Меню

Оценка состояния трансформатора тока

Методика испытаний трансформаторов тока

1. Измерение сопротивления изоляции

Выводы вторичных обмоток (две и более) и корпус трансформатора тока должны быть объединены, заземлены и присоединены к выводу «земля» мегаомметра. Вывод «Л» прибора присоединяется к выводу первичной обмотки «Л1» или «Л2».

Измерение сопротивления изоляции вторичных обмоток производится на каждой обмотке относительно корпуса и присоединенных к нему остальных обмоток. Вывод «Л» мегаомметра присоединяется к выводам проверяемой обмотки, а вывод «земля» к выводам остальных обмоток, соединенных с корпусом трансформатора тока и заземленных.

2. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg δ изоляции

Измерение tg δ основной изоляции производится на напряжении 10 кВ по нормальной (прямой) схеме измерительного моста. Схема измерений основной изоляции с использованием моста переменного тока типа Р5026 приведена на рис. 2.

Порядок и способы использования приборов описаны в методике испытания силовых трансформаторов (М1. 3).

Измерение tg δ для всех типов ТТ производятся без отсоединения вторичных цепей.

3. Испытание повышенным напряжением

Электрические испытания изоляции электрооборудования необходимо проводить при температуре изоляции не ниже 5 ° С. Измерение электрических характеристик изоляции, произведенные при отрицательной температуре, должны быть повторены через возможно короткий срок при температуре изоляции не ниже 5°С. Изоляцию одного и того же электрооборудования рекомендуется испытывать при одинаковой температуре и по однотипным схемам.

Перед проведением испытаний электрооборудования наружная поверхность его изоляции должна быть очищена от пыли и грязи, кроме тех случаев, когда испытания проводятся методом, не требующим отключения электрооборудования.

При испытании электрооборудования повышенным напряжением частотой 50 Гц к испытательной установке рекомендуется подводить линейное напряжение сети.

Скорость подъёма напряжения до одной трети испытательного значения может быть произвольной. Далее испытательное напряжение должно подниматься плавно, со скоростью, допускающей производить визуальный отсчет по приборам, и по достижении установленного значения поддерживаться неизменным в течение всего времени испытаний. После требуемой выдержки времени напряжение плавно снижается до значения не более одной трети испытательного и отключается.

Под продолжительностью испытаний подразумевается время приложения полного испытательного напряжения, установленного нормами испытаний.

При измерении характеристик изоляции электрооборудования должны учитываться случайные и систематические погрешности, обусловленные погрешностями измерительных приборов и аппаратов, дополнительными ёмкостями и индуктивными связями между элементами измерительной схемы, воздействием температуры, влиянием внешних электромагнитных и электростатических полей на измерительное устройство, погрешностями метода и т. д.

При сопоставлении результатов измерения следует учитывать температуру, при которой производились измерения, и вносить поправки в соответствии со специальными указаниями.

При испытании внешней изоляции оборудования повышенным напряжением частоты 50 Гц, производимом при факторах внешней среды, отличающихся от нормальных (температура воздуха 20 0 С, абсолютная влажность 11 г/м 3 , атмосферное давление 101300 Па) значение испытательного напряжения должно определяться с учетом поправочного коэффициента на условия испытаний, регламентируемого в соответствии со стандартами.

При проведении нескольких видов испытаний изоляции электрооборудования испытанию повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции другими методами.

Оборудование, забракованное при внешнем осмотре, независимо от результатов испытаний должно быть заменено или отремонтировано.

Испытание трансформаторов тока повышенным напряжением рекомендуется производить до их монтажа на стационарной испытательной установке, кроме шинных ТТ, которые испытываются только по окончании монтажа совместно с ошиновкой.

Испытательное напряжение прикладывается поочередно к каждой обмотке. Остальные обмотки соединяются с корпусом и заземляются.

При испытании повышенным напряжением вторичных обмоток и присоединенных к ним цепей необходимо проверить допустимость приложения испытательного напряжения ко всем аппаратам.

4. Снятие характеристик намагничивания

Характеристики намагничивания используются для выявления повреждения стали, наличия короткозамкнутых витков и определения пригодности трансформаторов тока по их погрешностям для использования в данной схеме релейной защиты при данной нагрузке.

Снятие характеристик намагничивания (зависимости напряжения на вторичной обмотке от тока намагничивания в ней) производится путем подачи регулируемого напряжения на одну из вторичных обмоток при разомкнутой первичной обмотке.

Все остальные вторичные обмотки ТТ должны быть замкнуты.

Характеристика снимается до номинального тока или до начала насыщения измерением напряжения при 6-8 значениях тока (больше измерений делается на начальной части хар-ки).

У трансформаторов небольшой мощности насыщение наступает при токе до 5 А (схема рис. 4а).

У мощных трансформаторов тока, имеющих большой коэффициент трансформации, насыщение наступает при токах, значительно меньших 5 А; характеристики таких трансформаторов снимают до максимально возможного напряжения. Схема на рис. 4б позволяет получить напряжение до 500 В при питании от сети 380 В.

Рекомендуется использовать комбинированные приборы серии Ц.

5. Проверка однополярных выводов

Для проверки зажимы «+» источника и прибора подключаются к одноименным выводам первичной и вторичной обмоток ТТ: Л1 и И1. При кратковременном замыкании первичной сети стрелка прибора отклонится вправо, а при размыкании — влево.

При проверке встроенных ТТ ( до их установки на место) через его окно продевается стержень (провод), играющий роль первичной обмотки.

6. Измерение коэффициента трансформации

Производится для установления соответствия трансформатора тока его паспортным и проектным данным, а также для установки заданного коэффициента трансформации у трансформаторов, выпускаемых с устройством, позволяющим производить его изменение.

Проверка коэффициента трансформации ТТ производится путем измерения соотношений токов в первичной и вторичных обмотках.

7. Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Измерения выполняются у трансформаторов тока напряжением 110 кВ и выше.

Измерения могут производиться любым способом: одинарными (ММВ) и двойными (Р333) мостами, методом амперметра-вольтметра. Зажимы мостов постоянного тока и выводы вторичных обмоток необходимо соединять в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Одинарные мосты не рекомендуется использовать при значениях измеряемого сопротивления менее 1 Ом.

Вольтметр подключается непосредственно к выводам обмоток ТТ. Значение тока устанавливается так, чтобы отсчет производился по второй половине шкалы амперметра.

8. Измерение сопротивления вторичной нагрузки ТТ.

Измерения сопротивления вторичной нагрузки выполняется по нижеприведенной схеме для всех фаз. Значения полученных сопротивлений не должны превышать паспортных данных ТТ.

НТД и техническая литература:

  • Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок.
  • ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.: 2001.
  • Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание
  • Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.
  • Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.
  • Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. — М.: ОРГРЭС, 1997.

Рубрики блога

  • База тестов по Электробезопасности для ДНД ЭБ и ТБ 4
  • Другие материалы 22
  • Методики испытаний (измерений) 54
  • Новости 99
  • Программы испытаний (измерений) 25
  • Руководство по программе ДНД ЭТЛ Профессионал .Нет 15
  • Справка по работе с программным комплексом ДНД Конструктор Однолинейных Схем 3
  • Справка по работе с программой ДНД Наряд-Допуск ПРО 15
  • Справка по работе с программой ДНД Электробезопасность и ТБ 7
  • Справка по работе с программой ДНД ЭТЛ Профессионал .Нет 24
  • Справка по работе с редактором тестов к ДНД Электробезопасность и ТБ 4
  • Статьи 6
Читайте также:  Расчет силы тока при разряде конденсатора

Последнее видео на нашем YouTube канале

Источник

Оценка технического состояния энергоэффективных трансформаторов — базис цифровой парадигмы

Статья посвящена одному из центральных вопросов управления эксплуатацией электрооборудования (в рамах цифровой парадигмы) самой важной и многочисленной группой электротехнических устройств — оценке технического состояния масляных энергоэффективных силовых трансформаторов. Предложены к использованию два комплексных критерия оценки технического состояния энергоэффективного силового трансформатора: 1) остаточный ресурс (выработанный ресурс) трансформатора; 2) эксплуатационная надежность трансформатора. В статье разработан метод расчета остаточного ресурса (выработанного ресурса). Определено, что выработанный ресурс определяется износом межвитковой и межкатушечной изоляции при интенсивном воздействии на нее различных эксплуатационных факторов. Выделено три условно независимых эксплуатационных фактора, которые влияют на выработанный ресурс: тепловой, механический и электромагнитный. Сформированы математические модели расчета выработки ресурса при воздействии каждого фактора по отдельности и математическая модель расчета выработанного ресурса при одновременном, комплексном воздействии всех эксплуатационных факторов.

Введение

В статье [1] рассмотрены вопросы технической реализации мониторинга конкретных параметров силовых энергоэффективных трансформаторов при эксплуатации в рамках цифровой парадигмы развития электроэнергетики. Однако для заключения о работоспособности оборудования, а особенно для принятия решения о проведении ремонтных или регламентных работ, необходимо проанализировать и дать интегральную оценку совокупности параметров, характеризующих техническое состояние силового трансформатора.

Эта оценка должна позволять также принять решение, когда происходят внезапные переходные процессы или возникший дефект развивается достаточно быстро. По сути дела современный переход к цифровой экономике подталкивает к переходу на эксплуатацию по текущему техническому состоянию самого различного оборудования. В рамках электроэнергетики проблему такого перехода решают экспертные системы оценки технического состояния силовых трансформаторов [2]. Принципы построения экспертных систем в данной статье не обсуждаются, а рассматривается прикладная математическая модель оценки технического состояния трансформатора для принятия управляющих решений по их технической эксплуатации. Общее описание работающих систем как зарубежных, так и российских, будет приведено в кратком виде.

Все экспертные системы содержат в формализованном, обработанном виде опыт эксплуатации силовых трансформаторов; по сути — это база знаний по данной предметной области. Также к экспертной системе примыкают программные комплексы по обработке данных непрерывного мониторинга технического состояния трансформаторов. Наиболее эффективные программные комплексы включают в себя расчёт комплексного показателя, характеризующего техническое состояние силового трансформатора. Так, например, в [3] используется комплексный параметр текущего технического состояния трансформатора; так разработчики системы назвали текущий остаточный ресурс. Аналогичный подход использовал профессор, д. т. н. Назарычев Александр Николаевич [4]. По мнению автора, наиболее наглядно и целесообразно использовать показатель выработанный ресурс силового трансформатора (далее — выработанный ресурс). Помимо этого показателя, можно в ряде случаев использовать также показатель эксплуатационной надежности, потому что, с одной стороны, он тесно связан с эксплуатационными функциями трансформатора, а с другой — интегрирует в себе воздействие всех эксплуатационных факторов. В настоящей статье описаны модели для оценки выработанного ресурса силового трансформатора с учётом всех воздействующих эксплуатационных факторов. Математическая модель расчета эксплуатационной надежности будет описана в последующей публикации.

Краткий обзор систем мониторинга и экспертных систем оценки технического состояния силовых трансформаторов.

Экспертно-диагностическая система ЭДИС «АЛЬБАТРОС»

Одной из первых экспертных систем в энергетике (1991 г.) стала экспертно-диагностическая система оценки технического состояния электрооборудования «Альбатрос» (ЭДИС «Альбатрос»), разработанная специалистами УрФУ-УПИ и ОАО «Свердловэнерго» [5].

Главные возможности экспертно-диагностической системы «Альбатрос» заключаются а следующих функционалах:

  • автоматизированное хранение данных по результатам испытаний,
  • автоматизация расчетов;
  • отслеживание состояния электрооборудования в течение его жизненного цикла;
  • диагностика по динамике изменения эксплуатационных данных, результатов испытаний;
  • использование экспертных заключений и «базы знаний» ЭДИС «Альбатрос» при анализе и выработке заключений о состоянии электрооборудования;
  • формирование статистических справок, выборок, таблиц и диаграмм;
  • формирование планов работ по диагностике электрооборудования.

Система мониторинга и диагностики силовых трансформаторов TDM (Transformer Diagnostics Monitor)

Система разработана российской фирмой «ДИМРУС» (г. Пермь) и предназначена для выполнения следующих действий [3]:

  • контроль соответствия текущих параметров работы силового трансформатора требованиям, приведенным в нормативных документах;
  • проведение автоматизированной диагностики дефектов и экспертной оценки технического состояния трансформатора;
  • передача в автоматизированную систему управления более высокого уровня первичной и обработанной информации (для контроля состояния технологических узлов и технологических цепочек передачи и преобразования электроэнергии).

Система мониторинга и диагностики силовых трансформаторов TPAS компании Siemens

Система предназначена для выявления максимального количества видов дефектов на ранней стадии их развития [6]. Система TPAS выявляет возникающие при работе трансформатора дефекты:

  • частичные пробои изоляции,
  • снижение механической прочности из-за коротких замыканий, точки перегрева обмоток и магнитной системы,
  • повреждение устройств РПН и вводов.

Системой через короткие промежутки времени контролируются наиболее важные параметры, отражающие состояние трансформатора.

Система мониторинга, диагностики и управления трансформаторным оборудованием «ЭСМДУ-ТРАНС»

Система разработана ПАО «Запорожтрансформатор» (ПАО «ЗТР»). Она обеспечивает следующий функционал [7]:

  • мониторинг и анализ качества электроэнергии по всем сторонам (ВН, СН, НН) напряжения в установившихся процессах;
  • мониторинг и анализ переходных аварийных и неаварийных процессов, включая коммутации (включение, отключение) и режимы короткого замыкания;
  • регистрация электрических, тепловых и механических параметров основных узлов трансформатора и оценка на их базе текущего технического состояния трансформатора;
  • удаленное автоматизированное оптимальное управление системой охлаждения и переключающими устройствами.

Математическая модель расчёта выработанного ресурса силового трансформатора

В основу математической модели положены теоретические идеи и разработки к. т. н Лозовского Владимира Валерьевича [8]. С целью определить комплекс наиболее значимых факторов с точки зрения максимального воздействия на выработку ресурса, автор обобщил разрозненные данные по причинам отказов силовых трансформаторов эксплуатации трансформаторов в различных региональных сетевых компаниях, в муниципальных электросетях и в сетях отдельных крупных потребителей (смотри таблицу ниже).

Читайте также:  Металлический проводник с током нагревается потому что

Количество отказов в процентном соотношении

Данные, приведенные в таблице, позволяют сделать вывод, что основными и наиболее значимыми факторами, вызывающими наибольшее количество отказов трансформаторов являются тепловые, электрические, механические. Далее приведены зависимости, определяющие взаимосвязь выработанного ресурса силового трансформатора с интенсивностью воздействия каждого из указанных факторов.

Математическая модель учета тепловых воздействий

На основе уравнения Вант Гоффа-Аррениусса было получено выражение, позволяющее определить срок службы изоляции T2 при температуре θ2, если известен срок службы изоляции T1 при температуре θ1 [9,10]:

где:

  • Ea — энергия активации, то есть избыточное (по сравнению со средней величиной) количество энергии, которым должна обладать молекула, чтобы преодолеть энергетический барьер и оказаться способной к данному химическому взаимодействию Дж/моль;
  • R=8,315 — универсальная газовая постоянная,
  • θ1, θ2 — значения температур, для которых определяется срок службы изоляции, ;
  • B=Ea/R — постоянная для данного класса изоляции.

В таблице 1 представлены значения и для изоляции различного класса, которые получены экспериментально [9, 10].

Таблица 1. Экспериментальные данные параметров, определяющих срок службы изоляции разного класса

Источник

ДИАГНОСТИКА ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА

Более сложными объектами электроэнергетики для диагностики, по сравнению со статическими объектами, кабельными линиями и воздушными линиями электропередач, являются силовые трансформаторы, трансформаторы тока, выключатели и электрические машины. В этих объектах, наряду с диагностикой состояния изоляции, необходимы исследования по целому ряду электромеханических характеристик. При этом возникают проблемы по оценке степени опасности того или иного дефекта по причине многофакторности задачи. Поэтому нужно проводить:

· Раннюю диагностику состояния трансформаторов с целью своевременного обнаружения развивающихся повреждений и принятия своевременных мер.

· Предремонтное комплексное обследование технического состояния трансформаторов 35-220 кВ по упрощенной программе.

· Комплексное диагностическое обследование технического состояния дефектных трансформаторов и трансформаторов, проработавших более 25 лет с применением специальных методов диагностики.

Диагностика технического состояния трансформатора основана на принципах поэлементного контроля:

· изоляции активной части трансформатора (масло и твердая изоляция);

· магнитной системы и динамического состояния обмоток;

· системы охлаждения и очистки масла;

· баков, уплотнений, расширителя, маслозащиты;

Обследования проводятся в несколько этапов по времени:

· Этап 1: «Анализ эксплуатационной и ремонтной документации».

· Этап 2: «Комплекс измерений под рабочим напряжением».

· Этап 3: «Измерения на оборудовании, выведенном из работы».

Методики диагностики и процедуры контроля позволяют установить:

1. Состояние основной изоляции трансформатора, которое определяется по результатам следующих процедур:

o анализа режимов работы и результатов эксплуатационного контроля;

o ГХ и физико-химический анализа масла, включая анализ на фурановые и ионол;

o измерениям ЧР под Uраб;

o анализ измерений R15, R60, Кабс, tg& и С основной изоляции по зонам;

o анализ измерений ЧР, tg& и емкости вводов под рабочим напряжением.

2. Состояние изоляции вводов, определяемое по результатам следующих процедур:

o анализа режимов работы и результатов эксплуатационного контроля;

o ГХ и физико-химический анализа масла, включая анализ на фурановые и ионол;

o контроля давления на вводах.

3. Состояние магнитопровода по результатам следующих процедур:

o виброакустической диагностики;

o анализа измерений потерь и тока х.х.

4. Наличие механической деформации обмоток, состояние их опрессовки, активное сопротивление обмоток, которые устанавливаются по результатам:

o дефектографирование методом низковольтных импульсов;

o виброакустической диагностики;

o анализа измерений Zк;

o анализа измерений сопротивления обмоток постоянному току.

5. Состояние системы охлаждения и очистки масла по:

o вибродиагностике насосов охлаждения;

o тепловизионному контролю вентилей и электродвигателей насосов;

o контролю давлений и температур по тракту маслоохлаждения.

6. Состояние бака, его уплотнений, маслорасширителя выполняется по:

o контролю силикагеля;

o тепловизионному и виброакустическому контролю;

o контролю уровня масла в маслорасширителе.

7. Токопровод (ближайший к трансформатору участок) – по результатам контроля ЧР под рабочим напряжением.

При диагностике трансформаторов используются следующие методы:

o низковольтные испытания;

o тепловизионное обследование трансформатора;

o газохроматографический анализ и физико-химический анализ масла;

o оценка степени износа изоляции (деполимеризации целлюлозы);

o выявление частичных разрядов;

o проверка усилия запрессовки обмоток и магнитопровода;

o оценка эффективности работы системы охлаждения трансформатора;

o видеоэндоскопическое обследование активной части;

o контроль наличия деформации обмоток методом низковольтных импульсов.

Выходными результатами обследования являются:

o Техническое решение о переносе сроков капитального ремонта.

o Заключение о состоянии каждого элемента.

o Дефектная ведомость с техническим решением и корректирующими

o Рекомендации по профилактическому контролю.

Рабочая диагностика

К методам рабочей диагностики отнесены следующие методы:

1. тепловизионное обследование;

2.измерение шумов и вибраций;

3. акустический метод регистрации ЧР;

Тепловизионное обследование оборудования. Интерпретация данных термограмм является сейчас наиболее уязвимым местом метода. Здесь весьма велик субъективный момент, приводящий зачастую к ошибочным, а иногда и абсурдным выводам; высока необходимость формализации методов анализа данных.

Вибродиагностика. Измерение вибропараметров трансформаторного оборудования с целью оценки его механического состояния (распрессовка обмоток, распрессовка магнитной системы, ослабление крепления прочих элементов конструкции и др.) прочно вошло в практику всех специализированных фирм. Имеющаяся аппаратура позволяет измерять среднеквадратичные значения виброускорения, виброскорости, виброперемещения. Имеется также возможность выполнить спектральный анализ любого из перечисленных параметров в произвольной точке наблюдения.

Статистический подход. Для статистического анализа часто используется метод моментов. Используются четыре момента: один главный — математическое ожидание тх и три центральных — дисперсия Z) x (или среднеквадратичное отклонение ст), коэффициент асимметрии и эксцесс Ек. Перечисленные параметры трактуются как диагностические, поскольку их изменение может быть вызвано изменением состояния объекта.

Электромоделирование. В основу построения диагностической модели положена электромеханическая аналогия: пружина — емкость, механическое сопротивление — резистор, механический маятник — индуктивность, сила — напряжение, скорость — ток. Диагностическими параметрами являются параметры электрической цепи (часть пассивных элементов и источники).

Метод подобия эпюр. Для выявления повышенных вибраций навесных элементов конструкции используется эмпирический метод с рабочим названием «метод подобия эпюр». Он не имеет пока глубокого теоретического обоснования, однако часто дает неплохие практические результаты. Он основан на наблюдении, что ослабление механического крепления внешних элементов конструкции приводит к искажению подобия графиков виброперемещений, виброскоростей и виброускорений. Степень подобия оценивается количественно с помощью коэффициента подобия.

Читайте также:  При уменьшении частоты тока частота вращения двигателя

Акустический метод диагностики ЧР. Используется как вспомогательный, дополняющий электрический метод.

Анализы масла

Хроматографический анализ. Используются методы Роджерса, Дорненбурга, IEEE Std С57.104-1991, МЭК 60599, Дюваля (Duval), ключевого газа, нормограмм. В кооперации с НИЦ «ЗТЗ-Сервис» проводится контроль содержания фурановых соединений.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник



Как проверить трансформатор тока

Устройства, пропорционально преобразующие переменный ток из одной величины в другую на основе принципов электромагнитной индукции, называют трансформаторами тока (ТТ).

Их широко используют в энергетике и изготавливают разными конструкциями от маленьких моделей, размещаемых на электронных платах до метровых сооружений, устанавливаемых на железобетонные опоры.

Цель проверки — выявление работоспособности ТТ без оценки метрологических характеристик, определяющих класс точности и углового сдвига фаз между первичным и вторичными векторами токов.

Возможные неисправности. Трансформаторы выполняются автономными устройствами в изолированном корпусе с выводами для подключения к первичному оборудованию и вторичным устройствам. Ниже приведены основные причины неисправностей:

— повреждение изоляции корпуса; — повреждение магнитопровода; — повреждение обмоток: — обрывы; — ухудшение изоляции проводников, создающее межвитковые замыкания; — механические износы контактов и выводов.

Методы проверок. Для оценки состояния ТТ проводится визуальный осмотр и электрические проверки.

Визуальный внешний осмотр. Проводится в первую очередь и позволяет оценить:

— чистоту внешних поверхностей деталей; — появление сколов на изоляции; — состояние клеммников и болтовых соединений для подключения обмоток; — наличие внешних дефектов.

Проверка изоляции. (эксплуатация ТТ с нарушенной изоляцией не допускается!).

Испытания изоляции. На высоковольтном оборудовании трансформатор тока смонтирован в составе линии нагрузки, входит в нее конструктивно и подвергается совместным высоковольтным испытаниям отходящей линии специалистами службы изоляции. По результатам испытаний оборудование допускается в эксплуатацию.

Проверка состояния изоляции. К эксплуатации допускаются собранные токовые цепи с величиной изоляции 1 мОм.

Для ее замера используется мегаомметр с выходным напряжением, соответствующим требованиям документации на ТТ. Большинство высоковольтных устройств необходимо проверять прибором с выходным напряжением в 1000 вольт.

Итак, мегаомметром измеряют сопротивление изоляции между:

— корпусом и всеми обмотками; — каждой обмоткой и всеми остальными.

Работоспособность трансформатора тока можно оценить прямыми и косвенными методами.

1. Прямой метод проверки

Это, пожалуй наиболее проверенный способ, который по другому называют проверкой схемы под нагрузкой.

Используется штатная цепь включения ТТ в цепи первичного и вторичного оборудования или собирается новая цепь проверки, при которой ток от (0,2 до 1,0) номинальной величины пропускается по первичной обмотке трансформатора и замеряется во вторичной.

Численное выражение первичного тока делится на замеренный ток во вторичной обмотке. Полученное выражение определяет коэффициент трансформации, сравнивается с паспортными данными, что позволяет судить об исправности оборудования.

ТТ может содержать несколько вторичных обмоток. Все они, до начала испытаний, должны надежно подключаться к нагрузке или закорачиваться. В разомкнутой вторичной обмотке (при токе в первичной) возникает высокое напряжение в несколько киловольт, опасное для человека и оборудования.

Магнитопроводы многих высоковольтных трансформаторов нуждаются в заземлении. Для этого в их клеммной коробке оборудуется специальный зажим с маркировкой буквой “З”.

На практике часто есть ограничения по проверке ТТ под нагрузкой, связанные с условиями эксплуатации и безопасности. Поэтому используются другие способы.

2. Косвенные методы

Каждый из способов предоставляет часть информации о состоянии ТТ. Поэтому следует применять их в комплексе.

Определение достоверности маркировки выводов обмоток. Целостность обмоток и их вывода определяются “прозвонкой” (замером омических активных сопротивлений) с проверкой или нанесением маркировки. Выявление начал и концов обмоток осуществляется способом, позволяющим определить полярность.

Определение полярности выводов обмоток. Вначале ко вторичной обмотке ТТ подсоединяется миллиамперметр или вольтметр магнитоэлектрической системы с определенной полярностью на выводах.

Допускается использовать прибор с нулем в начале шкалы, однако, рекомендкеься посередине. Все остальные вторичные обмотки из соображений безопасности шунтируются.

К первичной обмотке подключается источник постоянного тока с ограничивающим его ток разряда сопротивлением. Обыкновенной батарейки от карманного фонарика с лампочкой накаливания вполне достаточно. Вместо установки выключателя можно просто дотронуться проводом от лампочки до первичной обмотки ТТ и затем отвести его.

При включении выключателя в первичной обмотке формируется импульс тока соответствующей полярности. Действует закон самоиндукции. При совпадении направления навивки в обмотках стрелка движется вправо и возвращается назад. Если прибор подключен с обратной полярностью, то стрелка будет двигаться влево.

При отключении выключателя у однополярных обмоток стрелка двигается импульсом влево, а в противном случае – вправо.

Аналогичным способом проверяется полярность подключения других обмоток.

Снятие характеристики намагничивания. Зависимость напряжения на контактах вторичных обмоток от проходящего по ним тока намагничивания называют вольтамперной характеристикой (ВАХ). Она свидетельствует о работе обмотки и магнитопровода ТТ, позволяет оценить их исправность.

С целью исключения влияния помех со стороны силового оборудования ВАХ снимают при разомкнутой цепи у первичной обмотки.

Для проверки характеристики требуется пропускать переменный ток различной величины через обмотку и замерять напряжение на ее входе. Это можно делать любым проверочным стендом с выходной мощностью, позволяющей нагружать обмотку до насыщения магнитопровода ТТ при котором кривая насыщения переходит в горизонтальное направление.

Данные замеров заносят в таблицу протокола. По ним методом аппроксимации вычерчивают графики.

Перед началом замеров и после них необходимо обязательно проводить размагничивание магнитопровода путем нескольких плавных увеличений токов в обмотке с последующим снижением до нуля.

Для замеров токов и напряжений следует пользоваться приборами электродинамической или электромагнитной систем, воспринимающих действующие значения тока и напряжения.

Появление в обмотке короткозамкнутых витков уменьшает величину выходного напряжения в обмотке и снижает крутизну ВАХ. Поэтому, при первом использовании исправного трансформатора делают замеры и строят график, а при дальнейших проверках через определенное время контролируют состояние выходных параметров.

Источник