Испытания и наладка электрических сетей после ремонта
Свойства электроизоляционных материалов изменяются под воздействием температуры, влажности, приложенного напряжения, частоты тока, степени загрязнения материала. При повышении критического уровня напряженности поля изоляция теряет свои электроизоляционные свойства и может произойти пробой диэлектрика. Значение напряжения, при котором происходит пробой, называется пробивным, а соответствующая ему напряженность поля — электрической прочностью изоляции.
При длительной эксплуатации электрооборудования происходят снижение электрической и механической прочности, растрескивание и загрязнение изоляции, изменение структуры диэлектрика. Нагрев проводников и наружного воздуха, влажность, коммутационные и атмосферные перенапряжения, продолжительность времени эксплуатации способствуют старению изоляции. Для выявления дефектов изоляции электрооборудования проводят различные измерения и испытания, обязательные при эксплуатации электроустановок.
Определение состояния изоляции электрооборудования проводят двумя методами: измерение сопротивления изоляции электроустановки с помощью мегаомметра и проверка состояния изоляции повышенным напряжением выпрямленного (или переменного) тока. Мегаомметры выпускаются промышленностью на номинальное напряжение на зажимах 500 и 1000 В (тип M1101М) и 2500 В (тип МС-06).
Рис. 42. Мегаомметр и схема измерения им изоляции кабеля:
а — схема мегаомметра; б — измерение изоляции относительно земли; в — измерение при наличии поверхностных токов утечки; г — измерение изоляции между жилами.
Мегаомметр (рис. 42, а) состоит из генератора постоянного тока G, магнитоэлектрического логометра Л, шкалы Ш, проградуированной в килоомах и мегаомах, и добавочных резисторов R1 — R3. Рамки логометра образуют две параллельные ветви и питаются током от генератора, вращаемого за рукоятку со скоростью 120 об/мин. При разомкнутых зажимах 3 (земля) и Л (линия) ток проходит через рамку с добавочным резистором R1 и подвижная часть магнитоэлектрической системы устанавливается в одном из своих крайних положений со знаком ∞, показывающим бесконечно большое сопротивление.
При подключении к зажимам З и Л замкнутой цепи ток пойдет и через вторую рамку с добавочным резистором R3, в результате чего подвижная система установится в положении между знаками ∞ и 0, а стрелка прибора покажет на шкале значение сопротивления изоляции. С помощью переключателя П вторая рамка логометра с R2 подключается последовательно к измеряемому сопротивлению (шкала больших сопротивлений) или параллельно измеряемому сопротивлению (шкала меньших сопротивлений). Для исключения влияния поверхностных токов утечки мегаомметр имеет специальный вывод Э (экран). Этот вывод подключают к заземленной конструкции. Погрешность мегаомметров составляет 1—5%.
При измерении сопротивления изоляции протяженных кабельных линий и обмоток электрических машин отсчет показания прибора проводят только после установившегося равномерного вращения рукоятки мегаомметра.
Для выявления мест с большими диэлектрическими потерями проводят испытание изоляции повышенным напряжением переменного и постоянного токов. При испытании изоляции постоянным током применяется кенотронная установка. При испытании изоляции переменным током промышленной частоты объект подключают к выводу переменного тока, с помощью регулятора поднимают напряжение до испытательного значения и поддерживают его неизменным в течение всего периода испытания.
Сопротивление изоляции силовых и осветительных проводок измеряют один раз в 2 года в помещениях с нормальной средой и один раз в год в остальных помещениях. Значение сопротивления должно быть не менее 0,5 МОм. Не реже одного раза в 3 года и после проведения капитального ремонта изоляцию проводок испытывают повышенным напряжением 1000 В промышленной частоты в течение 1 мин.
Сопротивление изоляции электродвигателей напряжением до 660 В, аппаратов и цепей вторичной коммутации измеряют мегаомметром на 500—1000 В. Сопротивление изоляции электродвигателей не нормируется, для аппаратов и вторичных цепей оно должно быть не менее 0,5 МОм.
Проверка состояния элементов заземляющих устройств и наличие цепи между контуром заземления и заземляемыми элементами производится при каждом текущем и капитальном ремонтах. Не реже 1 раза в 5 лет должна проводиться проверка полного сопротивления петли «фаза —нуль» в установках напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали. Сопротивление измеряют с помощью прибора типа М-417. При снятом напряжении провод одного из выводов прибора подсоединяют к заземленному корпусу исследуемого аппарата, другой — к фазе сети и подают напряжение. На щите прибора М-417 должна загореться лампа освещения табло r ≠ ∞. Отсутствие загорания лампы табло свидетельствует о нарушении цепи заземления. Если в цепи заземления нарушения нет, то при нажатии на кнопку «Измерение» производят отсчет по отклонению стрелки прибора. При сопротивлении цепи свыше 2 Ом дополнительно загорается сигнальное табло r > 2 Ом. Значение сопротивления должно быть таким, чтобы при замыкании между фазами и заземляющими проводниками возникал ток короткого замыкания, превышающий не менее, чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки, или в 1,5 раза ток отключения максимального расцепителя автоматического выключателя.
Сопротивление изоляции кабельных линий измеряют мегаомметром на напряжение 2500 В до и после испытания кабеля повышенным напряжением. На рис. 42,б,в,г приведены схемы включения мегаомметра 1 при измерении сопротивления изоляции кабеля 2. Сопротивление изоляции кабелей напряжением до 1000 В должно быть не менее 0,5 МОм. Для кабелей напряжением выше 1000 В сопротивление изоляции не нормируется.
Профилактические испытания кабельных линий проводят не реже одного раза в год. Во время них измеряют сопротивление изоляции кабеля, сопротивления заземления концевых заделок, значения блуждающих токов, проверяют целостность жил и фазировку кабельных линий. Эти испытания позволяют выявить слабые места изоляции в кабелях, соединительных муфтах и концевых заделках.
Силовые кабели напряжением выше 1000 В испытываются повышенным напряжением выпрямленного тока в течение 10 мин (при приемо-сдаточных испытаниях) и 5 мин (в эксплуатации). Значение испытательного напряжения зависит от материала изоляции и номинального напряжения кабеля и составляет для кабелей 10 кВ с бумажной изоляцией — 60 кВ; для кабелей 3 кВ с пластмассовой изоляцией — 15 кВ; для кабелей 6 кВ с резиновой изоляцией — 12 кВ.
Результаты измерений и испытаний оборудования заносятся в журнал испытаний электрооборудования и в протоколы испытаний и измерений. Эти данные используются для сравнения при последующих испытаниях и измерениях, анализа состояния и работоспособности оборудования и составления плана проведения ремонтов.
В период капитального ремонта проверяют целостность жил и фазировку кабельной линии, а также проводят испытание повышенным напряжением выпрямленного тока, создаваемого с помощью кенотронной установки (типа КИИ или АКИ-70).
После капитального ремонта кабельной линии составляют протокол испытаний отремонтированной линии с указанием результатов проведенных измерений и испытаний. Вносят в электрические схемы изменения трасс, расположение новых соединительных муфт с привязкой их к ориентирам на местности.
При проверке выполнения работ обращают внимание на правильность заземления концевых заделок и оболочек кабелей, качество подсоединения жил к аппаратам и оборудованию, достаточность уровня заливки составом воронок, правильность прокладки кабелей по конструкциям, прочность крепления конструкции к строительным основаниям и кабелей к конструкциям, соблюдение нормированных расстояний при прокладке и минимально допустимых радиусов поворота кабелей, соответствие сечений и марок кабелей проекту и т. д. После проверок, наладки и испытаний кабельная линия включается под напряжение и через 24 часа считается принятой в эксплуатацию, если за это время не выявились дефекты.
После капитального ремонта воздушных линий проверяют равномерность распределения нагрузки по фазам, правильность выполнения заземляющих и грозозащитных устройств, соответствие с нормативами стрел провеса, габаритов провода в пролетах и пересечениях. Одновременно проводится оценка качества ремонтных операций и внешнего вида линии.
При испытаниях BJI измеряют сопротивления заземляющих устройств. Сопротивление заземляющих устройств опор линий в сетях с изолированной нейтралью должно быть не более 50 Ом, а в сетях с глухим заземлением нейтрали — в зависимости от номинального напряжения: при напряжениях 660/380, 380/220 и 220/127 В сопротивление заземлителя должно быть 15, 30 и 60 Ом соответственно.
Шинопроводы подвергаются испытаниям повышенным напряжением после реконструкции или капитального ремонта. Токопроводы напряжением до 1000 В испытывают напряжением промышленной частоты 1000 В; фарфоровую изоляцию шин напряжением 6 кВ - напряжением 32 кВ и 10 кВ — 42 кВ в течение 1 мин.