Лабораторное занятие №11. Испытание измерительного трансформатора тока и оформление отчетной документации. Порядок выполнения

Лабораторное занятие №11

Испытание измерительного трансформатора тока и оформление отчетной документации

Цель: получить навыки при испытании измерительных трансформаторов тока.

Оборудование и материалы: измерительный трансформатор, каски
защитные, пояс предохранительный, диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, лестница, закоротки, мост Р5026М (Р595), установка испытательная ЛВИ-100 или АИИ-70 (АИД-70), мегомметры
на напряжение 1000 и 2500 В (или универсальный), ключи гаечные,
плоскогубцы комбинированные, отвертки, ёмкости для отбора проб
масла, растворитель органический, обтирочный материал.

Порядок выполнения

1. Осмотреть трансформатор тока.

Осмотреть трансформатор, проверить целостность и чистоту
изоляции, наличие и надежность заземления бака (корпуса) транс-

форматора и вторичных обмоток на заземляющий контур электроустановки, у масляных трансформаторов — отсутствие течи масла.

2. Измерение сопротивления изоляции первичных обмоток.

Отключить приборы, вторичную обмотку закоротить и заземлить.

Измерение сопротивления изоляции первичных обмоток проводится мегомметром на напряжение 2500 В.

Перед испытаниями для снятия остаточных зарядов обмотка
трансформатора должна быть заземлена не менее 2 минут. Провода
для подключения мегомметра должны быть гибкими и иметь повышенную изоляцию, касание ими заземлённых частей должно быть
исключено.

Перед началом измерений проверить исправность мегомметра.
Затем подключить клемму «Л» мегомметра к одному из выводов испытуемой заземленной первичной обмотки трансформатора, клемму
«3» — к заземлённому баку (корпусу) трансформатора.

Снять заземление с испытуемой обмотки, подать напряжение на
эту обмотку и отсчитать по шкале мегомметра сопротивление изоляции. Замер выполнить не менее трёх раз, вычислить среднее арифметическое значение. Испытанную обмотку заземлить и закоротить.

Сопротивление изоляции первичной обмотки должно быть не менее значения предыдущего или заводского испытания.

3. Измерение сопротивления изоляции вторичных обмоток.

Отсоединить заземление вторичных обмоток трансформатора тока. Аналогичным порядком, но мегомметром на напряжение
1000 В выполнить измерение сопротивления изоляции вторичных
обмоток (каждой в отдельности, включая неиспользуемые) вместе
с присоединенными к ним вторичными цепями. Восстановить заземление вторичных обмоток, убедиться в наличии закороток на используемых обмотках. Сопротивление изоляции вторичных обмоток
должно быть не менее 1 Мом.

4. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь.

Среднее арифметическое значение результатов измерений tgδ при
температуре +200 °С должно быть не более 3,5 для трансформаторов
тока на напряжении 110 кВ и 2,5 — для трансформаторов на напряжение 220 кВ.

5. Испытание повышенным напряжением промышленной
частоты.

Заземлить корпус и высоковольтный вывод испытательной
установки.

Проверить работу защиты испытательной установки, для чего
высоковольтный вывод испытательного трансформатора заземлить,
переключатель защиты установить в положение «чувствительная» и
медленно поднять напряжение. При этом выключатель должен отключить установку.

Аналогично проверить защиту при положении переключателя
«грубая».

Снять заземление с высоковольтного вывода испытательного
трансформатора и плавно поднять напряжение до максимального
значения; при этом не должно быть перекрытий внутри установки.

Снизить напряжение до нулевого значения, отключить установку
от сети. На высоковольтный вывод испытательного трансформатора
наложить заземляющую штангу и соединить его с выводом первичной обмотки трансформатора тока.

Снять заземляющую штангу с высоковольтного вывода испытательного трансформатора.

Подать напряжение на установку и поднять его до 1/3 испытательного трансформатора с произвольной скоростью. Дальнейшее
повышение напряжения должно быть быстрым и плавным, но позволяющим снимать показания измерительного прибора.

Испытания трансформаторов проводятся:

— с фарфоровой изоляцией — в течение 1 минуты;

— с изоляцией из других материалов — в течение 5 минут.

Значения испытательного напряжения принимаются согласно заводской документации, а при её отсутствии согласно табл. 3.1.

После окончания испытания напряжение плавно и быстро снизить до 1/3 испытательного и отключить установку от сети.

Наложить заземляющую штангу на выводы испытательного
трансформатора.

Установить заземление на испытанную обмотку.

Отсоединить установку от вывода первичной обмотки
трансформатора.

Изоляция считается выдержавшей испытания, если в течение испытания не было перекрытий, разрядов, запаха; дыма и гари, снижения напряжения, а также местных нагревов изоляции (проверяется
сразу после окончания испытания, отключения установки и наложения заземления).

Отсоединить заземление вторичных обмоток трансформатора
тока. Аналогичным порядком, но напряжением 10 кВ выполнить испытание вторичных обмоток (каждой в отдельности, включая неиспользуемые) вместе с присоединенными к ним вторичными цепями.

Восстановить заземление вторичных обмоток, убедиться в наличии закороток на используемых обмотках.

6. Испытание трансформаторного масла (см. тема 2.3. Лабораторное занятие № 1 «Испытания трансформаторного масла»).

7. Определение погрешности.

Снимите характеристику намагничивания трансформатора тока
(рис. 3.1).

Рис. 3.1. Включение аппаратуры для снятия кривой намагничивания трансформаторов тока

Характеристика намагничивания трансформатора U₂ = /(/_нам)
(рис. 3.2) представляет собой зависимость напряжения на зажимах
вторичной обмотки от тока намагничивания, проходящего по ней
при разомкнутой первичной обмотке.

Рис. 3.2. Кривые намагничивания трансформаторов тока

Перед определением погрешности трансформаторы тока должны
быть размагничены.

Характеристики намагничивания позволяют:

— судить об исправности трансформаторов тока. В частности, может быть выявлено витковое замыкание, при наличии которого кривая располагается ниже типовой и имеет неправильную форму;

— судить о возможности совместного использования трансформаторов тока в схемах дифференциальных защит, т. к. при почти совпадающих характеристиках токи небаланса будут малы, и наоборот;

— определить с достаточной для практики точностью погрешность трансформаторов тока.

— Порядок определения погрешности трансформатора тока при использовании действительных характеристик намагничивания:
а) Определите расчетное сопротивление нагрузки:

где R_np — сопротивление рассматриваемого участка вторичной цепи
(сопротивление проводов на панели зашиты вследствие их малой
длины не учитывается);

Z_p — сопротивление обмоток реле и приборов определяется по
данным каталога. При известной мощности, потребляемой обмотка-
ми реле (S_об)

г_пк — сопротивление каждого переходного контакта принимается равным 0,05 Ом на каждую фазу;

L — длина провода или жил кабеля, мм²/м;

ρ — удельное сопротивление, Ом-мм²/м.

б) Определите расчетный первичный ток:

для отсечки и максимальной токовой защиты с независимой
выдержкой времени:

— для максимальных токовых защит с зависимой характеристикой выдержки времени: 1_Ыяк = /_1расч (задается преподавателем в зависимости от типа трансформатора тока)

где I_сз — вторичный ток срабатывания защиты;

n_т — коэффициент трансформации трансформатора тока;
k_сх — коэффициент схемы соединения т.т;

I_1макс— максимальное значение тока к.з., проходящего через т.т.

в) Определите расчётный вторичный ток:

Г) Определите ток намагничивания I_нам при расчётном вторичном
токе и погрешности трансформатора тока — 10%:

Д) Постройте характеристику намагничивания и по
току / _ам определите соответствующее ему значение напряжения U₂

е) Определите ЭДС вторичных обмоток:

где Z,—сопротивление вторичной обмотки трансформатора тока, Ом.

ж) Определите ток намагничивания по характеристике намагничивания I_{нам.факт.}

з) Определите погрешность трансформатора тока:

Сравните определенную погрешность с классом точности
трансформатора тока.

8. Определите полярности обмоток (маркировка выводов).

Однополярными выводами обмоток считаются такие, которые
при наличии потока в магнитопроводе (условно — от любого другого
источника) имеют один и тот же знак ЭДС.

Однополярные выводы всех трансформаторов тока, кроме встроенных, обозначаются Л₁-И₁, и Л₂-И₂.

Соберите схему (рис. 3.3).

Если на одной из обмоток кратковременно подключить постоянный ток, а к другой гальванометр, присоединив «+» батареи и
гальванометра к однополярным зажимам А и а, то отклонение гальванометра будет происходить в правую сторону при замыкании цепи
батареи и в левую — при размыкании ее. Это свойство обмоток позволяет просто определять однополярные зажимы: если при такой схеме подключения батареи и гальванометра отклонение последнего при замыкании цепи батареи происходит в правую сторону, а при
размыкании — в левую, то однополярными являются выводы Л_1, И₁,

и Л₂, И₂.

Такой метод определения полярности обмоток называют методом
поляромера. Он широко применяется в практике наладочных работ.

Перед проверкой полярность зажимов гальванометра должна
быть проверена подачей на него кратковременно и в пределах допустимого напряжения. В противном случае могут быть сделаны неправильные выводы, последствием которых могут быть серьезные
аварии силовых трансформаторов, неправильная работа релейной
защиты и т. п. В качестве гальванометров используются грубые гальванометры или милливольтметры.

9. Оформите протокол испытания трансформатора тока:


(наименование предприятия-заказчика)	(объект)
(предприятие, выполняющее испытание) Лицензия №	(присоединение)
от« » 20 г.	« » 20 г.

ПРОТОКОЛ №

испытания трансформаторного тока

1. Основные данные

Тип

Предпри ятие
изготовитель

Заводской

номер

сой р

Год изго-
товления

Номинальное
напряжение, кВ

Номиналь-
ный ток, А

Номинальная
вторичная на-
грузка, В-А

Фаза А

Фаза В

Фаза С

первичный

вторичный

2. Результаты испытаний

2.1. Испытание изоляции.

2.1.1. Сопротивление изоляции, тангенс угла диэлектрических потерь и
емкость.

Фаза	Ступень	Сопротивление изоляции, из- меренное при температуре °С, МОм	Тангенс угла диэлектрических потерь, %			Емкость, пФ
		Обмотки ВН по от- ношению к корпусу и другим, соединен- ным с корпусом, обмоткам	Каждой обмотки НН по отношению к корпусу и другим, соединенным с кор- пусом, обмоткам	Измеренное при °С	По заводским дан- ным при °С	Измеренное при °С
	Верхняя
А	Нижняя
В	Верхняя
	Нижняя
	Верхняя
С	Нижняя

Измерения производились по схеме моста при заземленных вторичных

цепях.

2.1.2. Каждая обмотка НН испытана напряжением кВ частоты 50 Гц в

течение___ мин.

2.2. Коэффициент трансформации трансформатора тока соответствует паспорт-
ным данным.

2.3. Проверка контрольной точки характеристики намагничивания.

Фаза

Обозначение обмотки

Ток, мА

Напряжение, В

Исправность заземления магнитопровода и экрана проверена.

3. Дополнительные испытания и проверки

Заключение:___________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ п/п	Наименование прибора	Тип	№ прибора	Класс точности	Дата проверки	Примечания

Испытание производители____________________ _____ ________________________________

(подпись) (фамилия)

____________________ _____ ________________________________

(подпись) (фамилия)

____________________ _____ ________________________________

(подпись) (фамилия)

Протокол и работу принял ____________________ _____ ________________________________

(подпись) (фамилия)

Протокол проверил ________________ _____ ________________________________

(подпись) (фамилия)

Содержание отчета

1. Протокол испытания трансформатора тока.

2. Ответы на контрольные вопросы.

3. Выводы по результатам испытания.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение измерительного трансформатора тока?

2. Какие операции выполняют при испытании измерительного
трансформатора тока?

3. Какие измерительные приборы можно подключать к трансформатору тока?

4. В каком режиме работает трансформатор тока?

5. Чем обеспечивается безопасность обслуживающего персонала?