+7 (495) 775-75-25
Ежедневно с 9-00 до 19-00 Заказать обратный звонок
Электротехническое оборудование (Megger, Baur, Elspec, GE Energy, UE-Systems, Kelman, Stevo Electric)
  • Высоковольтное оборудование
  • Подстанционное оборудование
  • 3
  • 4

Тестирование изоляции 10 кВ и 5 кВ. Использование ввода GUARD.

Главная  /  Статьи  /  Тестирование изоляции 10 кВ и 5 кВ. Использование ввода GUARD.


Тестирование изоляции 10 и 5 кВ

ИСПОЛЬЗУЙТЕ ВВОД GUARD ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ


-    Для чего нужен ввод GUARD?
-    Как он работает?
-    Почему Megger делает акцент на точности показаний при работе с GUARD?
-    Присутствует ли это у других приборов?
-    Тестирование трансформаторов?
-     Тестирование кабелей?
-    Тестирование изоляторов вводов масляного выключателя на ОРУ?
-     Какова реальная выгода от использования GUARD-ввода?


Введение:

 
Разработка тестера изоляции компанией Evershed & Vignoles - это глава нашей истории в области диагностики электрооборудования. Megger Instruments в Дувре начал производить тестеры изоляции еще до 1897 г.
На сегодняшний день доступны тестеры с выходным напряжением до 10кВ, позволяющие удовлетворить все промышленные и коммерческие потребности. Ввод GUARD в высоковольтных тестерах изоляции (2,5 – 10кВ) с  широким диапазоном тестирования является наиболее выгодным решением, позволяя тестировать различные устройства с длинным путем утечки тока по поверхности изолятора.
Примеры таких устройств:
―    Кабели большего диаметра
―    Фарфоровые изоляторы
―    Силовые трансформаторы
―    Высоковольтные выключатели
Данное оборудование имеет длинные пути утечки тока по поверхности изолятора за счет своего размера. Это приводит к тому, что сопротивление поверхностной утечки вводит неточности в измерения. Увеличить точность  измерения  позволяет ввод GUARD.


Для чего нужен ввод GUARD?
 
Выполняя тест изоляции, мы настолько заняты измерением сопротивления изоляции самого изолятора, что порой забываем о сопротивлении пути утечки тока по его поверхности.  Однако сопротивление этого пути является очень важным компонентом всего измерения, а во многих случаях даже самым главным. Например, если изолятор загрязнен, поверхностный ток утечки может быть до десяти раз больше того, что протекает через сам изолятор.
Цепь протекания тока по поверхности изолятора и цепь протекания тока через изолятор образуют параллельное соединение. При помощи ввода GUARD и, так называемого, трех контактного теста, можно исключить ток поверхностной утечки из показания. Данная особенность может быть очень важной, когда ожидается, что измеряемое сопротивление будет велико, например, при тестировании высоковольтных объектов: изоляторов, вводов и кабелей. Данное оборудование обычно имеет большую площадь поверхности, из-за загрязнения которой значительно возрастает ток поверхностной утечки.
Полный ток, текущий во время тестирования изоляции, можно разделить на три компонента:
1.    Ток заряда, который вызывает заряд объекта.
2.    Ток поглощения - это ток, который проникает в изоляцию за счет поляризации электронов, первоначально высок; со временем спадает (более медленно, чем ток заряда)
3.    Ток утечки или ток проводимости, который является слабым током в установившемся режиме. Делится на два компонента:
        a.    Ток, проходящий через изоляцию
        b.    Ток, текущий по поверхности * изоляции.
* Ток поверхностной утечки – компонент, который необходимо исключить и не учитывать при измерении сопротивления самого изоляционного материала. При использовании ввода Guard, который  есть  на большинстве современных тестеров высоковольтной изоляции, ток поверхностной утечки может быть исключен из измерения.
 
Электрооборудование с меньшим сопротивлением изоляции (<100MΩ), такое как низковольтные кабельные вводы, обычно тестируются без использования GUARD-ввода тестера, тогда как для тестирования оборудования
с сопротивлением изоляции выше 100MΩ, например, высоковольтных изоляторов, очень важно задействовать GUARD-ввод тестера.
 

Как это работает?
 
Рассмотрим работу ввода GUARD на наиболее типовом примере - тестирования высоковольтного ввода. Без использования ввода GUARD ток протекает через изолятор, а затем складывается с током, протекающим по его поверхности – тем самым искажая измерение

 



 
Теперь рассмотрим пример тестирования с использованием ввода GUARD:



 
Провод одевается на изолятор и подключается к вводу GUARD тестера. Теперь, ток поверхностной утечки протекает прямо в GUARD-ввод. Прибор, выполняющий тестирование, НЕ БУДЕТ измерять ток утечки, следовательно, он не скажется на значении сопротивлении изоляционного материала.
 
Для лучшего понимания, что в таком случае происходит внутри тестера, давайте рассмотрим следующую схему. Простейший тестер изоляции имеет три части: источник высокого напряжения постоянного тока, высоковольтный вольтметр и амперметр. Сопротивление изоляции рассчитывается по известному закону Ома: как отношение измеренного напряжения к измеренному току. Ввод GUARD позволяет отклонить ток поверхностной утечки и пустить его по цепи параллельной к амперметру, т.о. не учитывая его при расчете сопротивления.
 



 
 
Однако, не все так просто, как вы видите, в представленной выше схеме были указаны величины сопротивления компонентов. В данном случае любой прибор линейки широкодиапазонных тестеров изоляции Megger: MIT или S1 - измерят значения с не более, чем 2% погрешностью. Данный факт очень важен при сравнении характеристик, указанных в спецификациях к приборам.
 
Приборы MIT и S1 в диапазоне 5-10кВ при работе с вводом GUARD будут измерять погрешность

2% - погрешность при сопротивлении поверхностной утечки 500кΩ и нагрузке 100 MΩ
 

Почему Megger делает акцент на точности показаний при работе с GUARD?

 
Проще говоря, это часть погрешности измерения прибора. Чем выше ток поверхностной утечки, отклоняемый от амперметра, тем меньше ток, который необходимо измерить. Что в свою очередь является проверкой способности прибора измерять оставшийся ток тем самым осуществлять точное измерение сопротивления изоляции.
 
В спецификации прибора указано, что у пользователя есть возможность учесть эти условия и получить достоверные показания, а, следовательно, правильно определить состояние изоляции. Запомните, что эффективное превентивное обслуживание, основанное на изучении полученных данных, позволяет на ранней стадии выявить неисправность. Время, затраченное на тщательный расчет коэффициентов температурной компенсации, может быть потрачено впустую, если во время тестирования поверхностные утечки не были устранены должным образом.
 

Присутствует ли это у других приборов?

Безопасна ли эксплуатация?

 
Сегодня мы все больше и  больше осознаем важность безопасности тестеров. Тестеры изоляции не являются исключением. Все тестеры Megger линейки MIT и S1 с напряжением тестирования 5 кВ и 10 кВ соответствуют CATIV 600 В, что не оставляет сомнений в их безопасности.
Но как же это зависит от наличия ввода GUARD? Итак, для того, чтобы тестер удовлетворял требованиям CATIV 600 В, указанным в IEC1010-1: 2001, он должен иметь защиту ВСЕХ вводов по напряжению 8кВ. Основной задачей является сделать так, чтобы прибор имел защиту от импульсного напряжения, но в то же время выполнял свои функции.




 IEC1010-1:2001
•Защита всех вводов от скачка напряжения

CATIV 600 В
•Защита при скачке напряжения 8кВ

 Задача – обеспечить защиту прибора и работоспособность ввода GUARD

 

Ток тестирования в режиме короткого замыкания?
 
Тестеры изоляции Megger MIT и S1 с напряжением 5 кВ и 10 кВ имею ток тестирования в режиме короткого замыкания не менее 3 мА. Это позволяет прибору выполнить быструю зарядку емкостной
 
нагрузки, например, длинных кабелей. Это так же означает, что прибор имеет достаточно мощности, чтобы выдавать стабильное напряжение при низком сопротивлении.
 





Данная схема наглядно показывает, как изоляция с сопротивлением 600 MΩ, из-за утечки превратилась в нагрузку для тестера менее, чем 3 MΩ. Высокая
 
мощность тестера поддерживает стабильное напряжение на изоляции при достаточной силе тока для точного измерения.
 


Можно ли тестировать трансформаторы?

 
Межобмоточное сопротивление обмотки высшего и низшего напряжения любой фазы трехобмоточного трансформатора может быть измерено с применением ввода GUARD. В данном случае он устраняет ток, протекающий по поверхности загрязненных изоляторов, что позволяет измерить межвитковое сопротивление с большей точностью.


  

На данном рисунке показан пример тестирования  высоковольтной изоляции без учета эффекта тока утечек между обмоткой высшего и низшего напряжения за счет использования GUARD-ввода.

Тест изоляции обмоток трансформатора с  использованием GUARD ввода для устранения токовых утечек между обмоткой и изолятором ввода. 

Тест изоляции обмоток трансформатора с использованием GUARD ввода для устранения токовых утечек между обмоткой и изолятором ввода.

ПРИМЕЧАНИЕ: На практике, обе обмотки трехфазного трансформатора намотаны концентрически на изолированный каркас, расположенный на том же участке магнитопровода. Поэтому возможны межвитковые и межобмоточные
 
замыкания, что приводит к необходимости двойного тестирования.
 

Тестирование кабелей?


Ввод GUARD так же позволяет снизить эффект поверхностного тока утечки по изоляции кабеля к его концу.
 
  


На приведенной выше схеме, ввод GUARD Подключен к обмотке дефектней изоляции, чтобы устранить поверхностные утечки.


На следующем рисунке пара проводников кабеля используются для подключения ввода GUARD к поврежденной изоляции на другом конце кабеля.


Так же ввод GUARD позволяет устранить ток утечки при тестировании других проводников кабеля.
 


Тестирование изоляторов вводов масляного выключателя на ОРУ?

Приведенные ниже четыре изображения показывают обычные приемы тестирования вводов и смежного оборудования выключателя ОРУ.

 

 

 

 

 

Какова реальная выгода от использования GUARD-ввода?

 
Использование ввода GUARD позволяет не только значительно увеличить точность определения состояния изоляции и осуществлять превентивное
 
техническое обслуживание, но так же внести еще одно существенное преимущество:
 

Ввод GUARD – чрезвычайно важный диагностический инструмент!

 
Для того, чтобы определить наличие и критичность токовых утечек достаточно произвести всего два теста: один с применением ввода GUARD, другой – без. Выставив настройки прибора так, чтобы он показывал ток утечки, достаточно просто вычесть измерения, полученные с применением ввода GUARD, из измерений, полученных без подключения ввода GUARD. Результат разности наглядно отобразит величину поверхностных токовых утечек.
 

Существует огромное число примеров, когда в результате измерения было получено низкое значение сопротивления изоляции изолятора ввода и др. частей, из-за чего было заменено исправное дорогостоящее оборудование. А через некоторое время, после тестирования с применением ввода GUARD, выяснилось, что изолятор достаточно было хорошо очистить!
 


- Легко выявить загрязнение поверхности
- Не упускайте возможности выполнить тестирование с использование ввода GUARD и вы точно будете знать, когда пора выполнить очистку изолятора







Автор: Быков Е.В, Удальцов О.В.



 
Телефон: *
Ваше имя: *
Удобное время для звонка: *
Интересующее оборудование: *