испытание производить не менее чем двумя лицам, один из которых ведет непрерывное наблюдение за действиями испытателя.
Перед испытаниями выполнить следующее:
· проверить отключенное состояние установки (вилка со шнуром аппарата должна быть вынута из розетки, должен быть видимый разрыв);
проверить наличие заземляющего контура установки (установка должна быть заземлена медным многожильным "голым" тросиком сечением не менее 4 мм2 и соединена с заземляющим контуром).
· проверить наличие защитных средств; на установке должно быть: две пары диэлектрических перчаток на напряжение 6 кВ, диэлектрический коврик, изолирующая штанга для наложения заземления с подсоединённым к заземляющему контуру медным тросиком сечением не менее 4 мм2.
без соблюдения вышеизложенного эксплуатация установки согласно ПУЭ запрещена.
· требуемое расстояние (2,5 мм) между электродами установлено предварительно.
· промыть фарфоровый сосуд с электродами сухим чистым маслом.
· залить в промытый сосуд такое количество испытуемого масла (приблизительно 500 мл), чтобы электроды были покрыты слоем масла не менее чем на 15 мм (трансформаторное масло заливается до отметки в сосуде).
· выдержать залитое в сосуд масло в течение 10 минут для того, чтобы пузырьки воздуха всплыли на поверхность
3. Испытание производить в такой последовательности:
· надеть диэлектрические печатки,
· проверить отключенное положение автоматического выключателя.
· поставить переключатель токовой установки 3 в положение «грубо»
поставить ручку потенциал - регулятора 5 в крайнее положение (вращая ручку до упора против часовой стрелки);
установить сосуд с маслом в аппарат АКИ 70
· подключить аппарат к сети (при этом загорится зелёная лампочка);
· включив автоматический выключатель 6 на АКИ 70, подать напряжение на высоковольтный трансформатор 1 (при этом загорается красная лампа);
· повышать напряжение со скоростью 2 кВ/с, плавно (перемещая подвижной контакт потенциал - регулятора) вращая ручку по часовой стрелке привода потенциал - регулятора; при этом непрерывно наблюдать по вольтметру за напряжением; вольтметр имеет две шкалы: верхняя - эффективное значение, нижняя - амплитудное значение
Напряжение повышать до тех пор, пока не произойдёт полный пробой масла, сопровождающийся появлением сплошной искры между электродами в масле. При этом отключается автомат. Вольтметр фиксирует пробивное эффективное и максимальное (амплитудное) напряжение, красная лампа тухнет.
Отключение повышающего трансформатора 1 аппарата АКИ 70 осуществляется автоматическим выключателем 6. Если пробой масла произошёл при низком напряжении, и автомат не сработал (красная лампа продолжает гореть), немедленно отключить напряжение и сообщить преподавателю.
4. После каждого испытания пробоя масла произвести следующее:
· поставить подвижный контакт потенциал - регулятора 5 в начальное положение, вращая против часовой стрелки привод контакта до упора
· открыть крышку аппарата АКИ 70 (разомкнуть блок-контакты 4 и сделать паузу для удаления газовых пузырьков из испытуемого масла;
удалить уголь, образовавшийся между электродами, чистой стеклянной палочкой (палочка также как и термометр должна храниться в банке с сухим маслом).
5. испытание произвести 3 раза для каждого состояния трансформаторного масла. На основании трёх пробоев вычислить среднее значение пробивного напряжения, которое принимают за действительное значение. Интервал между пробоями (5 - 10 минут) контролируют по часам.
6. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.
Таблица 1. Данные измерений и вычислений
| № | Наименова-ние жидкого диэлектрика | Измеряют | Вычисляют | |||||
| сред. U пр | сред. Е пр | |||||||
| мм | Uэф кВ | Umax кВ | Uэф кВ | Umax кВ | Епр кВ | Еmаx кВ | ||
| Чистое трансформа-торное масло при температуре окружающей среды. | 2,5 | |||||||
| Трансформа-торное масло с водой при t окружающей. среды. | 2,5 | |||||||
| Чистое трансформа-торное масло при t=90oC | 2,5 | |||||||
После вычислений полученные данные проверяют на соответствие с ГОСТ – 6581 – 75 “Материалы электроизоляционные жидкие. Методы испытаний”. Этот стандарт распространяется на жидкие электроизоляционные материалы нефтяного или растительного происхождения и синтетические, находящиеся при температуре испытания в текучем состоянии, и устанавливает для этих материалов методы определения следующих характеристик в диапазоне температур – 60°С до + 250°С:
· тангенса угла диэлектрических потерь tg d и диэлектрической проницаемости e при частоте 50 Гц;
· удельного объёмного электрического сопротивления r при напряжении постоянного тока;
· пробивного напряжения Uпр при частоте 50 Гц.
В данном ГОСТе предъявляются требования к источнику питания, защитной аппаратуре, регулированию напряжения, измерительной ячейке (сосуду для жидкости и электродам), проведению испытания, подготовке пробы, обработке результатов испытания.
По данному ГОСТу среднеарифметическое значение UПР находится по формуле:
,
где UПPi – величина, полученная при последовательных пробоях; n – число пробоев.
Среднеквадратическую ошибку можно найти:
.
Оценка достоверности результатов исследования определяется по коэффициенту вариации. Значение Uпр должно отвечать нормированному значению коэффициента вариации V, вычисленного по формуле:
.
Если значения коэффициента вариации превышает 20%, то в этом случае дополнительно производят ещё одно заполнение испытательной ячейки порцией жидкости из того же сосуда с пробой жидкости, проводят ещё 6 определений пробивного напряжения и для расчёта по последним двум формулам число пробоев берут равным 12.
Выписка из ГОСТ 982-80
Данные по трансформаторным маслам находятся в ГОСТе 982-80 “Масла трансформаторные. Технические условия”. Этот стандарт введён взамен ГОСТ 986-68 и ГОСТ 5.170-72. Таблица 2. Некоторые данные норм испытаний
| Наименование показателя | Норма для марки | |
| ТК первой кате- рии качества ОКП 02 53760101 | ПТ высшей категории качества | |
| 1. Вязкость кинематическая м2/с (сСт), не более: | ||
| при 50°С | 8 10-6 (8) | 9 10-6 (9) |
| при 20°С | 30 10-6 (30) | ¾ |
| 2. Кислотное число, мг КОН на 1 гмасла, не более | 0,05 | 0,01 |
| 3. Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже | ||
| 4. Содержание водорастворимых кислот и щелочей | Отсутствие | |
| 5. Содержание механических примесей | То же | |
| 6. Температура застывания, °С, не выше | минус 45 | |
| 7. Натровая проба, оптическая плотность, не более | 1,8 | 0,4 |
| 8. Прозрачность при 5°С | Выдерживает | |
| 9. Испытание коррозийного воздействия на пластинки из меди марки М1 или М2 по ГОСТ 859-78 | ¾ | Выдерживает |
| 10. Цвет на колориметре ЦНТ, единицы ЦНТ, не более | ¾ | 0,5 |
| масса летучих низкомолекулярных кислот, мг КОН на 1г масла | 0,05 | 0,02 |
| массовая доля осадка, % | 0,1 | Отсутствие |
| кислотное число окисленного масла, мг КОН на 1г масла | 0,35 | 0,1 |
| 12. Стабильность ингибированного масла по методу МЭК, не менее: | ||
| индукционный период окисления, ч | ¾ | |
| 13. Тангенс угла диэлектрических потерь, %, не более: | ||
| при 70°С | 2,5 | ¾ |
| при 90°С | ¾ | 0,5 |
| 14. Плотность при 20°С, г/см3, не более | 0,900 | 0,895 |
Контрольные вопросы
1. как влияет на электрическую прочность масла большое число следующих друг за другом пробоев?
2. Почему при стандартном испытании масла берут среднее из 6 значений пробивного напряжения, а не удовлетворяются одним-двумя значениями?
3. Почему изменяется электрическая прочность масла при содержании в нём воды и других примесей?
4. Как влияет температура масла на электрическую прочность?
5. Как регламентируется электрическая прочность жидких диэлектриков в соответствии с ПУЭ?
6. Определение соответствия характеристик масла нормам.
Вопросы для допуска
1. Стандартные условия испытательной конструкции.
2. Описать ход работы.
3. Отчего зависит величина пробивного напряжения?
4. Отличается ли новое масло от эксплуатационного?
5. Какую функцию выполняет трансформаторное масло в силовых трансформаторах?
6.В каких электрических аппаратах применяют трансформаторное масло?
Рекомендованная литература
1. Техника высоких напряжений. Под ред. Д. В. Разевига. М.: Энергия, 1976 г. - 488 с.
2. Лабораторные работы по технике высоких напряжений. М.: Энергоатомиздат, 1982г. - 348 с.
3. Иерусалимов М.Е., Орлов Н.Н., Техника высоких напряжений. Изд. Киевского Университета,1967 г. - 443с.
4. Техника высоких напряжений: изоляция и перенапряжения в электрических системах. Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986г. – 568 с.
5. Техника высоких напряжений. Учебное пособие для вузов. Под ред. М.В.Костенко. М.: Энергоатомиздат, 1973 г.
Лабораторная работа №5
Тема: Измерение тангенса угла диэлектрических потерь трансформаторного масла.
Цель: Ознакомить студентов с установкой измерения состояния трансформаторного масла.
Приборы и оборудование: Мост переменного тока Р5026.
