Контроль качества электрооборудования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Средства электрических измерений

При эксплуатации электроустановок измеряют напряжение, силу тока, сопротивление, мощность, частоту изменения направления и величину тока и расход электрической энергии с помощью различных электроизмерительных приборов.

Измерением называют определение физической величины опытным путем с помощью измерительных приборов.

Электроизмерительные приборы, как правило, имеют подвижную и неподвижную части. Подвижная часть, включающая в себя катушку или стальной якорь, которые механически объединены со стрелочным указателем и возвратными пружинами.

Измерительные приборы независимо от их назначения работают следующим образом: электрический ток, проходя через катушку прибора, вызывает появление вращающего момента, под воздействием которого преодолевая противодействие спиральных пружин, подвижная часть поворачивается на определенный угол. При этом стрелка, перемещаясь по шкале, указывает измеряемую величину. Когда прибор отключают, вращающий момент исчезает и подвижная часть вследствие упругости пружин возвращается в исходное положение.

Измерительные приборы различают по назначению, роду измеряемого тока, принципу действия, классу точности, а также форме корпуса, положению при измерениях и характеру применения:

По назначению приборы подразделяют на амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, счетчики, частотомеры и др.

Измерительные приборы, как правило, можно применять либо в цепях переменного, либо в цепях постоянного тока, но есть приборы, которые можно применять для включения в цепи и переменного, и постоянного тока. По принципу действия электроизмерительные приборы относят к следующим системам: электромагнитной, магнитоэлектрической, электродинамической, индукционной, электростатической, термоэлектрической и вибрационной. В связи с тем, что абсолютно точных приборов нет, показания приборов несколько отличаются от действительного измеряемого значения. Разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины называют абсолютной погрешностью.

Оценку точности стрелочных измерительных приборов производят по их приведенной погрешности, равной отношению абсолютной погрешности показания ДА к значению, соответствующему наибольшему (номинальному) показанию прибора Ан, выраженному в процентах, т. е. упр ~ 100 %.

Приведенную погрешность при нормальных эксплуатационных условиях (температуре 20 °С, правильной установке, отсутствии внешних магнитных полей и больших ферромагнитных масс) называют основной погрешностью прибора.

Измерительные приборы по степени точности делят на 8 классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4. Цифры указывают основную погрешность в процентах.

Приборы классов точности 0,05 и 0,1 считают контрольными: 0,2 и 0,5 - лабораторными; 1, 1,5 и 2,5 - техническими; 4 - учебными. В зависимости от формы корпуса приборы бывают круглые, квадратные, прямоугольные и секторообразные; по характеру применения - стационарные (жестко укрепленные на месте установки) и переносные, а по положению при измерении - вертикальные (I), горизонтальные (-) или устанавливаемые под некоторым углом (<).

В настоящее время промышленность выпускает электроизмерительные приборы трех эксплуатационных групп А, Б и В. Каждая группа характеризуется допустимой температурой окружающей среды, при которой можно эксплуатировать приборы.

Для группы А допустимая температура окружающей среды О \ 35 °С; группы Б - 30 + + 40 °С; группы В, - 4 (Н + 50 °С; группы В2 V - 50 + 60 °С. На шкале измерительных приборов условными значениями и цифрами указывают следующие данные: род тока, для которого предназначен прибор, систему прибора, напряжение изоляции, положение при измерениях, класс точности, а также год выпуска, номер прибора и его эксплуатационную группу. Перед включением прибора необходимо проверить соответствие его роду тока цепи, установить корпус в положение, соответствующее его нормальной установке, и стрелку прибора предварительно с помощью корректора поставить на нулевое деление шкалы.

Измерительные приборы электромагнитной системы применяют для измерения тока или напряжения в цепях постоянного или переменного тока. К достоинствам этих приборов относится их простота, дешевизна, надежность в эксплуатации, пригодность для измерения в сетях постоянного и переменного тока. Недостатками приборов электромагнитной системы являются их малая точность (класс точности 1; 1,5; 2,5), неравномерность шкалы, влияние внешних магнитных полей, зависимость показаний от частоты тока.

Для точного измерения тока и напряжения в целях постоянного тока применяют приборы магнитоэлектрической системы.

Высокая точность, чувствительность, равномерная шкала, малое потребление энергии (10 "4 - 10" 6 Вт), быстрое успокоение подвижной системы и малая чувствительность к внешним магнитным полям делает магнитоэлектрическую систему широко распространенной в вольтметрах, миллиамперметрах, микроамперметрах, а также в универсальных измерительных приборах (авометрах).

Однако приборы этой системы имеют высокую стоимость, чувствительность к перегрузкам и пригодность для измерения только в цепях постоянного тока. Последний недостаток может быть устранен путем включения прибора через полупроводниковый вентиль, но в этом случае прибор будет относиться уже к выпрямительной системе.

Для измерения напряжения, тока или мощности в цепях переменного и постоянного тока применяют приборы электродинамической Системы. Действие прибора этой системы основано на взаимодействии проводников с токами.

Для измерения расхода электрической энергии в цепях переменного тока применяют приборы индукционной системы. Действие индукционного счетчика основано на взаимодействии вихревых токов с вращающимся магнитным полем. Для измерения частоты переменного тока применяют приборы вибрационной системы. Действие вибрационных приборов основано на использовании явлений электромагнетизма и механического резонанса. При резонансе, т. е. при совпадении частот собственных колебаний системы и колебаний внешнего источника, амплитуда колебаний данной механической системы резко увеличивается. Это свойство используют в измерительных приборах вибрационной системы. Цифра на шкале, стоящая против вибратора, колеблющегося с наибольшей амплитудой, указывает частоту тока в сети.

Большинство частотомеров вибрационной системы предназначено для измерения частот 45-55 Гц. Однако встречаются частотомеры, рассчитанные для измерения более высоких частот (до 1550-1650 Гц).

Достоинство приборов вибрационной системы - независимость показаний от напряжения сети. Недостатки - зависимость показаний от механических вибраций, невозможность измерения высоких частот и прерывность шкалы, вследствие чего затрудняются измерения на промежуточных частотах, когда одновременно колеблется несколько вибраторов.

Измерение сопротивления можно осуществлять, используя метод амперметра и вольтметра.

Для измерения расхода электрической энергии переменного тока применяют счетчики индукционной системы. Схемы включения счетчиков в сеть (подобны схеме включения ваттметра, т. е. одну обмотку счетчика включают последовательно с нагрузкой, а вторую - параллельно ей.

2. Изготовление и контроль катушек

Основной частью катушки является состоящая из витков обмотка, выполняемая из проводникового материала - неизолированных медных (алюминиевых) шин или обмоточного провода.

В зависимости от числа витков и сечеиия провода различают катушки миогоампериые и многовитковые.

Многоамперные катушки имеют сравнительно небольшое число витков, большое сечение провода и включаются обычно последовательно с другими элементами аппарата.

Многовитковые катушки наматываются из обмоточного провода небольшого сечения и включаются на полное напряжение сети.

Многоамперные катушки обычно навивают из шин плашмя (с изгибанием на широкую сторону) или на ребро. При значительных сечениях витки катушек могут быть изготовлены путем образования спиральной прорези в трубчатой заготовке, одно-, двухвитковые дугогасительные катушки - методом точного литья.

Многовнтковые катушки наматывают на каркасы), изготовляют бескаркасными или наматывают непосредственно на изолированный сердечник магнитопровода.

Выводы многовитковых катушек выполняют в виде винтовых зажимов, штампованных из листового материала лепестков или гибкими монтажными проводами. Лепестки имеют отверстия для припайки к ним внешних проводов и лапки для закрепления на катушке бандажом из шпагата.

Технологический процесс изготовления многовитковых катушек из обмоточного провода состоит из: изготовления каркаса, намотки обмотки, присоединения и закрепления выводов, изолировки, пропитки и покрытия эмалью наружных поверхностей.

Каркасы KaryujcK бывают цельные и сборные. Для выполнения цельных каркасов используют пластмассу. Их изготовление менее трудоемко, чем сборных, они обладают высокой жесткостью, имеют стабильные размеры и высокие изоляционные свойства; каркасы из пресс-материала марки АГ_4 имеют высокую механическую прочность.

Сборные каркасы выполняют из изоляционных материалов путем склеивания или из металлических деталей. Их применяют в тех случаях, когда невозможно использовать или экономически невыгодны цельные конструкции.

Многовитковые обмотки аппаратов, как и обмотки приборов, наматывают на станках, обеспечивающих необходимое натяжение провода, его равномерное перемещение и непрерывный учет уложенных витков. Наружную поверхность изолируют после присоединения и закрепления выводов.

Пропитка катушек повышает влагостойкость и электрическую прочность изоляции, а также ее теплопроводность и механическую прочность. Эмаль на поверхности катушки должна образовывать твердый, эластичный и гладкий слой, который препятствует проникновению в обмотку влаги, а также скоплению пыли и грязи на поверхности катушки. Перед пропиткой катушки сушат для удаления влаги. После пропитки сушкой удаляют растворитель лака и полимеризуют лаковую пленку.

Конвекционную сушку ведут циркулирующим в печи воздухом, нагреваемым при прохождении через калорифер. Более эффективна терморадиационная сушка - нагрев катушек инфракрасными лучами. Вакуумная сушка ускоряет процесс и способствует более полному удалению влаги и паров растворителя.

Для пропитки катушки погружают в лак. Внешним ориентировочным признаком окончания пропитки служит прекращение появления пузырьков на поверхности лака. Обычно это происходит через 3-15 мин. Подача лака под давлением ускоряет процесс пропитки и способствует более глубокому проникновению лака в обмотку и поры изоляции.

Вакуумная пропитка - наиболее производительна и обеспечивает высокое качество катушек за счет засасывания пропиточного состава в вакуумированные поры. Установка для вакуумной пропитки состоит из баллона с азотом, автоклавов.

Предварительно просушенные катушки помещают в автоклав, где насосом создается разрежение. Затем их заливают подогретым пропиточным материалом, поступающим из автоклава по трубе при открытой задвижке. Задвижку закрывают, и азотом, поступающим из баллона, в автоклаве создается давление. После выдержки, необходимой для пропитки, задвижку открывают. Излишки пропиточного материала азотом вытесняются из автоклава в автоклав. Давление снимают, открывают крышку автоклава, катушки извлекают и передают на следующие технологические операции.

В последнее время при намотке катушек непосредственно на сердечник широко распространен способ напыления изоляции из порошкообразных материалов (напыленная изоляция): на поверхности изделия осаждается слой порошкообразного полиамидного материала.

Существует ряд методов напыления: вихревой, вибрационный, электростатический и др. При вихревом методе частицы осаждаются на нагретую поверхность изделия. Для этого через пористую перегородку в камере установки, на которую насыпан порошок, продувают воздух. При определенной скорости газа порошок приходит в состояние, характеризующееся хаотическим движением твердых частиц (взвешенное состояние). Нагретая деталь обволакивается частицами, которые, оплавляясь, образуют на ней твердое покрытие.

Контролируют качество покрытия, в первую очередь замеряя его толщину штангенциркулем, микрометрами, толщиномерами и калибрами. Кроме того, проводят визуальный контроль покрытий, выявляя возможные дефекты: натеки, нарушение целостности покрытия, кратеры, трещины, вздутия. Затем проверяют напыленную изоляцию повышенным напряжением на пробивной установке.

Брак по толщине покрытия можно исправить различными способами. Например, при завышенной толщине напыленное изделие погружают в ацетон и выдерживают в нем 24-36 ч, затем размягченное покрытие удаляют механическим способом и изоляцию напыляют вновь. При недостаточной толщине может быть проведено повторное напыление. В случае пробоя при испытании повышенным напряжением покрытие снимают и напыляют вновь. В отдельных случаях место пробоя ремонтируют, зачищая его до металла и покрывая эпоксидным компаундом холодного отверждения.

Качество катушек зависит от качества материалов, из которых они изготовлены. Поэтому в лабораторных условиях осуществляют их входной контроль: проверяют соответствие обмоточных проводов, изоляционных материалов, в том числе пропитывающих лаков, компаундов, покровных эмалей требованиям государственных стандартов и технических условий.

В процессе намотки катушек особое внимание уделяют контролю натяжения провода, правильной раскладке витков и контролю их числа. Контроль осуществляется также после операций пайки, изолировки наружной поверхности.

Пропитанные катушки контролируют визуально и проверяют размеры, устанавливают их соответствие требованиям чертежа и обмоточным данным. Измеряют активное сопротивление, число витков, проверяют, нет ли короткозамкнутых витков.

Таким образом, контрольные операции при изготовлении катушек аналогичны операциям при изготовлении обмоток рамок электроизмерительных приборов.

При измерении сопротивления изоляции бескаркасные катушки устанавливают на металлическое приспособление, по размерам соответствующее магнитопроводу аппарата. У катушек с несколькими обмотками проверяют сопротивление изоляции каждой обмотки относительно магнитопровода и между обмотками. Напряжение мегаомметра должно соответствовать номинальному напряжению катушки.

Электрическую прочность изоляции проверяют испытательным напряжением, которое прикладывают как к корпусной изоляции, так и к изоляции между обмотками.

Правильность укладки витков обмотки, изоляционных прокладок между слоями, изолировку мест паек и внутренних соединений определяют выборочным контролем. Для этого разматывают одну из катушек изготовленной партии. Разрезая одну из катушек партии, проверяют качество пропитки. Контролируют глубину проникновения пропитывающего состава в обмотку, заполнение им всех пор и пустот в обмотке. Качество цементации проверяют по усилию, которое необходимо приложить к проводу при размотке пропитанной катушки.

После проведения электрических, климатических и механических испытаний аппаратов проводят повторный контроль катушек. Качество изоляции проверяют путем внешнего осмотра, замера сопротивления и контроля электрической прочности. При внешнем осмотре устанавливают также, удовлетворяют ли катушки требованиям механической прочности. После испытаний они должны сохранять монолитность, их наружная поверхность не должна иметь следов повреждений.

3. Осмотры и испытания заземляющих устройств

Осмотр и испытание заземляющих устройств включают в себя проверку состояния контактных соединений заземляющих проводников, их крепления, степени воздействия на них коррозии, отсутствие нагрева. В установках напряжением до 1 000 В проверяют также состояние искровых промежутков и пробивных предохранителей. Внешний осмотр заземляющего устройства производится вместе с осмотром электрооборудования электроустановок.

При текущем ремонте заземлений производят замену неисправных элементов заземляющего устройства; затяжку ослабленных болтовых соединений; обновление окраски.

Капитальный ремонт заземлений, как правило, планируют заранее и проводят после тщательной подготовки к нему. Как исключение проводят внеочередные ремонты, необходимость в которых выявляется при измерениях, осмотрах и текущих ремонтах. При подготовке к капитальному ремонту изготовляют электроды заземления, заземляющие проводники, проверяют механизмы и приспособления, составляют график ремонта, проводят проверку знаний персонала и др. Сопротивление контуров заземления проверяют при подготовке в разное, в том числе и наиболее неблагоприятное, время года, так как измерения во влажном грунте и пересчет с помощью приближенных сезонных коэффициентов не всегда дают точные результаты, и при проверке зимой или в засушливый летний период сопротивление может оказаться чрезмерным. При этом местонахождение и конструкцию контура заземления определяют по исполнительным чертежам и актам скрытых работ, поэтому техническую документацию, получаемую эксплуатационной организацией при приемке объекта в эксплуатацию, нужно хранить в течение всего срока его эксплуатации.

Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться его осмотры с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования. Осмотры с выборочным вскрытием грунта в местах, наиболее подверженных коррозии, а также вблизи мест заземления нейтралей силовых трансформаторов, присоединений разрядников и ограничителей перенапряжений должны производиться в соответствии с графиком планово-профилактических работ (далее - ППР), но не реже одного раза в 12 лет. Величина участка заземляющего устройства, подвергающегося выборочному вскрытию грунта (кроме ВЛ в населенной местности), определяется решением технического руководителя потребителя.

Испытания заземляющих устройств проводят после окончания текущего и капитального ремонтов.

После текущего ремонта выполняют:

1. Проверку непрерывности цепи в проводниках, соединяющих элементы оборудования с заземляющим устройством, методом простукивания легким молотком заземляющих проводников в местах их соединения или ответвления для определения механической прочности.

2. Измерение переходного сопротивления заземляющих проводников между оборудованием и контуром заземления.

Измерение сопротивления заземляющего устройства с помощью измерителя заземления типа МС_08, в котором используется метод амперметра-вольтметра с применением вспомогательного заземлителя и потенциального электрода (зонда).

После капитального ремонта контура заземления выполняют проверку состояния пробивных предохранителей в установках напряжением до 1000 В и искровых промежутков в цепи отсоса РУ - 3,3 кВ.

Пробивные предохранители устанавливают непосредственно на крышках баков силовых трансформаторов. Один контакт предохранителя присоединяют к выводам обмоток низшего напряжения, другой - к баку трансформатора. Предохранитель рассчитан на ток до 220 А продолжительностью 30 мин. Пробой предохранителя происходит в отверстиях прокладки по воздушному промежутку при напряжении 350-500 В (U до 220 В) и 700-1000 В (U до 500 В).

Проверку состояния пробивных предохранителей начинают с внешнего осмотра предохранителя. Если на контактной поверхности предохранителя обнаружены подгары, их зачищают напильником. Проверяют исправность слюдяной прокладки. Поврежденную прокладку заменяют. Толщина слюды, определяющая уровень пробивного напряжения, должна быть 0,08-0,02 мм при номинальном напряжении до 220 В и 0,21 ± 0,03 мм при напряжении до 500 В.

Исправность искровых промежутков, включенных между отсосом и внешним контуром заземления на тяговых подстанциях постоянного тока, контролируют электролампой, включенной параллельно промежуткам. Погасание лампы указывает на пробой.

На тяговых подстанциях переменного тока проверяют целостность цепи рельсов подъездных и станционных путей со стыковыми соединителями и путевыми дросселями связи с контуром заземления подстанции.

4. Проверка и испытания изоляторов и вводов

электроизмерительный заземляющий испытание прибор

Вводы и проходные изоляторы испытываются в соответствии с требованиями гл. 23 Объемов и Норм.

При наружном осмотре проверяются внешнее состояние фарфора, отсутствие трещин, сколов, исправность арматуры, заземляющего проводника измерительного вывода, уровень масла в расширителе, исправность потенциометрического устройства (ПИН). Перед испытанием ввода из него берется проба масла и проверяется на электрическую прочность. Пробивное напряжение масла должно быть не менее 30 кВ, для вводов класса 15 кВ, 35 кВ для вводов класса 35 кВ, 60 кВ для вводов класса 60-150 кВ, 65 кВ для вводов класса 220-500 кВ.

1. Измерение сопротивления изоляции

Производится измерение сопротивления изоляции основного и измерительного выводов относительно фланца мегаомметром 2500 В. измеренное сопротивление должно быть не менее 1000 МОм - в процессе эксплуатации.

В сырую погоду или во влажной среде рекомендуется во избежание ошибочной отбраковки ввода измерение сопротивления изоляции производить с применением охранного кольца.

Для измерения сопротивления изоляции измерительного вывода снимается защитный кожух и отсоединяется заземляющий проводник. Измерения сопротивления изоляции производятся при температуре не ниже 10 *С.

2. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь производится у вводов и проходных изоляторов, имеющих основную изоляцию, выполненную из твердого органического материала, кабельных или жидких масс. Измерения производятся при С и испытательном напряжении до 10 кВ. Для вводов итемпературе не ниже 10 проходных изоляторов с маслоконденсаторной изоляцией измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции последней обкладки относительно соединительной втулки рекомендуется производить при напряжении 3-4 кВ. У вводов и проходных изоляторов с ПИН производится отдельно измерение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции основной и измерительной обкладок. Тангенс угла диэлектрических потерь вводов и проходных изоляторов не должен превышать значений, указанных в Объемах и Нормах.

При измерении тангенса угла диэлектрических потерь вводов и проходных изоляторов рекомендуется измерять их емкость. Измеряется основная емкость между токоведущим стержнем и измерительным вводом и емкость между потенциометрическим устройством и соединительной втулкой. У вводов без ПИН измеряется емкость между последней обкладкой и соединительной втулкой.

Измерительные емкости не должны отличаться от заводских или паспортных данных более чем на 10 %.

3. Производится испытание повышенным напряжением промышленной частоты (50 Гц)

Значение испытательного напряжения опорных одноэлементных изоляторов принимается по Объемам и нормам. Подвесные изоляторы и каждый элемент многоэлементных изоляторов испытываются напряжением 50 кВ.

Продолжительность испытания 1 минута.

Стеклянные подвесные изоляторы повышенным напряжением не испытываются.

Значение испытательного напряжения вводов и проходных изоляторов, испытываемых отдельно от аппарата, принимается по Объемам и Нормам; вводов и проходных изоляторов, испытываемых совместно с аппаратом, - по Объемам и Нормам; вводов, устанавливаемых совместно с обмотками, - по Объемам и Нормам.

Продолжительность приложения испытательного напряжения для вводов, испытываемых отдельно или установленных на аппарате - 1 минута для изоляторов, у которых основная изоляция керамическая или жидкая, или 5 минут, если основная изоляция состоит из органических твердых материалов или кабельных масс.

Продолжительность приложения испытательного напряжения для вводов, испытываемых совместно с обмотками трансформаторов, составляет 1 минуту.

4. Испытание масла из вводов

Перед заливкой во вводы изоляционное масло должно отвечать требованиям табл. 25.2, указанной в Объемах и Нормах.

Доливаемое во вводы масло должно отвечать требованиям табл. 25.3, указанной в Объемах и Нормах.

Определение физико-химических характеристик масла из негерметичных вводов производится по требованиям табл. 25.4 (пп. 1-3):

* для вводов 110-220 кВ -1 раз в 4 года.

Определение физико-химических характеристик масла из негерметичных вводов согласно табл. 25.4 (пп. 4-11) производится при получении неудовлетворительных результатов испытаний по табл. 25.4 (пп. 1-3). Объем необходимого расширения испытаний определяется техническим руководителем энергопредприятия.

Контроль масла герметичных вводов производится при получении неудовлетворительных результатов по пп. 23.1. или (и) 23.2 или (и) 23.7, а также при повышении давления во вводе сверх допустимых значений, регламентированных заводской документацией на вводы. Объем испытаний определяется решением технического руководителя предприятия исходя из конкретных условий. Предельные значения параметров масла - в соответствии с требованиями табл. 25.4, указанной в Объемах и Нормах.

Необходимость проведения хроматографического анализа растворенных в масле газов определяется техническим руководителем предприятия по совокупности результатов испытаний ввода. Оценка результатов - в соответствии с рекомендациями завода изготовителя и местным опытом диагностики состояния вводов.

5. Контроль под рабочим напряжением

Контроль изоляции вводов 110-750 кВ с бумажно-маслянной изоляцией конденсаторного типа на автотрансформаторах с номинальным напряжением 330 кВ и выше и трансформаторах с номинальным напряжением 110 кВ и выше, установленных на электростанциях и узловых подстанциях.

Для вводов, контролируемых под напряжением, контроль по пп. 23.1, 23.2 зоны С3) и 23.5 вОбъемов и Норм (кроме измерения сопротивления изоляции и tg эксплуатации производится только при получении неудовлетворительных результатов испытаний по п. 23.7.

tgКонтролируемые параметры: изменение тангенса угла диэлектрических потерь (С/С) основной изоляции.) и емкости (

Изменение значений контролируемых параметров определяется как разность результатов очередных измерений и измерений при вводе в работу системы контроля под напряжением.

Предельное значение увеличения емкости изоляции составляет 5 % значения, измеренного при вводе в работу системы контроля под напряжением.

Периодичность контроля вводов под рабочим напряжением в зависимости от величины контролируемого параметра до организации автоматизированного непрерывного контроля приведена в табл. 23.3 Объемов и Норм.

Размещено на Allbest.ru