Ispitivanje izolacije elektroenergetskih ureaja Klasifikacija ispitivanja aparata visokog

Ispitivanje izolacije elektroenergetskih uređaja

Klasifikacija ispitivanja aparata visokog napona prema karakteru delovanja Ispitivanje i ocena stanja izolacije elektroenergetskih uređaja predstavlja najvažniji deo u njihovom održavanju. Ispitivanje izolacije se radi u okviru komadnih, prijemnih i profilaktickih ispitivanja. Za procenu stanja izolacije koriste se sledece metode: - merenje otpora izolacije - merenje kapacitivnosti i faktora gubitaka - merenje parcijalnih pražnjenja - gasnohromatska analiza ulja

Merenje otpora izolacije Merenjem otpora izolacije utvruje se prisustvo vlage u izolaciji Merenje se vrši primenom jednosmernog napona a rezultujuca struja monotono opada sa vremenom zbog cega je teško utvrditi stvarni otpor izolacije Rezultati merenja se moraju uporediti sa rezultatima prethodno obavljenih merenja na istom ureaju ili na ureaju istog tipa, radi procene stanja izolacije Merenje indeksa polarizacije predstavlja proširenje merenja otpora izolacije: meri se otpor izolacije nakon jednog minuta R 1 i nakon 10 minuta od prikljucenja jednosmernog napona R 10 Indeks polarizacije je definisan kao: PI=R 10/R 1 Za dobru izolaciju je PI>1

Merenje otpora izolacije namotaja energetskih transformatora �Ispitivanje mora da se vrši pri sledecim vremenskim uslovima: - ralativna vlažnost vazduha manja od 70%, bez padavina - temperatura vazduha u opsegu od 5 0 C do 400 C � Najcešce se koristi megometar “Megger” koji predstavlja izvor jednosmernog napona i na kome se ocitavaju napon i struja ili otpor

Ispitna šema za merenje otpora izolacije izmeu visokonaponskog namotaja i uzemljenih srednjenaponskog i niskonaponskog namotaja (VN : SN+NN+M) Šeme za merenje otpora izolacije tronamotajnog transformatora VN : SN+NN+M SN : VN+NN+M NN : VN+SN+M

Kriterijumi za donošenje odluke o stanju izolacije namotaja transformatora: - otpor nakon 60 s ne može biti manji od 70% vrednosti izmerene prijemnim ispitivanjima niti 85% manji od vrednosti izmerene pri ispitivnjima pri puštanju u eksploataciju - vrednosti dozvoljenih otpora izolacije nakon 60 s merenja su dati u tabeli I grupa: stanje je dobro redovna ispitivanja II grupa: stanje je zadovoljavajuce ucestalo pracenje III grupa: stanje je nezadovoljavajuce detaljnija ispitivanja

Merenje otpora izolacije namotaja mernih transformatora � Ispitivanje mora da se vrši pri sledecim vremenskim uslovima: - ralativna vlažnost vazduha manja od 70%, bez padavina - temperatura vazduha u opsegu od 5 0 C do 400 C � Merenje otpora izolacije namotaja naponskog transformatora: ( VN : NN+M ) i ( NN : VN+M )

�Merenje otpora izolacije namotaja strujnog transformatora: ( VN : NN+M ) i ( NN : VN+M )

�Kriterijumi za donošenje odluke o stanju izolacije namotaja mernih transformatora: - otpor nakon 60 s ne može biti manji od 70% vrednosti izmerene prijemnim ispitivanjima niti 85% manji od vrednosti izmerene pri ispitivnjima pri puštanju u eksploataciju - vrednosti dozvoljenih otpora izolacije nakon 60 s merenja su dati u tabeli �I grupa: stanje je dobro redovna ispitivanja �II grupa: stanje je zadovoljavajuce ucestalo pracenje �III grupa: stanje je nezadovoljavajuce detaljnija ispitivanja

Merenje kapacitivnosti I faktora gubitaka(Šeringov most) �Generatori, transformatori, provodni izolatori, sabirnice, motori, prekidači sačinjeni su od metala i izolacije tako da poseduju odredjene karakteristike kondenzatora.

�U realnom kondenzatoru postoje dielektrični gubici

�Principijelna šema Šeringovog mosta

�Podešavanje Šeringovog mosta se vrši promenom R 3 i C 4 dok se most ne uravnoteži, tj. dok struja kroy dijagonalu sa nulom indikatorom ne postane jednaka nuli. U tom slučaju je: �Jednačina ravnoteže na mostu: �Kapacitivnost, ekvivalentna otpornost i faktor gubitaka izolacije objekta

Merenje kapaciteta i faktora gubitaka izolacije objekta kada je jedan kraj objekta trajno uzemljen - obrnuta šema (tacka A uzemljena a na tacku B se prikljucuje visoki napon) - šema sa uzemljenom dijagonalom

Merenje parcijalnih pražnjenja �Parcijalna pražnjenja su lokalna pražnjenja u dielektriku koja samo delimicno premošcuju izolaciju (delimican proboj izolacije) � Radi se o iskrenju unutar defekata u cvrstoj (ili tecnoj) izolaciji i unutar šupljina koje su ispunjene vazduhom ili gasovima � Ispravni deo izolacije ima jedan kapacitet a deo sa supljinom se modeluje redom vezom kapaciteta šupljine i ostalog dela izolacije

�Električni model izolacije sa parcijalnim pražnjenjem Unutar šupljine mnogo lakše dolazi do proboja nego u izolaciji jer je elektricno polje vece i manji je probojni napon Ako se izolacioni sistem opterecuje naizmenicnim naponom V a(t) dolazi do punjenja svih kondenzatora dolazi do proboja u šupljini pri naponu U+ i tada se napon u šupljini smanjuje do vrednosti V+ kada se gasi varnica

�Pri proboju šupljine dolazi do dopunjavanja kondenzatora Cb pri cemu se javljaju strujni impulsi u kolu koji stvaraju naponske impulse na impedansi Z

�Veličine kojima se opisuju parcijalna pražnenja - prividno naelektrisanje q: naelektrisanje koje bi, naglo injektovano na priključcima ispitivanog objekta, promenilo napon u istom iznosu kao parcijalno pražnjenje - integralne velicine: srednja struja pražnjenja, kvadratna velicina prividnih pražnjenja i snaga pražnjenja - napon pojave parcijalnih pražnjenja i napon prestanka

�Merenje parcijalnih pražnjenja - ispitivani objekat Cx je vezan direktno izmeu napona i zemlje - merni instrument MI i merna impedansa Zm se vezuju na red sa sprežnim kondenzatorom Cs - impedansa Z sprecava dolazak smetnji iz izvora i omogucava da se impulsi parcijalnih pražnjenja zatvore kroz merno kolo

- ovom šemom se sprecavaju smetnje pri merenju a ispitivanji objekat mora biti izolovan od zemlje - kao merni uređaj MI se koristi uređaj za merenje naponskih impulsa parcijalnih pražnenja (osciloskop), a može se meriti i prividno naelektrisanje, srednja struja pražnjenja, broj pražnjenja ili snaga parcijalnih pražnjenja

Analiza gasova rastvorenih u ulju (gasnohromatska analiza) � Detektuju se i analiziraju gasovi koji nastaju kao rezultat degradacije izolacionog ulja transformatora � Mineralno ulje cini mešavina ugljovodnika i manje kolicine drugih jedinjenja � Korona i parcijalna pražnjenja u gasnim šupljinama u ulju kidaju C-H veze molekula ulja i stvara se dominatno vodonik H 2 pracen metanom i etanom (CH 4 i C 2 H 6 ) � Električni kvarovi praćeni električnim lukom i termički kvarovi kidaju C-C veze i stvara se etan (C 2 H 6) etilen (C 2 H 4 ) i acetilen (C 2 H 2) � Za temicke kvarove iznad 500 C dominantan je etilen, dok je za kvarove sa elektricnim lukom dominantan acetilen

� Duvalov trougao za dijagnostiku kvarova na osnovu gasova u ulju PD – korona, slaba varnicenja D 1 – varnicenja D 2 – elektricni lukovi T 1 – pregrevanje do 300 C T 2 – termicka degradacija u opsegu temperatura 300 C do 700 C T 3 – termicka degradacija na temperaturama DT – zona u kojoj se preklapaju termicki i elektricni kvarovi