємностей обмоток трансформатора, виміряних при різних температурах, можна судити про ступінь зволоженості ізоляції. Місткість вимірюють на трансформаторі, залитий олією, за допомогою моста змінного струмутипу
МД-16, а за його відсутності для трансформаторів потужністю менше 10 МВА, напругою до 35 кВ методом амперметр-вольтметра. Місткість обмотки вимірюють при нагрітому трансформаторі до температури обмотки не нижче 70° С (Згор) і при температурі на 50° З нижче (Схол).
Величина відношення Стор/Схол для трансформаторів потужністю менше 10 МВА напругою до 35 кВ включно не повинна перевищувати 1,1.

Вимір ємності обмоток при різних частотах.

Ступінь зволоження обмоток трансформатора може бути визначена шляхом вимірювання їх ємності при різних частотах (метод ємність - частота). Місткість обмоток вимірюють при частоті 50 Гц (С50) та при частоті 2 Гц (Сг) спеціальним приладом контролю вологості типу ПКВ на трансформаторі, залитим маслом, між кожною обмоткою та корпусом при заземлених вільних обмотках. Перед вимірюванням випробувана обмотка має бути заземлена на 2-3 хв. Чим більше зволожена ізоляція обмоток трансформатора, тим більше відношення С2/С50. Воно збільшується також при підвищенні температури обмоток трансформатора, тому виміри виробляють при температурі обмоток 10-30° С.
Величина відношення С2/С50 залежить і від тангенсу кута діелектричних втрат (tg б) олії, залитої в трансформатор: зі збільшенням tg б олії відношення С2/С50 зростає.
Для трансформаторів напругою до 35 кВ включно і потужністю менше 10 МВА величина С2/С50 обмоток за різної температури не повинна перевищувати наступних величин:
Температура обмотки °С 10 20 30
Відношення С2/С5о 1,1 1,2 1,3
Вимірювання тангенсу кута діелектричних втрат (tg6). Зволоження ізоляції обмоток трансформатора, а також ряд інших дефектів ведуть до збільшення діелектричних втрат і, як наслідок, збільшення тангенса кута діелектричних втрат (tg6).

Рис. 2. Принципова схемамосту
МД-16 (перевернута) Тн – випробувальний трансформатор; Сх - випробуваний об'єкт; Сд, - зразковий конденсатор; Г – гальванометр; R2 - змінний опір; Rt – постійний опір; С – магазин ємностей; Е – екран; Р - розрядник

Вимірювання tg виробляють мостом змінного струму типу МД-16. Зазвичай застосовується так звана «перевернута» схема моста (рис. 2), що дозволяє проводити вимірювання без зняття вводів із трансформатора. Вимірювання тангенсу кута діелектричних втрат обов'язково для трансформаторів напругою 35 кВ, але може проводитися і для трансформаторів нижчого класу напруги, якщо за результатами інших вимірювань не можна дати остаточного висновку про стан ізоляції.
Тангенс кута діелектричних втрат вимірюють при температурі не нижче +10° на трансформаторах, залитих маслом, при напрузі змінного струму, що не перевищує 60% заводського випробувального напруги, але не вище 10 кВ.
Тангенс кута діелектричних втрат в ізоляції трансформатора залежить від tg6 олії, залитої в трансформатор. Зі збільшенням tg6 олії зростає itg6 обмоток. Розмір tg6 ізоляції обмоток трансформатора має перевищувати значень, наведених у табл. 2.
Таблиця 2

Потужність трансформаторан клас напруги обмотки ВН	в % ПРИ температурі обмотки
До 35 кВ включно потужністю менше 2500 кВА
До 35 кВ включно потужністю менше 10 000 кВА

Значення tg 6 вказані в таблиці відносяться до всіх обмоток даного трансформатора. Розмір tg6 на монтажі не повинен перевищувати 130% значення, зазначеного в протоколі заводських випробувань. Значення tg6 виміряні на заводі при температурі t2 призводять до температури вимірювання на монтажі шляхом розподілу на коефіцієнт К2.
Значення коефіцієнта температурного перерахунку

Різниця температур tz-tiB °С
Значення коефіцієнта Кз
Різниця температур іг - tі у °С
Значення коефіцієнта,

Відбір проби олії. Пробу олії відбирають з нижньої частини бака при температурі масла, що відбирається, не нижче + 5°С. Посуд, в який відбирається проба, повинен бути чистим і добре висушеним. Відібране масло піддають скороченому лабораторному аналізу на відсутність вологи, вміст механічних домішок, реакцію водної витяжки та визначення кислотного числа. Крім цього, визначають електричну міцність олії на апаратах типу АМІ-60 або АІІ-70 у стандартному розряднику.
Пробивна напруга масла повинна бути не нижче 25 кВ для трансформаторів напругою до 15 кВ включно і не нижче 30 кВ для трансформаторів напругою до 35 кВ включно.

випробування ізоляції обмоток трансформаторів підвищеною напругою змінного струму

Випробування підвищеною напругою змінного струму промислової частоти є основним, що підтверджує справний стан ізоляції обмоток трансформатора та наявність необхідного запасу електричної міцності. Цьому випробуванню піддають кожну обмотку трансформатора по відношенню до корпусу, якого на час випробування приєднують інші, попередньо закорочені обмотки.
Трансформатори малої потужності випробовують за допомогою апарату типу АІІ-70, а трансформатори більшої потужності- за допомогою спеціального підвищувального трансформатора.
Випробувальна напругапідвищують плавно зі швидкістю, що допускає можливість упевненого відліку показань вимірювальних приладів. Тривалість випробування 1 хв, після чого напругу плавно знижують до нуля.
Величину випробувального напруги допускається вимірювати по вольтметру, включеному з низької сторони випробувального трансформатора.
Розмір випробувального напруги приймається трохи більше 90% випробувального напруги заводу-изготовителе. Величина заводських випробувальних напруг (за ГОСТ 1516-60) наведена в табл. 3.
Ушкодження ізоляції при випробуванні виявляються по різких поштовхах стрілок приладів, що вимірюють випробувальну напругу і струм установки, характерним звуком розрядів усередині бака трансформатора або виділення диму з дихальної пробки, або відключення автомата з боку живлення випробувальної установки.
Таблиця 3

Тип ізоляції трансформатора	Випробувальна напруга в при номінальній напрузі обмоток в кВ
Нормальна.
Полегшена.

Після закінчення випробування необхідно повторно виміряти опір ізоляції обмоток трансформатора мегомметром.

вимірювання опору обмоток трансформатора постійному струму

Вимірювання опору обмоток трансформатора постійному струму проводиться з метою виявлення обривів обмотки та відгалужень, поганих контактів, порушення пайок та виявлення виткових замикань у котушках. Опір обмоток вимірюють мостовим методом або падінням напруги.

Опір величиною до 1 Ом вимірюють подвійним мостом типу МД-6 або мостом типу Р-316, придатним також вимірювання опору величиною понад 1 Ом.
При вимірах методом падіння напруги схему вимірюють також залежно від величини вимірюваного опору (рис. 3).
Щоб уникнути пошкодження екстратоками, вольтметр необхідно включати при встановленні струму, а відключати до вимкнення струму.
Прилади, які застосовуються для вимірювання, повинні бути класу точності не нижче 0,5. Розмір струму при вимірах має перевищувати 20% номінального струмуобмотки, щоб не внести додаткової похибки вимірювання за рахунок нагрівання обмотки.

Опір слід вимірювати при температурі, що встановилася; температура, за якої зроблено вимірювання, має бути заміряна і зазначена в протоколі випробування.
Вимірюють лінійні опори всіх обмоток трансформатора, а за наявності перемикача відгалужень на всіх його положеннях.

Рис. 3. Вимір опору обмотки трансформатора постійному струму методом падіння напруги
а – для малих опорів; б – для великих опорів; Б - акумуляторна батарея 6-12 \ R - реостат; К – кнопка включення вольтметра
Отримані величини необхідно зіставити між собою та з даними заводських випробувань. При порівнянні величин опорів їх необхідно призвести до однієї температури за формулами:
для обмоток із мідного дроту;
- для обмоток з алюмінієвого дроту,
де R2 - опір, що приводиться до температури 4; Ri – опір, виміряний при температурі т1.

Величини опорів окремих фаз трансформатора не повинні відрізнятися одна від одної та від заводських даних більш ніж на 2%. Якщо розбіжність із заводськими даними перевищує 2%, але однаково всім фаз, слід шукати помилку у вимірах.

визначення коефіцієнта трансформації

p align="justify"> Коефіцієнт трансформації визначають для трансформаторів після їх капітального ремонту зі зміною обмоток, імпортних і не мають паспорта.
Коефіцієнтом трансформації трансформатора називається відношення напруги на обмотці вищої напруги (ВН) до напруги на обмотці нижчої напруги (ПН) при холостому ході:

де кт – коефіцієнт трансформації;
Uі – напруга на обмотці ВН;
U2~ напруга на обмотці ПН.
Коефіцієнт трансформації визначають усім відгалуженнях обмоток, доступних для перемикання і всіх фаз. Для триобмотувальних трансформаторів достатня перевірка коефіцієнта трансформації тільки для двох пар обмоток. Вимірювання виробляють методом двох вольтметрів (рис. 4). Напруга подають на обмотку ВН.
Для трансформаторів малої потужності величина напруги, що підводиться, повинна скласти 20-30%. номінальної напруги, а потужних трансформаторів досить 1-5% .
При випробуванні трифазних трансформаторівдо однієї обмотки подають симетричне трифазна напругаі одночасно вимірюють напругу між відповідними однойменними лінійними висновками обох обмоток, що перевіряються.
За відсутності трифазної симетричної напруги коефіцієнт трансформації можна визначати при однофазному збудженні, якщо можливо виміряти фазові напруги, а також для трансформаторів, у яких хоча б одна обмотка з'єднана в трикутник.
Коефіцієнт трансформації вимірюють при почерговому закорочення однієї з фаз за схемами, наведеними на рис. 5, а, б, в. Коефіцієнт трансформації при цьому методі дорівнюватиме 2/Сф (при схемі Y/Д) або /Сф/2 (при схемі Д/Y), де Кф-фазовий коефіцієнт трансформації.
Якщо в обмотці, з'єднаній у «зірку», виведено нульову точку, то вимірювання коефіцієнта трансформації може бути зроблено без закорочення фаз за схемами, наведеними на рис. 6 а, б, в. І тут вимірюють безпосередньо фазовий коефіцієнт трансформації. Для вимірювань слід використовувати прилади класу точності не нижче 0,5.

Рис. 4. Вимірювання коефіцієнта трансформації трансформатора
Виміряний коефіцієнт трансформації не повинен відрізнятися більш ніж на 1-2% коефіцієнта трансформації на тому ж відгалуженні на інших фазах і від паспортних даних трансформатора.

Рис. 5. Пофазний вимір коефіцієнта трансформації трифазного трансформатора при однофазному збудженні із закорочуванням фази

Рис. 6. Пофазний вимір коефіцієнта трансформації трифазного трансформатора при однофазному збудженні без закорочування фази

ПЕРЕВІРКА ГРУПИ З'ЄДНАННЯ ОБМОТОК

Рис. 8. Перевірка групи з'єднання обмоток однофазного трансформатора методом імпульсів постійного струму
Ця перевірка проводиться також для трансформаторів, які пройшли капітальний ремонт зі зміною обмоток, імпортних та не мають паспорта.

Рис. 7. Перевірка групи з'єднання обмоток трифазного трансформатора фазометром – фазометр; U - реостат
Б - батарея чи акумулятор 2-12 е; К – кнопка; Г – гальванометр з нулем посередині шкали

Група з'єднання обмоток характеризує кут між векторами напруг обмоток ВН та ПН однойменних фаз трансформатора.
Перевірка групи з'єднання обмоток може бути здійснена кількома методами.
Метод фазометра. При цьому методі послідовну обмотку однофазного фазометра через реостат підключають до затискачів однієї з обмоток трансформатора, а паралельну обмотку - до однойменних затискачів іншої обмотки трансформатора (рис. 7). До однієї з обмоток підводять знижена напруга, Достатня для роботи фазометра, і реостатом встановлюють номінальний струм в послідовній обмотці фазометра.
Фазометр показує кутове зміщення векторів напруги в градусах. Щоб уникнути можливих помилок при вимірах, краще користуватися фазометром з чотириквадрантною шкалою типу Е-500. Для трифазних трансформаторів рекомендується повторювати вимірювання двох парах выводов. Наприклад АВ-ab та АС-ас - при цьому в обох випадках результати мають бути однаковими.

Метод імпульсів постійного струму.

Визначення групи з'єднання обмоток трансформаторів цим методом здійснюється за допомогою гальванометра з нулем посередині шкали або магнітоелектричного вольтметра.
Для однофазних трансформаторів схему перевірки наведено на рис. 8.
Напруга постійного струму 2-12 від батареї або акумулятора підводять до затискачів А - X обмотки вищої напруги.
Якщо при включенні струму полярність затискачів а-х виявиться однаковою з полярністю затискачів А-X, група з'єднання обмоток цього трансформатора 12, в іншому випадку - 6.
Для трифазних трансформаторів визначення групи проводиться за схемою (рис. 9), де відхилення стрілки гальванометра складені для з'єднання обмоток за схемою Y/Y - група 12.
При зазначеній на схемі полярності підключення джерела постійного струму та гальванометра відхилення стрілки вправо (при включенні струму) позначаються плюсом (+), відхилення стрілки вліво-мінусом (-). Для непарних груп з'єднання є нульові показання гальванометра.
Відхилення гальванометра під час перевірки найбільш поширених груп з'єднання обмоток наведено у табл. 4.
Результати перевірки записують за такою ж формою і збігом показань з даними таблиці встановлюють групу з'єднання обмоток трансформатора, що перевіряється.

Рис. 9. Перевірка групи з'єднання обмоток трифазного трансформатора методом імпульсів постійного струму

Таблиця 4

Група

вимірювання величини струму холостого ходу

Для вимірювання величини струму холостого ходудо обмотки нижчої напруги при розімкнутих інших обмотках. Підводять номінальну напругу. Для трифазних трансформаторів підводиться трифазна напруга повинна бути практично симетричною.
Струм холостого ходу можна також вимірювати після включення трансформатора під робочу напругу. У цьому випадку для вимірювання величини струму холостого ходу використовують стаціонарні трансформатори струму, вторинну обмоткуяких включають контрольний пристрій. Не слід користуватися для цих вимірювань приладами детекторної системи, оскільки форма кривої струму холостого ходу значно відрізняється від синусоїди, що призводить до похибок при вимірюваннях.
Величину струму холостого ходу трифазних трансформаторів вимірюють у всіх трьох фазах і визначають як середнє арифметичне цих величин. Розмір струму холостого ходу трансформатора не нормується.

Допустимість включення трансформаторів без сушіння визначається результатами комплексу випробувань та вимірювань з урахуванням умов, у яких знаходився трансформатор до початку монтажу та у процесі його виконання.
Умови включення трансформаторів без сушіння та необхідність сушіння активної частини регламентовані «Інструкцією з контролю ізоляції трансформаторів перед введенням в експлуатацію», а також «Інструкцією транспортування, зберігання, монтажу та введення в експлуатацію силових трансформаторівна напругу до 35 кВ включно без ревізії активних частин».

Коротка характеристика методів контролю за вологістю.

Для включення трансформатора без сушіння потрібно оцінити ступінь зволоження ізоляції, що визначається такими характеристиками головної ізоляції трансформаторів, залитих олією:
вимірюванням 15-секундного та однохвилинного опору ізоляції (R15 та R60) та знаходженням коефіцієнта абсорбції;
вимірюванням тангенсу кута діелектричних втрат обмоток;
вимірюванням ємності та знаходженням співвідношення С2/С50 (метод «ємність - частота»);
знаходженням відносин Д С/С та прирощень цих значень наприкінці та на початку огляду, якщо при монтажі проводився огляд активної частини трансформатора поза олією (метод «ємність - час»);
вимірюванням ємності в нагрітому та холодному станах та визначенням відношення Сгор/Схол, якщо за умовами монтажу необхідний підігрів трансформатора в маслі (метод «ємність – температура»).
Коефіцієнт абсорбції. Стан ізоляції обмоток визначають за коефіцієнтом абсорбції, тобто за співвідношенням опорів ізоляції обмоток залежно від часу застосування напруги. Вимірюють мегаомметр опір ізоляції обмоток через 15 і 60 с після докладання напруги і визначають коефіцієнт абсорбції, рівний відношенню R15 / R60. Якщо за 10-30 °С відношення R15 / R60 дорівнює 1,3, коефіцієнт абсорбції відповідає нормі.
Тангенс кута діелектричних втрат. Величина tg також характеризує загальний стан ізоляції, будучи показником її зволоження та втрат у ній.
При додатку до ізоляції напруги з мережі споживається як реактивна, а й активна потужність. Ставлення активної потужності, що споживається ізоляцією, до реактивної називається тангенсом кута діелектричних втрат, що виражається у відсотках. Величина tg обмоток трансформатора до 35 кВт потужністю менше 2500 кВ А не повинна перевищувати 1,5 % при 10 °С, 2 % - при 20 °С, 2,6 % - при 30 °С і 8 % - при 70 °С .
Метод «ємність - частота».Про ступінь зволоженості обмоток судять залежно ємності від частоти струму, що проходить по обмотках, при незмінній температурі (метод «ємність-частота»). Місткість обмоток при частотах 2Гц (С2) та 50 Гц (С50) вимірюють спеціальним приладом контролю вологості ПКВ при 10-20 °С. Відношення С2/С50 характеризує ступінь зволоженості ізоляції обмоток. Це відношення повинно бути не більше: 1,1 при температурі обмоток 10 °С; 1,2 – при 20 °С та 1,3 – при 30 °С.
Метод «ємність – час».Визначають відносний приріст ємності за часом ДС по відношенню до ємності З обмотки, що випробовується, при одній і тій же температурі. Метод «ємність – час» ДС/С дозволяє виявити навіть незначне зволоження ізоляції трансформатора.
Метод «ємність – температура».Інший ємнісний метод контролю вологості ізоляції обмоток ґрунтується на залежності ємності обмоток від температури. Фізична основа його полягає у зміні діелектричної постійної ізоляції, а отже, та її ємності при зміні температури. Вплив температури на величину постійної діелектричної у зволоженій ізоляції проявляється сильніше, ніж у сухої. Найбільше допустиме значення відношення Сгор/Схол обмоток маслі становить 1,1.
Параметри ізоляції вимірюють за її температури не нижче 10 °С. Вимірювання допускається виконувати не раніше ніж через 12 годин після закінчення заливання бака трансформатора олією.
Обсяг та порядок перевірки трансформаторів для визначення можливості включення їх без сушіння та умови включення без сушіння наведені в інструкції та тут не розглядаються.
Трансформатори всіх потужностей піддають контролю прогріву в маслі за наявності ознак зволоження масла, з яким прибув трансформатор, або якщо час зберігання на монтажі без доливки масла перевищує час, вказаний інструкцією, але не більше 7 міс, або час перебування активної частини трансформатора на повітрі перевищує час, визначений інструкцією, але не більше, ніж удвічі, або характеристики ізоляції не відповідають нормам.
Якщо в результаті контрольного прогріву трансформатора характеристики ізоляції не приведені у відповідність до норм або час його зберігання без доливки олії перевищує 7 міс, але не більше року, виконують контрольне підсушування ізоляції.
Сушіння трансформаторів всіх потужностей виробляють обов'язково: за наявності слідів води на активній частині або в баку; тривалість перебування активної частини на повітрі, що перевищує більш ніж удвічі нормований час; зберігання трансформатора без доливки олії більше одного року; невідповідності характеристики ізоляції нормам після контрольного підсушування.
Контрольний прогрів, який виробляють у власному баку трансформатора з олією без вакууму, триває доти, поки температура верхніх шарів олії перевищить вищу з температур, зазначених у паспорті, на 5-15 ° С залежно від методу прогріву. При контрольному підсушуванні обмоток трансформатора прогрів здійснюється тими ж методами, що і контрольний прогрів до температури верхніх шарів олії, що дорівнює 80 ° С, при вакуумі, передбаченому конструкцією трансформатора. Режим контрольного підсушування рекомендовано наступний: через кожні 12 годин підсушування протягом 4 годин проводити циркуляцію олії насосом через трансформатор; тривалість підсушування має перевищувати 48 год (крім часу нагріву). Коли характеристики ізоляції досягнуть норми, підсушування припиняють, але не раніше, ніж через 24 години після досягнення температури 80 °С. Схема підсушування трансформатора показано на рис. 1.

Рис. 1.
1 - бак трансформатора, 2 - вакуумметр, 3 - кран, 4 і 5 - масляний та вакуумний насоси. Стрілками позначено рух олії
Найбільш поширеним способом сушіння активної частини трансформатора є спосіб індукційних втрат у кожусі, заснований на його нагріванні вихровими струмами, що виникають при дії на кожух змінного магнітного потоку. Магнітний потік змінюють за допомогою спеціальної обмотки, що намагнічує, намотується на кожух і живиться змінним струмом. Вихрові струми нагрівають кожух, внаслідок чого через повітряний прошарок нагрівається і активна частина. Перед сушінням олію з бака трансформатора повністю видаляють.
Для рівномірного нагрівання обмотку розташовують по нижній і верхній частинах бака, залишаючи близько 1/3 вільної висоти. У нижній частині бака укладають близько 60-65% загальної кількості витків. Нагрів регулюють перемиканням витків обмотки.
Перетин дроту та кількість витків намагнічує обмотки, а також необхідну потужність для нагрівання трансформатора визначають за спеціальними довідниками.
Щоб усунути відставання нагріву нижньої частини бака від верхньої додатково підігрівають дно бака трансформатора повітродувкою або закритими електропечами. Теплоізоляція бака створює сприятливі умовидля прискорення сушіння та економії електроенергії. Її зазвичай виконують двошаровий із азбестових листів товщиною 4-5 мм. Листи кріплять шпагатом або кіперною стрічкою, але не дротом. Кришку утеплюють, щоб уникнути конденсації на ній вологи. Для контролю температур встановлюють термопари в середній фазі обмоток та термометри на залізі бака.
Перевіряють надійність ущільнень плавним збільшенням вакууму. Потім виробляють пробне нагрівання трансформатора. Приблизно протягом години різних ступенях регулювання зіставляють результати вимірювання струмів з розрахунковими даними. Спостерігають за швидкістю нагріву бака. Якщо результати пробного нагрівання задовільні, трансформатор вважають готовим до сушіння.

Рис. 2. :
1 - вакуумна установка; 2 - кран для регулювання вакууму; 3 - вакуумметр; 4 - тимчасові вводи для вимірювання; 5 - трансформатор; 10 - відстійник для зливу олії; 11 - заземлення бака; 12 - сепаратор (центрифуга).
Сушіння трансформатора способом втрат у кожусі починають з розігріву трансформатора. При цьому забезпечують плавне зростання температури кожуха регулюванням числа витків. Тривалість розігріву кожуха коливається від 12 до 15 год для трансформаторів середньої потужності. Необхідно ретельно контролювати температурний режим сушіння, не допускаючи збільшення температури обмоток понад 100-105 та кожуха 110-120 °С. Сушіння виробляють під вакуумом. Першим показником закінчення сушіння є опір обмоток, що встановився протягом 6 год при постійних вакуумі і температурі обмоток. Другий показник – зникнення чи незначне виділення конденсату. Після закінчення сушіння та зниження температури обмоток трансформатора до 75-80 ° С його бак заповнюють висушеним під вакуумом маслом через нижній кран. Трансформатори на напругу до 35 кВ включно дозволяється заливати олією (без вакууму) за її температури не нижче 10 °З. У процесі сушіння та заливання трансформатора маслом температуру нагріву бака та активної частини регулюють періодичним включенням та відключенням живлення намагнічує обмотки. Схема сушіння трансформатора методом індукційних втрат наведена на рис. 2.

Для ізоляції обмоток електричних машинзастосовується велика кількість різноманітних електроізоляційних матеріалів, вибір яких визначається умовами роботи машини та характеризується нагрівостійкістю, відносною вологістю навколишнього середовища, механічною міцністю, озоностійкістю та іншими критеріями. Найбільш характерними видами дефектів ізоляції обмоток електричних машин є місцеві дефекти (тріщини, розшарування, повітряні включення, місцеві перегріви тощо), що охоплюють незначну частину площі ізоляції.

Об'єктом випробування в силових трансформаторахє, перш за все, активна частина трансформатора, рідкий діелектрик (для маслонаповнених трансформаторів), ізоляція вводів, цілісність бака, стан засобів захисту та запобіжні пристрої.

При випробуванні трансформатора під час монтажу чи ремонту вимірюють ряд характеристик визначення їх стану чи якості ремонту. Обсяг та послідовність випробувань залежать від цілей та можливості їх проведення.

До таких випробувань відносяться:

• Вимірювання втрат холостого ходу.
• Вимір опору короткого замиканнятрансформатор.
• Перевірка коефіцієнта трансформації.
• Визначення групи з'єднання обмоток.
• Вимір опору обмоток постійному струму.
• Випробування трансформаторів включенням на номінальну напругу.
• Вимірювання опору ізоляції.
• Випробування підвищеною напругою промислової частоти.
• Вимірювання тангенса кута діелектричних втрат (tg δ) ізоляції обмоток.
• Випробування та аналіз трансформаторної олії

Високовольтні випробування силових трансформаторів у Санкт-Петербурзі

Силові трансформатори можуть бути включені в роботу без попередньої ревізії та сушіння, якщо проведені високовольтні випробування та вимірювання характеристик у ході пусконалагоджувальних робіт. Випробування та вимірювання характеристик також дають можливість звірити характеристики обладнання з даними заводу-виробника. Високовольтні випробування силових трансформаторів проводяться з урахуванням вимог техніки безпеки (ПОТ), встановленому в нормативних документах: ПУЕ, 7-е видання, ПТЕЕП, ОіНІЕ. та після ремонтів, вимоги до яких дещо відрізняються від пусконалагоджувальних.

Вимоги до випробувального обладнання та ТБ

Для високовольтних випробувань силових трансформаторів та супутніх вимірів потрібен електронний мегаомметр типу Ф 4102/2-М; амперметр типу Е 526; вимірювач опору постійному струму ІСО-1 або аналогічний; випробувальна установка АІД-70 або аналог, а також вольтметр типу Е 545 та комплект К-50. Засоби захисту, які застосовуються при випробуваннях та вимірюваннях силових трансформаторів, стандартні: діелектричні рукавички, боти або килимок, переносне заземлення та попереджувальні плакати. Засоби захисту застосовуються відповідно до НД «Інструкція із застосування та випробування СЗ, що використовуються в електроустановках». Перед випробуваннями потрібно закоротити та заземлити всі висновки трансформатора для розмагнічування після роботи.

Бригада, яка повинна проводити випробування та вимірювання характеристик силових трансформаторів, повинна мати у складі не менше двох осіб, один з яких - робітник повинен мати групу з електробезпеки не нижче IV, інші - члени бригади - не нижче III. Персонал, що має групу ІІ з електробезпеки, можуть перебувати поза зоною випробування та виконувати функції спостерігачів та охоронців, не допускаючи сторонніх до обладнання, що випробовується. Також у їх завдання входить спостереження за цілісністю обмежувального периметра та контроль за наявністю запобіжних табличок.

Вимірювання трансформаторів

Поряд з високовольтними випробуваннями силових трансформаторів потрібно провести вимірювання характеристик. Це виміри ізоляційних характеристик, у тому числі опір ізоляції та тангенсу кута діелектричних втрат, вимірювання опору обмоток постійному струму, коефіцієнта трансформації, вимірювання втрат холостого ходу, короткого замикання, перевірка групи з'єднань обмоток трифазних трансформаторів та полярності висновків однофаз системи охолодження, фазування. До режиму випробувань відносяться випробування обмоток трансформатора, фізико-хімічний аналізтрансформаторного масла, вводів, вбудованих трансформаторів струму та включення поштовхом на номінальну напругу.

Високовольтні випробування трансформаторів підвищеною напругою промислової частоти проводяться для кожної з обмоток. Усі інші обмотки заземлюють. Випробувальна напруга плавно піднімається до нормованого значення, що витримується протягом 1 хв. та плавно знижується.

За відсутності випробувальної установки необхідної потужності випробування обмоток трансформаторів, автотрансформаторів, масляних та дугогасних реакторів з нормальною ізоляцією, а також інші види робіт, пов'язаних з високовольтними випробуваннями трансформаторів, не проводиться» (відповідно до «Обсягів та норм випробування електрообладнання»).

Високовольтні випробування трансформаторів

Для кожного типу трансформаторів існує своя випробувальна напруга, яка залежить від класу ізоляції обмотки і типу силового трансформатора. Розрізняється напруга для герметизованих трансформаторів та для полегшеної обмотки, а також є різниця між показниками для пусконалагоджувальних робіт та профілактичних робіт. Частота випробувального струму при високовольтних випробуваннях силових трансформаторів приймається 50 Гц. Для зіставлення напруги, типу трансформаторів і типу робіт, легше користуватися таблицею.

Випробувальна напруга для полегшеної ізоляції, кВ
Клас трансформатора, кВ	Пуско-налагодження	Профілактика
Випробувальна напруга для герметизованих трансформаторів, кВ

У тому випадку, якщо випробування опору на заводі було проведено за допомогою іншої напруги, випробувальна напруга має бути скоригована. У високовольтних випробуваннях силових трансформаторів піддається випробуванню ізоляція кожної обмотки. Щоб результати були чистими, слід заземлити висновки розщеплених гілок обмоток разом з баком трансформатора. Заземлити слід висновки вимірювальних обкладок (ІВ) вводів, а також ІО вбудованих трансформаторів струму.

За правилами, встановленими нормативними документами: «Контроль величини випробувального напруги повинен проводитися за вищої напруги випробувального трансформатора. Виняток можуть становити силові трансформатори невеликої потужності з номінальною напругою до 10 кВ включно. Для них допускається випробувальне напруження вимірювати вольтметром, включаючи його на стороні ПН випробувального трансформатора. Клас точності низьковольтного вольтметра має бути 0,5».

Початок високовольтних випробувань трансформаторів слід розпочинати з підйому напруги з найменшого значення. Старт напруги слід почати зі значення, що дорівнює або трохи перевищує третину від розрахункового випробувального. Швидкість підвищення напруги повинна становити 2-3 кВ в секунду, при цьому підвищення повинно проводитися рівномірно, що слід відстежувати по приладах. Витримка часу - 60 секунд, після чого напруга плавно і без зупинок слід знизити до нуля, або максимум до того значення, з якого починалося зростання. При високовольтних випробуваннях трансформаторів рівномірність підвищення-зниження має вирішальне значення, оскільки дозволяє відстежити точку, в якій може бути пробою ізоляції. Різкий стрибок напруги в рази підвищує таку можливість незалежно від стану ізоляції. Після випробування обмотки заземлюються. Таким же чином проводиться високовольтне випробування на пресуючих кільцях, бандажах і напівбандажах ярем, ярмових балках, стяжних шпильках, що знаходяться в доступі - зазвичай це відбувається при ремонті активної частини трансформатора.

У високовольтних випробуваннях трансформаторів ізоляція вважається минулою випробування, якщо відбулося одне чи кілька дій:

• пробою ізоляції;
• задимлення;
• виділення газу чи диму;
• займання;
• звуки розрядів.

У тому випадку, якщо пошкодження ізоляції не було виявлено, і, як візуально, так і по приладах, ізоляція залишилася цілою, і не було допущено витоку струму, в протоколі фіксується, що силовий трансформатор випробування підвищеною напругою промислової частоти витримав. При цьому має бути зазначений клас ізоляції та схема випробування.

Крім обмоток та інших частин трансформатора, під час високовольтних випробувань трансформаторів проводиться випробування ланцюгів КІА (контрольно-вимірювальної апаратури), захисної апаратури. Для цього здійснюється підключення одного виводу вимірювального апарату до затискачів випробуваних ланцюгів. Друге виведення апарата заземляється. Можна також поєднати незаземлені ланцюги, щоб провести загальне випробування. Так само, як і за загальних високовольтних випробувань трансформаторів, випробування ланцюгів захисної та контрольно-вимірювальної апаратури триває хвилину при напрузі 1 кВ. Те саме стосується і манометричних термометрів, але тут напруга, що рекомендується, знижується і становить 0,75 кВ.

Що стосується високовольтних випробувань трансформаторів з полегшеною ізоляцією для обмоток нижче 35 кВ (включно), змінний струм при випробуваннях може бути замінений випрямленою напругою з вимірюванням струму витоку.

Роботи оформлюються до протоколу згідно з документом «Обсяг та норми випробувань електрообладнання РД 34.45-51.300-97». У ротоколі вказується замовник, виконавець, об'єкт, його місцезнаходження, дата випробування, кліматичні умови, Дані випробувальних приладів (марка, заводський номер, діапазон вимірювання, клас точності, дата перевірки, дата наступної перевірки, свідоцтво про перевірку, орган перевірки, висновок), а також результати випробування. Вони входять: вказівка ​​фази установки, тип, заводський номер, рік виготовлення, зовнішній огляд, опір ізоляції тангенс кута діелектричних втрат, коефіцієнт трансформації. У протоколі також обов'язково вказуються номер свідоцтва про реєстрацію електролабораторії, та П.І.Б. співробітників ЕЛ
, які проводили випробування. Заходи з техніки безпеки дозволяють мінімізувати ризик порушення роботи силового трансформатора та провести випробування з мінімальним ризиком для життя працівників ЕЛ.

Нормативні документи, на відповідність вимогам яких проводяться виміри:

• ПУЕ (Правила влаштування електроустановок), 7-е вид., гл. 1.8, п. 1.8.16, пп. 1-14
• ПТЕЕП (Правила технічної експлуатаціїелектроустановок споживачів), Дод. 3 Розділ 2, дод. 3.1 таб. 5.
• Паспорт заводу-виробника.
• РД 34.45-51.300-97. (обсяг та норми випробувань електрообладнання), Розділ 6, пп. 6.1, 6.4, 6.7-6.14, 6.21.

Випробування та вимірювання силових трансформаторів, автотрансформаторів, масляних реакторів та заземлюючих дугогасних реакторів

Вимірювання та випробування масляних силових трансформаторів, автотрансформаторів, масляних реакторів та заземлюючих дугогасних реакторів (надалі трансформаторів) у процесі підготовки та монтажу, проведенні приймально-здавальних випробувань проводяться відповідно до вимог гл.1.8 ПУЕ, РТМ 16.800.723-8 .458.000-73 і гол. 6 "Норми випробування електрообладнання".
Вимірювання та випробування трансформаторів, що знаходяться в експлуатації, провадиться відповідно до вимог "Норми випробування електрообладнання та апаратів електроустановок споживачів" (додаток 1 ПЕЕП). Вимірювання та випробування проводяться при капітальному ("К") та поточному ("Т") ремонтах, а також у міжремонтний ("М") період (профілактичні випробування, не пов'язані з виведенням електрообладнання на ремонт).
Залежно від характеристик та умов транспортування всі трансформатори поділяються на такі групи:
1-ша група. Трансформатори потужністю до 1000 кВ А напругою до 35 кВ включно, що транспортуються з олією та розширювачем;
2-я група. Трансформатори потужністю від 1600 до 6300 кВ. А включно на напругу до 35 кВ включно, що транспортуються з олією та розширювачем;
3-я група. Трансформатори потужністю 10000 кВ.А та вище, що транспортуються з маслом без розширювача;
4-я група. Трансформатори 110 кВ і вище, що транспортуються повністю залитими маслом;
5-та група. Трансформатори 110 кВ і вище, що транспортуються без масла з автоматичним підживленням азотом;
6-а група. Трансформатори 110 кВ і вище, що транспортуються частково залитими маслом без розширювача.
За характеристиками та геометричними розмірами всі трансформатори поділяються на такі габарити:
I розмір. Трансформатор до 35 кВ включно потужністю 5-100 кВ.А;
ІІ габарит. Трансформатори до 35 кВ включно потужністю 135 – 500 кВ.А;
Ш габарит. Трансформатори до 35 кВ включно потужністю 750 – 5600 кВ.А;
IV розмір. Трансформатори до 35 кВ включно потужністю 7500 кВ.А і більше та трансформатори напругою від 35 до 121 кВ будь-якої потужності;
V габарит. Трансформатори напругою від 121 до 330 кВ будь-якої потужності;
VI розмір. Трансформатори напругою 500 та 750 кВ будь-якої потужності.

Особливості конструкції трансформатора відображаються в позначенні його типу та систем охолодження згідно з ГОСТ 11677-85*.

Тип трансформатора

Умовне позначення

Автотрансформатор (для однофазних О, для трифазних Т) Розщеплена обмотка нижчої напруги Умовне позначення видів охолодження Захист рідкого діелектрика за допомогою азотної подушки без розширювача Виконання з литою ізоляцією Триобмотувальний трансформатор Трансформатор із РПН Сухий трансформатор з природним повітряним охолодженням (зазвичай друга літера в позначенні типу), або виконання для потреб електростанцій (зазвичай остання літера в позначенні типу) Кабельний ввід Фланцеве введення (для комплектних трансформаторних підстанцій)

А Р (Див. табл. нижче) 3 Л Т Н З До Ф

Система охолодження	Умовне позначення
Сухі трансформатори
Природне повітряне при відкритому виконанні Природне повітря при захищеному виконанні Природне повітряне при герметичному виконанні Повітряне з примусовою циркуляцією повітря	З СЗ СГ ЦД
Масляні трансформатори
Природна циркуляція повітря та олії Примусова циркуляція повітря та природна циркуляція олії Природна циркуляція повітря та примусова циркуляція олії з ненаправленим потоком олії Природна циркуляція повітря та примусова циркуляція олії з спрямованим потоком олії Примусова циркуляція повітря та олії з ненаправленим потоком олії Примусова циркуляція повітря та олії з спрямованим потоком олії Примусова циркуляція води та олії з ненаправленим потоком олії Примусова циркуляція води та олії з спрямованим потоком олії	ДЦ НДЦ Ц НЦ
Трансформатори з негорючим рідким діелектриком
Природне охолодження з негорючим рідким діелектриком Охолодження рідким діелектриком із примусовою циркуляцією повітря Охолодження негорючим рідким діелектриком з примусовою циркуляцією повітря та з спрямованим потоком рідкого діелектрика

Наприклад: умовне позначеннятрансформатора ТРДН-40000/110 - трифазний двообмотувальний трансформатор з розщепленою обмоткою нижчої напруги, з масляним охолодженням, з дуттям та природною циркуляцією олії, з РПН, номінальною потужністю 40000 кВ.А, класу напруги 110 кВ.

Відповідно до вимогами ПУЕобсяг приймально-здавальних випробувань трансформаторів включає наступні роботи
1. Визначення умов включення трансформаторів.
2. Вимірювання параметрів ізоляції.
3. Випробування підвищеною напругою промислової частоти:
а) ізоляції обмоток разом із введеннями;
б) ізоляції доступних стяжних шпильок, пресуючих кілець та ярмових балок (виробляють у разі огляду активної частини).
4. Вимір опору обмоток постійному струму.
5. Перевірка коефіцієнта трансформації.
6. Перевірка групи з'єднання трифазних трансформаторів та полярності виводів однофазних трансформаторів.
7. Вимірювання струму та втрат холостого ходу:
а) при номінальній напрузі;
б) при малій напрузі.
8. Перевірка роботи перемикаючого пристрою та зняття кругової діаграми.
9. Випробовування бака з радіаторами гідравлічним тиском.
10. Перевірка системи охолодження.
11. Перевірка стану силікагелю.
12. Газування трансформаторів.
13. Випробування трансформаторної олії.
14. Випробування включенням поштовхом на номінальну напругу.
15. Випробовування вводів.
16. Випробовування вбудованих трансформаторів струму.
Загальні технічні вимогидо трансформаторів та автотрансформаторів визначено ГОСТ 11677-75, в якому передбачені також програми приймально-здавальних, типових та періодичних випробувань, що проводяться на заводі-виробнику. Методика випробувань регламентується ДЕРЖСТАНДАРТ 3484-77, ГОСТ 22756-77, ГОСТ 8008-75.
При введенні в експлуатацію маслонаповнені трансформатори потужністю до 1,6 МВ.А випробовуються за п.п. 1, 2, 4, 8, 9, 11-14.
Маслонаповнені трансформатори потужністю понад 1,6 МВ.А, а також відповідальні трансформатори власних потреб електростанцій незалежно від потужності, випробовуються у повному обсязі, передбаченому цим параграфом.
Сухі та заповнені совтолом трансформатори всіх потужностей випробовуються за п.п. 1-8, 12, 14.
Перед початком випробувань необхідно провести зовнішній огляд трансформаторів, в процесі якого перевірити справність бака та радіаторів, стан ізоляторів, рівень масла, положення радіаторних кранів та крана на маслопроводі до розширювача, цілість масловказівного скла, заземлення трансформатора.

Визначення умов увімкнення трансформаторів.

Питання про допустимість включення трансформатора без сушіння має вирішуватись за результатами випробувань з урахуванням умов, у яких знаходився трансформатор до та під час монтажу. При визначенні умов включення трансформатора слід керуватися інструкцією "Трансформатори силові. Транспортування, розвантаження, зберігання, монтаж та введення в експлуатацію" (РТМ 16.800.723-80). Обсяг перевірки стану ізоляції та умови включення без сушіння залежить від потужності, напруги та умов транспортування трансформаторів.
1-я група. У неї входять трансформатори потужністю до 1000 кВ. А напругою до 35 кВ включно, що транспортуються з олією та розширювачем.
Умови включення без сушіння трансформаторів цієї групи:
а) рівень олії - у межах відміток олійного покажчика;
б) значення R60/R15 не нижче 1.3 при температурі при 10-30°С;
в) характеристика олії повинні відповідати п.п. 1 – 6 табл. 2.14;
г) якщо умова "а)" не дотримано, але обмотки трансформатора і перемикачів покриті маслом, або якщо не виконані умови "б)" або "в)", але в олії немає слідів води і пробивна напруга олії нижче, ніж необхідне, але не більше ніж на 5 кВ, додатково визначається відношення С2/C50 або tgδ обмоток в маслі, які повинні відповідати нормам, наведеним у табл. 2.1.
Достатнім для включення без сушіння є дотримання однієї з наступних комбінацій:
для трансформаторів потужністю до 100 кВ.
1) "а", "б";
2) "б", "г";
3) "а", "г";
для інших трансформаторів 1-ї групи
1) "а", "б", "в";
2) "б", "в", "г";
3) "а" "в" "г";
4) "а", "б", "г".

Для трансформаторів потужністю до 100 кВ. А включно достатньо провести випробування олії тільки на пробивну напругу. Крім того, у олії не повинно бути слідів води.

Таблиця 2.1. Допустимі значення характеристик ізоляції обмоток трансформаторів на напругу до 35 кВ включно, залитих олією

Характеристика ізоляції	Потужність трансформатора, кВА	Температура обмотки, °С
Найменший допустимий опір ізоляції R60, МОм
Найбільше допустиме значення tgδ
Найбільше допустиме значення відношенняС2/C50

2-я група. У неї входять трансформатори потужністю від 1600 кВ.А до 6300 кВ.А включно на напругу до 35 кВ включно, що транспортуються з олією та розширювачем.
Умови включення без сушіння трансформаторів цієї групи самі, як і трансформаторів 1-ї групи. Крім того, при випробуванні п. б) значення R60 повинно відповідати табл. 2.1.
3-я група. У цю групу входять трансформатори потужністю 10000 кВ.А і більше транспортуються з маслом без розширювача.
Умови включення трансформаторів цієї групи без сушіння:
а) трансформатор має бути герметичним;
б) характеристики олії повинні відповідати п.п. 1 – 6 табл. 2.14;
в) значення R60, С2/С50 або tgδ, виміряні після заливання олією, повинні відповідати нормам табл. 2.1 або значення R60 і tgδ, наведені до температури ізоляції при вимірюванні цих характеристик на заводі, не повинні відрізнятися більш ніж на 30% у бік погіршення від значень, зазначених у заводському протоколі.
4-а - 6-а групи. У ці групи входять трансформатори на напругу 110 кВ і вище всіх потужностей, що транспортуються повністю залитими олією (4-я група), без олії (з автоматичним підживленням азотом, 5-я група) та частково залитими олією (без розширювача, 6-я група) ).
Для трансформаторів 4 - 6 груп виробляються такі вимірювання характеристик ізоляції:
1. Відбір проби олії з трансформатора, випробування його в обсязі скороченого аналізу, вимірювання tgδ олії. У трансформаторів 5-ї групи проводиться також відбір проби залишків олії з дна бака та перевірка його пробивної напруги.
2. Визначення відношення ΔС/С на початку та наприкінці робіт, при яких активна частина стикається з повітрям.
3. Вимірювання опору ізоляції R60 і tgδ ізоляції та визначення відношення R60/R15. При вирішенні питання про допустимість включення трансформаторів 4-ї - 6-ї груп без сушіння необхідно керуватися "Інструкцією з транспортування, вивантаження, зберігання, монтажу та введення в експлуатацію силових трансформаторів загального призначенняна напругу 110 - 500 кВ" (РТМ 16.687.000-73) та заводськими інструкціями.

Для трансформаторів всіх груп до та під час монтажу проводиться зовнішній огляд та перевірка наявності пломб на кранах та у пробки для відбору проби олії, перевірка рівня олії у трансформаторі.
Відповідно до інструкцій "Транспортування, зберігання, монтаж та введення в експлуатацію силових трансформаторів на напругу до 35 кВ включно без ревізії їх активних частин" (ОАХ 458.003-70) та "Інструкцією з транспортування, вивантаження, зберігання, монтажу та введення в експлуатацію силових трансформаторів загального призначення на напругу 110 - 500 кВ" (РТМ 16.687.000-73) трансформатори в залежності від групи, до якої вони відносяться, та від характеру відхилень від інструкцій повинні бути піддані контрольному прогріву, контрольному підсушуванню або сушінню в одному з наступних випадків :
а) за ознаками зволоження масла, з яким прибув трансформатор, або порушення герметичності;
б) якщо тривалість зберігання на монтажі без олії або без доливки олії перевищує час, вказаний в інструкціях;
в) якщо час перебування активної частини трансформатора на повітрі перевищує час, вказаний в інструкції;
г) якщо на активній частині або баку трансформатора виявлено сліди води або значне зволоження ізоляції;
д) якщо індикаторний силікагель втратив блакитний колір;
е) якщо виміряні характеристики ізоляції не відповідають нормам табл. 2.1.
Умови включення сухих трансформаторів визначаються відповідно до вказівок заводу-виробника.

Допустимі значення опору ізоляції R60 коефіцієнт абсорбції R60 /R15 тангенс кута діелектричних втрат tgδ та відношення С2 /C50 та ΔС/С регламентується зазначеною інструкцією "Трансформатори силові. Транспортування, розвантаження, зберігання, монтаж та введення в експлуатацію" (РТ007.2. ).
Температурний режим під час проведення вимірювань. Характеристики ізоляції допускається вимірювати не раніше ніж через 12 годин після закінчення заливки трансформатора олією.
Характеристики ізоляції вимірюються при температурі ізоляції не нижче 10°С у трансформаторів на напругу до 150 кВ потужністю до 80 МВ. . Для забезпечення зазначеної температури трансформатор піддається нагріванню до температури, що перевищує необхідну 10°С. Характеристики ізоляції вимірюються на спаді температури при відхиленні її від необхідного значення трохи більше, ніж 5°С. Температура ізоляції визначається до вимірювання показників ізоляції. Як температуру ізоляції трансформатора, що не піддавався нагріванню, приймається температура верхніх шарів масла.

Таблиця 2.2. Схеми вимірювання характеристик силових трансформаторів

Послідовність вимірювань	Двообмотувальні трансформатори		Триобмотувальні трансформатори		Автотрансформатори		Шунтуючі реактори		Заземлюючі реактори
	Обмотки, на яких виробляють вимірювання	3аземляємо частини трансформатора	Обмотки, на яких виробляють вимірювання	Заземлювані частини трансформатора	Обмотки, на яких виробляють вимірювання	Заземлювані частини трансформатора	Обмотки, на яких виробляють вимірювання	Заземлювані частини трансформатора	Обмотки, на яких виробляють вимірювання	Заземлювані частини трансформатора
				Бак, СН, ВН		Бак, ВН, СН				Бак, ПН
				Бак ВН, ПН	ВН+СН ВН+
	(ВН +ПН)*			Бак, ПН, СН	СН+ ПН
			(ВН + СН) *
			(ВН + СН+ ПН)*

* Вимірювання обов'язкові тільки для трансформаторів 16000 кВА і більше

Для трансформаторів на напругу вище 35 кВ, залитих маслом, як температуру ізоляції слід приймати температуру фази "В" обмотки "ВН", що визначається по її опору постійному струму.
При нагріванні трансформатора зазначений опір вимірюється не раніше ніж через 60 хв. після відключення нагрівання обмотки струмом або через 30 хв після відключення зовнішнього нагріву.
При визначенні температури обмотки по опору постійному струму рекомендується обчислювати температуру обмотки за формулою

де: Rх виміряний опір обмотки за температури tх; R0 – опір обмотки, виміряний на заводі при температурі t0 (паспортні дані трансформатора).
При визначенні співвідношення ΔС /З трансформаторів на напругу 110 кВ і вище як температуру ізоляції приймається середньодобова температура, виміряна термометром (або термопарою) на верхньому ярмі магнітопроводу безпосередньо після вимірювання ΔС і С.
Перед вимірюванням параметрів ізоляції потрібно протерти поверхню вводів трансформаторів. При вимірюваннях у вологу погоду рекомендується використовувати екрани. Перед вимірюванням характеристик ізоляції вимірюють значення Rіз, ΔС і проводів, що з'єднують прилади з трансформатором. Довжина проводів має бути якнайменше, тому прилади потрібно розташовувати по можливості ближче до трансформатора. Характеристики ізоляції вимірюють за схемами та в послідовності, зазначеної в табл. 2.2.
При вимірюванні характеристик обмоток трансформатора R60 tgδ та олії tgδ слід враховувати поправочні коефіцієнти табл. 2.3.
При вимірі всі висновки обмотки однієї напруги з'єднуються разом, інші обмотки та бак трансформатора мають бути заземлені.
Вимірювання опорів R60 та R15. Вимір опорів R60 і R15 проводять перед вимірюванням інших характеристик трансформатора. Опір ізоляції вимірюють за схемами табл. 2.2 мегаомметр на 2500 В з верхньою межею вимірювання не нижче 10000 МОм. Виміряне значення R проводів має бути не меншим за верхню межу вимірювання мегаомметра. Перед початком вимірювання всі обмотки повинні бути заземлені не менше ніж на 5 хв, а між окремими вимірами - не менше ніж на 2 хв.
Значення R60 ізоляції, виміряні при монтажі (при заводській температурі або наведені до цієї температури) для трансформаторів на напругу до 35 кВ включно, залитих олією, повинні бути не меншими від значень, зазначених у табл. 2.1; для трансформаторів на напругу 110 кВ та вище - не менше 70% значення, зазначеного у паспорті трансформатора. Значення R60, виміряні при температурі t1 на монтажі, призводять до температури вимірювання t2 на заводі за допомогою коефіцієнта К2, значення якого наведені в табл. 2.3

де R60 - виміряне значення R601 наведене до температури заводських вимірів.
Дані вимірювань R60 допускається перераховувати за температурою для трансформаторів потужністю до 80 МВ А і на напругу до 150 кВ при температурі не більше +10°С, а для трансформаторів більшої потужності і на напругу вище 150 кВ - при температурі не більше +5° З.
Для сухих трансформаторів R60 при температурі 20-30°С має бути не нижче: - при номінальній напрузі трансформатора до 1 кВ - 100 МОм; б кВ – 300 МОм; 10 кВ - 500 МОм.
Коефіцієнт абсорбції R60/R15 обмоток для трансформаторів потужністю менше 10000 кВ.А, напругою до 35 кВ включно при температурі 10-30°С повинен бути не нижче 1,3. Для інших трансформаторів – відповідати заводським даним.

Таблиця 2.3. Значення коефіцієнтів для перерахунку характеристик обмоток та олії

Різниця температур t2-t1, °С	Значення			Різниця температур	Значення

Значення коефіцієнта для різниці температур не зазначеної в таблиці визначається множенням коефіцієнтів, сума різниці температур яких дорівнює розрізнюваної різниці (наприклад: коефіцієнт, відповідний різниці температур 8°С визначається множенням коефіцієнтів відповідно для різниць температур 3°С і 5°С.

Вимірювання тангенса кута діелектричних втрат tgδ. Тангенс кута діелектричних втрат tgδ обмоток вимірюють мостом змінного струму P5026 за перевернутою схемою (див. рис. 2.1) у послідовності згідно з табл. 2.2. Перевернута (зворотна) схема застосовується для вимірювання втрат діелектричних об'єктів, що мають один заземлений електрод.
Вимірювання tgδ на трансформаторах, залитих маслом, можна проводити при напрузі, що не перевищує 2/3 заводської випробувальної напруги обмотки.
Вимірювання tgδ при сушінні трансформатора без масла допускається проводити при напрузі не вище 220 В.
Вимірювання при монтажі значення tgδ ізоляції обмоток при температурі заводських випробувань або наведене до цієї температури, якщо температура при вимірюванні відрізняється від заводської, має бути для трансформаторів на напругу до 35 кВ включно залитих олією, не вище значень, зазначених у табл. 2.1. для трансформаторів на напругу 110 кВ і вище - не більше 130% паспортного значення.

Рис. 2.1. Перевернута (зворотна) схема включення моста змінного струму.
Тр – випробувальний трансформатор; СN – зразковий конденсатор; Сх - об'єкт, що випробовується; G – гальванометр; R3- змінний резистор; R4 – постійний резистор; С4 – магазин ємностей.

Значення tgδ, наведені до заводської температури, що не перевищують 1%, слід вважати задовільними без порівняння з паспортними значеннями. Значення tgδ1, виміряного при температурі t на монтажі, призводять до температури вимірювання tz на заводі за допомогою коефіцієнта К1, значення якого наведені в табл. 2.3

де tgδ - виміряне значення tgδ1, наведене до температури заводських вимірів.
Дані вимірювань tgδ допускається перераховувати за температурою для трансформаторів потужністю до 80 МВ.А і на напругу до 150 кВ при температурі не більше +10°С, а для трансформаторів більшої потужності і на напругу вище 150 кВ - при температурі не більше ±5 °З.
При вимірі характеристик ізоляції необхідно враховувати вплив tgδ олії, що заливається в трансформатор. Якщо tgδ масла, залитого при монтажі в трансформатор (tgδм2) знаходиться в допустимих ГОСТом межах, але відрізняється від заводського значення, фактичні значення tgδф та R60 ізоляції з урахуванням впливу tgδ масла визначаються за формулами

де tgδіз R60із - виміряні значення tgδ і R60 ізоляції;
К - коефіцієнт наведення, що має наближене значення 0,45;
tgδм2 - значення tgδ олії, залитої при монтажі, наведене до температури вимірювання характеристик ізоляції на монтажі за допомогою коефіцієнта Кз;
tgδм1- значення tgδ олії, залитої на заводі, наведене до температури вимірювання характеристик ізоляції на заводі за допомогою коефіцієнта Кз (табл. 2.3)

якщо температура при вимірюванні tgδ олії нижче температури при вимірюванні характеристик ізоляції;
tgδм1' і tgδм2' - виміряні значення tgδ масла, залитого відповідно на заводі та при монтажі.
Вимір ємності. Значення С2/С50, виміряні на монтажі трансформаторів на напругу до 35 кВ включно, залитих маслом, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл. 2.1. Для трансформаторів на напругу 110 кВ і вище, що транспортуються без масла, значення ΔС/С, виміряні після прибуття трансформаторів на місце монтажу, не нормуються, але повинні використовуватися як вихідні дані в експлуатації.
При вимірюванні ΔС і С ізоляції трансформаторів на напругу 110 кВ і вище в кінці монтажу до заливки маслом необхідно враховувати ЬС і С маслонаповнених вводів трансформаторів введенням поправок (віднімання значення, виміряного на не встановленому вводі, значення вимірюваного на трансформаторі з встановленими вводами).
Відношення С2/С50 і С/С вимірюються приладами ЕВ-3 або ПКВ-8 за схемами табл. 2.2. Перед вимірюванням усі обмотки мають бути заземлені не менше ніж на 5 хв.
Вимірювання ємності трансформаторів проводиться головним чином визначення вологості обмоток. Воно ґрунтується на тому, що ємність незволоженої ізоляції при зміні частоти змінюється менше (або зовсім не змінюється), ніж ємність зволоженої ізоляції.
Місткість ізоляції прийнято вимірювати при двох частотах: 2 та 50 Гц (ΔС та С).
При вимірі ємності ізоляції на частоті 50 Гц встигає проявитися тільки геометрична ємність, однакова у сухої та у вологій ізоляції. При вимірі ємності ізоляції на частоті 2 Гц встигає проявитися абсорбційна ємність вологої ізоляції, у той час як у сухій ізоляції вона менша і заряджається повільно. Температура при вимірах має бути не нижче +10°С. Відношення С2/С50 для зволоженої ізоляції становить близько 2, а для зволоженої - близько 1.
Визначення вологості ізоляції силових трансформаторів здійснюється також за приростом ємності за 1 с. При цьому методі проводиться заряд ємності ізоляції, а потім розряди: швидкий (закорочування відразу після закінчення заряду) і повільний (закорочування через 1 с після закінчення заряду). У першому випадку визначається ємність С, у другому випадку - приріст ємності за рахунок абсорбційної ємності, яка встигає проявитися за 1 с у вологого трансформатора, але не встигає проявитися у сухого. У сухого трансформатора ΔС незначна: і становить (0,02-:0,08).С при температурі +10°С, у вологого ΔС>>0,1°С.
Зазвичай ці вимірювання проводять на початку ревізії трансформатора, після підйому виїмки частини і в кінці ревізії, до занурення керна трансформатора в масло, а також у процесі сушіння.
Відношення ΔС/З вимірюють для кожної обмотки при з'єднанні із заземленим корпусом вільних обмоток. Перед виміром випробувану обмотку заземлюють на 2-3 хв. Провіди, що з'єднують прилад з випробуваною обмоткою, повинні бути коротшими. Якщо значення ΔС і З проводів можна виміряти за приладом, вноситься поправка відніманням ΔС і З проводів з результатів вимірювання повністю зібраної схеми з трансформатором, що випробовується. Величина відношення ΔС/С, виміряна наприкінці ревізії, і різницю в % між величиною ΔС/С наприкінці та на початку ревізії повинні бути в межах величини наведених у табл. 2.4.

Таблиця 2.4. Значення ΔС/С, % при різних температурах

Величина ΔС/З збільшується із підвищенням температури. Тому, якщо за час ревізії трансформатора змінилася температура виїмкою частини та вимірювання ΔС/С наприкінці та на початку ревізії проводилися при різних температурах, їх необхідно перед зіставленням привести до однієї температури шляхом множення на коефіцієнт температурного перерахунку К, значення якого представлені в табл. 2.5.

Таблиця 2.5. Значення коефіцієнта температурного перерахунку

Визначення вологості за коефіцієнтом абсорбції. Коефіцієнт абсорбції (R60 /R15) для невологої обмотки при температурі 10 - 30 ° С лежить в межах 1,3 - 2,0; для зволоженої – близький до одиниці. Ця відмінність пояснюється різною тривалістю заряду абсорбційної ємності у сухій та вологій ізоляції.

Випробування внутрішньої ізоляції трансформатора повинно проводитись, як правило, на зібраних трансформаторах (встановлені постійні вводи, залито масло, кришки трансформатора закриті на болти).
Перед випробуванням здійснюється перевірка опору ізоляції мегаомметром. Трансформаторна олія для нововведених трансформаторів повинна відповідати нормам (див. табл. 2.14).
Випробовуванню підвищеною напругою промислової частоти піддається ізоляція обмоток трансформатора разом із введеннями. Випробувальні напруги наведені у табл. 2.6. Тривалість застосування нормативної випробувальної напруги 1 хв.
Випробування підвищеною напругою ізоляції обмоток маслонаповнених трансформаторів не є обов'язковим.
Випробування сухих трансформаторів є обов'язковим і проводиться за нормами табл. 2.6 для апаратів із полегшеною ізоляцією.
Імпортні трансформатори дозволяється відчувати напругою, вказаною в табл. 2.6 лише в тих випадках, якщо вони не перевищують напруги, якою цей трансформатор був випробуваний на заводі.
Ізоляція імпортних трансформаторів, яку постачальник відчув напругою нижче зазначеного в ГОСТ-18472-82, відчувається напругою, значення якої встановлюється в кожному випадку особливо.
Випробувальна напруга реакторів заземлення на напругу 35 кВ аналогічні трансформаторам відповідного класу.
Ізоляція лінійного виведення обмоток трансформаторів напругою 110 кВ і вище, що мають неповну ізоляцію нейтралі (випробувальна напруга 85 і 100 кВ) випробовується лише індуктуванням, а ізоляція нейтралі - напругою прикладеною;
Випробовуванню підвищеною напругою промислової частоти піддається також ізоляція доступних стяжних шпильок, пресуючих кілець та ярмових балок. Випробування слід проводити у разі огляду активної частини. Випробувальна напруга 1 – 2 кВ. Тривалість випробування 1 хв.
Випробовування піддається ізоляція кожної з обмоток. Решта інших висновків обмоток, включаючи висновки розщеплених гілок обмоток, заземлюють разом з баком трансформатора. Підлягають заземленню та затискачі вимірювальних обмоток вбудованих трансформаторів струму, висновки вимірювальних обкладок вводів (за наявності їх на силовому трансформаторі). Схема випробування представлена ​​на рис. 2.2. Для захисту обмотки від випадкового надмірного підвищення напруги паралельно до неї приєднується кульовий розрядник з пробивною напругою, рівним 115-120% необхідного випробувального напруги. Послідовно з розрядником включається струмообмежуючий опір, що служить для захисту куль від оплавлення при пробою повітряного проміжку між ними. При виробництві випробувань трансформаторів температура ізоляції обмоток не повинна бути вищою за 40 С. Контроль величини випробувального напруги повинен проводитися на стороні вищої напруги випробувального трансформатора за допомогою електростатичного кіловольтметра, наприклад типу С-96, С-196. Виняток можуть становити силові трансформатори невеликої потужності з номінальною напругою до 10 кВ включно. Для них допускається випробувальне напруження вимірювати вольтметром, включаючи його на стороні ПН випробувального трансформатора. Клас точності низьковольтного вольтметра має бути 0,5. Підйом напруги при виробництві випробувань допускається проводити відразу до 50% випробувального, а потім плавно до повного значення зі швидкістю близько 1 - 1,5% випробувального напруги 1 с. Після витримки протягом необхідного часу (1 хв.) напруга плавно знижується протягом часу близько 5 с до значення 25% або менше випробувального, після чого розмикається ланцюг. Внутрішня ізоляція масляного трансформатора вважається такою, що витримала випробування на електричну міцність, якщо при випробуванні не спостерігалося пробою або часткових порушень ізоляції, які визначаються за звуком розрядів у баку, виділенням газу та диму та за показаннями приладів (амперметра, вольтметра).

Рис. 2.2. Схема випробування головної ізоляції підвищеною напругою

Значення випробувальних напруг наведено у табл. 2.6, 2.7.

Таблиця 2.6. Випробувальна напруга промислової частоти внутрішньої ізоляції силових трансформаторів та реакторів з нормальною ізоляцією та трансформаторів з полегшеною ізоляцією (сухих та олійноповнених)

Примітка: табл. 1.8.11 ПУЕ. Тривалість випробування 1 хв.

Таблиця 2.7. Заводська випробувальна напруга промислової частоти
длн обмоток трансформатора

Вимірюються міжфазні опори на всіх відгалуженнях обмоток всіх фаз, якщо для цього не потрібно виїмки сердечника. За наявності нульового дроту додатково вимірюється один із фазних опорів. Опір повинен відрізнятися не більше ніж на 2% від опору, отриманого на такому ж відгалуженні інших фаз, або даних заводу-виробника.
Вимірюванням опору постійному струму обмоток силових трансформаторів виявляються дефекти:
у місцях з'єднань відгалужень до обмотки;
у місцях з'єднань висновків обмоток до висновків трансформатора;
у місцях з'єднання відпайок до перемикача;
у перемикачі - у контактах перемикача та його зчленування;

обриви в обмотках (наприклад, у дротах паралельних гілок).
Виміри опору постійному струму проводять мостовим методом або методом амперметра-вольтметра (див. рис. 2.3).
Метод амперметр-вольтметр. Вимірювання виробляються приладами із класом точності 0,5. Межі вимірювання приладів повинні бути обрані такими, щоб відліки проводились у другій половині шкали. Величина струму не повинна перевищувати 20% номінального струму об'єкта вимірювання, щоб уникнути спотворення результатів вимірювання через нагрівання. Для виключення помилок, обумовлених індуктивністю обмоток, опір потрібно вимірювати при струмі, що повністю встановився.

Рис. 2.3. Схема вимірювання опору постійному струму обмоток трансформатора методом амперметра-вольтметра.
а – для малих опорів; б – для великих опорів.

При вимірюваннях опору обмотки, що має велику індуктивність, методом амперметра-вольтметра рекомендується застосовувати схему вимірювання, що дозволяє знизити час встановлення струму вимірювального ланцюга тимчасовим формуванням струму. Це досягається шунтуванням реостата (або його частини) протягом кількох секунд. Опір реостата беруть не менше ніж у 8 - 10 разів більше, ніж опір обмотки.
Мостовий метод. Вимірювання виробляються мостами типу Р333, Р369, МО-70, P329. При вимірі опору мостами в ланцюг живлення рекомендується включати додатковий опір, знижуючи тим самим постійну час ланцюга, що веде до зменшення часу встановлення струму. У цих випадках для отримання необхідного струму повинна бути застосована акумуляторна батарея вищої напруги. Щоб уникнути пошкодження моста, гальванометр включають при встановленні струму, а відключають до відключення струму.
Опір постійному струму вимірюється всім відгалужень обмоток всіх фаз. За наявності виведеної нейтралі вимір проводиться між фазовим висновком та нульовим. Виміряне лінійне значення опору між лінійними висновками перераховується на фазне за формулами при з'єднанні обмоток трансформатора в зірку

При з'єднанні обмоток трансформатора в трикутник

де Rф - наведений фазовий опір;
Rізм – виміряний опір між лінійними висновками.

Опір обмоток постійному струму різних фаз на однойменних відгалуженнях не повинен відрізнятися один від одного або від попередніх (заводських) результатів вимірювань більш ніж ±2%. Крім того, повинна дотримуватися однакова за фазами закономірність зміни опору постійному струму за відгалуженнями у різних положеннях перемикача. Цим перевіряється правильність приєднання відгалужень до перемикача та його роботи.
Особливу увагу необхідно звертати на закономірність зміни опору постійному струму відпаюванням в трансформаторах з перемикачами під навантаженням. Порушення закономірності фаз і між фазами у трансформаторів з РПН можуть мати місце через неправильне зчленування валів перемикача і роботи його приводу, а також через неправильне приєднання відпайок обмоток до перемикаючого пристрою.
Результати вимірювань опору постійному струму повинні порівнюватися лише за однієї і тієї ж температури.
Перерахунок опору на іншу температуру виробляють за формулою

де R1 - опір, виміряний при температурі t1,
R2- опір, що приводиться до температури t2;
К - коефіцієнт рівний 245 для обмоток з алюмінію, 235 - з міді.

За температуру обмотки масляних трансформаторів повністю зібраних і залитих маслом приймається температура верхніх шарів масла, що встановилася.
Для сухих трансформаторів і осердям масляних трансформаторів, вийнятих з олії, за температуру обмотки може бути прийнята температура навколишнього повітря, якщо трансформатор знаходився в даних умовах не менше 12 год.

Таблиця 2.8. Середні значення фазних опорів обмоток трансформатора постійному струму при t=20°С

Потужність, кВ·А		Напруга, кВ

Примітка: Наведено дані, які є у розпорядженні розробника та призначені для орієнтування обслуговуючого персоналу.

Коефіцієнт трансформації силових трансформаторів визначають для перевірки відповідності паспортним даним та правильності приєднання відгалужень обмоток до перемикача. Перевірка здійснюється на всіх щаблях перемикання. p align="justify"> Коефіцієнт трансформації повинен відрізнятися не більше, ніж на 2% від значень, отриманих на тому ж відгалуженні на інших фазах, або від даних заводу-виробника. Для трансформаторів з РПН різниця між коефіцієнтом трансформації не повинна перевищувати значення ступеня регулювання.

З передбачених ГОСТ-3484-77 методів визначення коефіцієнта трансформації на практиці налагоджувальних робіт використовується метод двох вольтметрів. За цим методом до однієї з обмоток трансформатора підводиться напруга і двома вольтметрами одночасно вимірюється напруга, що підводиться, і напруга на іншій обмотці трансформатора. Напруга, що підводиться, не повинна перевищувати номінальну і в той же час повинна становити не менше 1% номінальної напруги. Для трифазних трансформаторів вимірювання можна проводити при трифазному та однофазному збудженні.
При випробуваннях трифазних трансформаторів вимірюють лінійну напругу на однойменних затискачах обох обмоток. Якщо можливо виміряти фазну напругу, то коефіцієнт трансформації можна визначити за фазною напругою однойменних фаз. При однофазному збудженні трансформатора з'єднання обмоток зірка-трикутник коефіцієнт трансформації вимірюють з почерговим закорочуванням однієї з фаз, з'єднаних в трикутник. Вимірювання проводяться на вільній парі фаз. Коефіцієнт трансформації визначається за формулами

де k1ф, k2ф, kЗф фазні коефіцієнти трансформації;
UАВ, UВС, UАС, Uab, Ubc, Uac - виміряна напруга на обох обмотках трансформатора.

Перехід до лінійного коефіцієнта трансформації здійснюється за формулою

При однофазному збудженні трансформатора зі з'єднанням обмоток зірка з нульовим висновком - напруга трикутник підводиться почергово до кожної фази, при цьому не потрібно закорочувати фази. У цьому випадку визначається фазний коефіцієнт трансформації

Схеми вимірювання коефіцієнтів трансформації однофазних і трифазних трансформаторів з різними схемами з'єднання обмоток наведені на рис. 2.4.
Коефіцієнт трансформації знаходять всім відгалужень обмоток і всіх фаз. При випробуваннях триобмотувальних трансформаторів достатньо визначити коефіцієнт трансформації для двох пар обмоток.

Рис. 2.4. Схеми виміру коефіцієнта трансформації силових трансформаторів.
а - однофазних; б - трифазних по трифазної схемизбудження; в - трифазних з'єднанням обмоток Υ/ Υ за однофазною схемою збудження; г - трифазних з'єднанням обмоток Υ/Δ за однофазною схемою збудження; д - трифазних з'єднанням обмоток Υ/Δ, за однофазною схемою збудження.

Перевірка групи з'єднань трифазних трансформаторів та полярності виводів однофазних трансформаторів.

Група з'єднання обмоток трансформатора характеризує кутове зміщення векторів. лінійних напругобмотки ПН щодо векторів лінійних напруг обмотки ВН. Перевірка проводиться при монтажі, якщо відсутні паспортні дані або є сумніви щодо достовірності цих даних. Група з'єднань повинна відповідати паспортним даним та позначенням на щитку.
Перевірити групу з'єднань обмоток трансформатора можна одним із наступних методів: двох вольтметрів, фазометра (прямий метод), постійного струму. Найбільшого поширення набув метод постійного струму.
Метод постійного струму. Відповідно до даного методу, перевірка групи з'єднання трифазних трансформаторів проводиться наступним чином.
До однієї пари затискачів обмотки ВН, наприклад до затискачів "А-С", короткочасно підключають джерело постійного струму (акумулятор) напругою 2-12 В, а до затискачів обмотки ПН "а-в", "в-с", "а- з" по черзі підключають магнітоелектричний вольтметр (гальванометр) і визначають полярність виводів.
Для визначення полярності необхідно провести дев'ять вимірів для трьох випадків живлення обмотки ВН: "А-В", "В-С", "С-А". При цьому треба визначити відхилення стрілки приладу, підключеного почергово до висновків ПН: "а-в", "в-с", "с-а" (перша буква вказує, що до неї має бути приєднаний "плюс" батареї або приладу). Відхилення стрілки гальванометра праворуч позначається знаком плюс, ліворуч - мінус. Отримані результати порівнюють із даними, наведеними у табл. 2.9.
При складанні схеми слід суворо стежити, щоб підключення батареї і гальванометра до затискачів трансформатора було виконано за ознаками полярності (див. рис. 2.5).
Аналогічний метод використовується для однофазних трансформаторів, а також трифазних - при виведеній нульовій точці обмоток і при з'єднанні обмоток Δ/Δ, коли з'єднання в трикутник виконується поза баком трансформатора. Групу з'єднань визначають за схемою рис. 2.б шляхом почергової перевірки полярності затискачів "А-Х" і "а-х" магнітоелектричним вольтметром (нульовим гальванометром) при підведенні до затискачів "А-Х" напруги постійного струму 2 - 12 В. Полярність затискачів "А-Х" встановлюють при включенні струму. Після перевірки полярності затискачів "А-Х" вольтметр від'єднують, не від'єднуючи живильного дроту, і приєднують його до затискачів "а-х". Полярність затискачів "а-х" визначають у момент включення та відключення струму. Якщо полярність затискачів "а-х" при включенні струму збігається з полярністю затискачів "А-Х", а при відключенні - протилежна, трансформатор має групу з'єднання 0, в іншому випадку - групу з'єднання б.
Бажано, щоб гальванометр мав нуль посередині шкали. Можна використовувати прилад, що має нуль з краю шкали, але при цьому необхідно стрілку зрушити з нуля поворотом коректора.

Рис. 2.5. Схема перевірки групи з'єднання обмоток трифазних трансформаторів шляхом імпульсів постійного струму.

Рис. 2.6. Схема перевірки групи з'єднання обмоток однофазних трансформаторів шляхом імпульсів постійного струму.

При виникненні сумніву в правильності позначення затискачів гальванометра їх полярність можна встановити, підключивши до гальванометра через великий опір елемент батареї. Плюсовим затискачем гальванометра буде той, при підключенні до якого плюс елемента стрілка гальванометра відхилиться вправо. За відсутності на місці вимірювання опору достатньої величини, гальванометр можна загрубувати шляхом його шунтування мідним дротомдіаметром 0.1 – 0.5 мм. Слід мати на увазі, що відлік відхилення стрілки приладу на висновках ПН необхідно проводити в момент замикання виводів обмотки ВН на батарею. В іншому випадку це призведе до помилкових даних (у момент розмикання ланцюга батареї показання приладу на стороні ПН будуть зворотними).
Результати досвіду зводяться в таблицю, в якій відхилення стрілки праворуч відзначається знаком плюс (+), вліво - знаком мінус (-), а відсутність відхилення - нулем (0). Табл. 2.9 складено за умови, що плюсовий висновок джерела струму та плюсовий затискач гальванометра підключаються до затискача, позначеного в таблиці першим. Так, наприклад, при визначенні відхилення стрілки гальванометра, підключеного до затискачів "с-а", при подачі живлення на затискач "А-В" "плюс" гальванометра повинен бути підключений до затискача "с" трансформатора, а "Плюс" джерела живлення затискача "А" трансформатора.

Таблиця 2.9. Показання гальванометра щодо групи з'єднання обмоток трифазних трансформаторів

живлення підведено до затискачів	Відхилення стрілки гальванометра, приєднаного до затискачів
	для групи 0			для групи 4			для групи 8
	для групи 6			для групи 10			для групи 2
	для групи 11			для групи 3			для групи 7
	для групи 1			для групи 5			для групи 9

Прямий метод (фазометр). Послідовну обмотку однофазного фазометра через реостат підключають до затискачів однієї з обмоток, а паралельну обмотку - до однойменних затискачів іншої обмотки перевіреного трансформатора До однієї з обмоток трансформатора підводять напругу, достатню для нормальної роботи фазометра. По виміряному куті визначають групу з'єднань обмоток. При визначенні групи з'єднань трифазних трансформаторів проводять не менше двох вимірів (для двох пар відповідних лінійних затискачів трансформатора). Схема перевірки подана на рис. 2.7.
Метод двох вольтметрів. При перевірці групи з'єднання цим методом з'єднують затискачі "А" і "а" трансформатора, що випробовується, підводять до однієї з обмоток напругу і вимірюють послідовно напруги між затискачами "Х-х" при випробуванні однофазних трансформаторів і між затискачами "в-В", "в- с" та "с-В" при випробуванні трифазних трансформаторів. Виміряна напруга (див. рис. 2.8) порівнюють з обчисленими за формулами табл. 2.10.

Трансформатори використовуються в різних галузях електротехніки - енергетиці, електроніці та радіотехніки. Ці пристрої призначені для перетворення напруги змінного струму та гальванічної розв'язки. Залежно від призначення та особливостей конструкції розрізняють автотрансформатори, силові, розділові, узгоджувальні трансформатори, автотрансформатори, трансформатори струму та напруги. Найбільш широке застосуваннязнайшли силові трансформатори, Здійснюють перетворення електроенергії в електромережах різного призначення.

Загальні технічні вимоги, правила приймання, обсяг, та методи випробувань трансформаторіввстановлюються ГОСТ 11677-75 "Трансформатори силові. Загальні технічні умови". При виробництві трансформатори підлягають приймально-здавальним, типовим, періодичним та кваліфікаційним випробуванням. Методи випробувань визначаються стандартами ГОСТ 3484-77, ГОСТ 22756-77, ГОСТ 8008-75.

В експлуатації проводяться приймально-здавальні випробування трансформаторів під час введення в експлуатацію, випробування трансформаторів після ремонту (капітального та поточного), а також профілактичні випробування між ремонтами. Регламентуючими документами на випробування в експлуатації є:

• Правила влаштування електроустановок (ПУЕ);
• Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів (ПТЕЕП);
• інструкція РТМ 16.800.723-80 "Трансформатори силові. Транспортування, розвантаження, зберігання, монтаж та введення в експлуатацію";
• інструкція РТМ 16.687.000-73 "Інструкція з транспортування, вивантаження, зберігання, монтажу та введення в експлуатацію силових трансформаторів загального призначення на напругу 110 - 500 кВ";
• інструкція ОАХ 458.003-70 "Транспортування, зберігання, монтаж та введення в експлуатацію силових трансформаторів на напругу до 35 кВ включно без ревізії їх активних частин".

Види випробувань трансформаторів

Відповідно до вимог регламентуючих документів, випробування силових трансформаторів в експлуатації включає наступні операції:

Випробування сухих трансформаторівне включає пункти перевірки, пов'язані із гідравлічною системою. Перед проведенням випробувань проводиться зовнішній огляд всіх елементів трансформатора, включаючи перевірку наявності пломб на кранах і пробки для відбору масла, перевірка рівня масла в трансформаторі і його заземлення.

Перед включенням трансформатори піддаються прогріву або сушіннюу разі зволоження масла чи ізоляції, тривалого перебування трансформатора на повітрі, якщо характеристики ізоляції не відповідають встановленим нормам. Умови включення сухих трансформаторів визначаються відповідно до документації виробника. Характеристики ізоляції необхідно вимірювати не менше ніж через 12 годин після закінчення заливки олії та при температурі не нижче не нижче 10°С.

Вимірювання опору ізоляції обмоток трансформатораздійснюється за допомогою мегаомметра з робочою напругою 2500 В. Перед проведенням вимірювання та між вимірюваннями всі обмотки трансформатора заземлюються. Тангенс кута діелектричних втрат обмоток вимірюється мостом змінного струму. Вимірювання тангенса кута втрат трансформаторів, залитих олією, проводяться при напрузі не більше 2/3 випробувального напруги, встановленого виробником, а без олії - при напрузі не більше 220 Ст.

Електричні випробування трансформаторіввключають вимірювання ємності визначення вологості обмоток. Місткість зволоженої ізоляції змінюється із збільшенням частоти сильніше, ніж у сухої ізоляції. Вимірювання ємності виконуються на частотах 2 Гц та 50 Гц. Також вологість можна проконтролювати за коефіцієнтом абсорбції, що є відношенням значення опору ізоляції після 60 хв вимірювання, до значення після 15 хв.

Високовольтні випробування трансформаторів підвищеною напругою промислової частоти проводяться для кожної з обмоток. Усі інші висновки заземлюють. Ізоляція маслонаповнених трансформаторів може не перевірятися підвищеною напругою. Випробувальна напруга плавно піднімається до нормованого значення, витримується протягом 1 хв і плавно знижується.

Перевірка силових трансформаторівна наявність прихованих дефектів проводиться шляхом вимірювання опору обмоток постійного струму. Вимірювання виконується мостовим методом або за допомогою вольтметра та амперметра. Вимірювання опору ізоляції трансформаторів постійному струму вимірюється всім відгалужень обмоток всіх фаз.

Перевірка трансформатора на правильність з'єднання обмоток здійснюється за визначенням його коефіцієнта трансформації. Вимірювання здійснюється за допомогою двох вольтметрів.

Група з'єднань обмоток трансформатора перевіряється методом двох вольтметрів, прямим методом (фазометром) або постійного струму. Струм і втрати холостого ходу характеризують втрати на гістерезис та вихрові струми. Вимірювання проводиться із застосуванням вимірювальних комплексів або ватметрів. Зняття кругової діаграми здійснюється усім положеннях перемикача методом сигнальних ламп чи методом вольтметра-амперметра.

Фазування трансформатора проводиться вимірюванням напруги між різноіменними фазами трансформатора, що включається, і мережі (або іншого трансформатора) і контролем відсутності напруги між фазами. Перевірка здійснюється за допомогою вольтметра або спеціальних покажчиків. Перевірка масла в трансформаторі проводиться випробуванням його високою напругою та визначенням тангенсу кута діелектричних втрат.

Після закінчення отримані дані виносяться до протоколу випробування силового трансформатора. Виведення трансформатора в роботу можливе за відповідністю всіх результатів встановленим нормам та вимогам. Випробування силових трансформаторів - це складна та трудомістка робота, яка потребує високого професіоналізму та досвіду.

Електротехнічна компанія "Лаб-електро" професійно, швидко та якісно проведе випробування силових трансформаторів. Фахівці нашої компанії мають великий досвід проведення даного виду робіт і з максимальною відповідальністю ставляться до процесу випробування. Застосування сучасного спеціалізованого обладнання дозволяє отримати точні дані, які ретельно вносяться до протоколу випробування силового трансформатора.

Виконуючи випробування в електротехнічній компанії "Лаб-електро", Ви забезпечите довгу та надійну роботу силових трансформаторів!