Поиск места повреждения акустическим методом.

Сущность акустического метода состоит в создании в месте повреждения искрового разряда и прослушивании на трассе вызванных этим разрядом звуковых колебаний, возникающих над местом повреждения. Этот метод применяют для обнаружения всех видов повреждения с условием, что в месте повреждения может быть создан электрический разряд. Для устойчивого искрового разряда необходимо, чтобы величина переходного сопротивления в месте повреждения превышала 40 Ом.
Слышимость звука с поверхности земли зависит от глубины залегания кабеля, плотности грунта, вида повреждения кабеля и мощности разрядного импульса. Глубина прослушивания может колебаться в пределах от 1 до 5 метров. В качестве генератора импульсов применяются генераторы типа ГВИ-2000 (5000); ГИ-20-2 (70-2). В качестве приемника акустического сигнала используют датчики пьезо - или электромагнитной системы, преобразующие механические колебания грунта в электрические сигналы, поступающие на вход усилителя. Над местом повреждения уровень сигнала максимальный.
Включаем генератор типа ГВИ-5000 (ГИ-20-2), подключенный к жилам кабеля и при помощи акустического датчика (АД), ПБ и ГТ прослушиваем кабельную линию в предполагаемом месте повреждения. В точке повреждения кабеля будут прослушиваться
характерные «щелчки» с заданной частотой.

Рис. 6. Генератор импульсивный ГИ-20-2

Назначение: генератор импульсивный высоковольтный ГИ-20-2 в составе блока управления БУ ГИ-20-2 и высоковольтного блока БВ ГИ-20-2 предназначен для подачи на объекты испытания импульсов высокого напряжения для определения мест повреждений высоковольтных силовых кабелей акустическим или импульсно дуговым методом. Поиск места повреждения емкостным методом. Поиск места повреждения ведется методом контактной разности потенциалов (методом шаговых напряжений) в активном режиме. В месте понижения сопротивления изоляции появляется ток утечки, создаваемый генератором. Этот ток в свою очередь создает разность потенциалов между двумя точками грунта вблизи трассы.

При поиске места понижения сопротивления изоляции один из контактных штырей следует устанавливать точно над кабелем, а второй- слева или справа перпендикулярно трассе на расстоянии 0,8- 1 м от первого. Сигнал будет максимальным, если один из штырей находится точно над повреждением, а второй - слева или справа.

Эти три метода поиска места повреждения кабеля являются самыми высокоэффективными и дают точность обнаружения 0,2 – 0,5 метра. Поиск неисправности кабеля в целом оценивается в 12-15 тыс. рублей. Применение предложенных методик позволит снизить затраты в среднем на 35 %.
Новейшие разработки фирмы «Техно-АС» позволяют оператору работать одновременно двумя датчиками: электромагнитным и акустическим. Таким образом, можно одновременно проводить трассировку кабельной линии и поиск места повреждения индукционным и акустическим методами.

 

Как пользоваться мегомметром? Для того, чтобы измерить сопротивление изоляции, применяется специальный прибор, называемый мегомметром. Прежде чем рассматривать вопрос, как пользоваться мегомметром, необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе его устройство. В состав прибора входит источник напряжения и, непосредственно, измерительный механизм. Напряжение обеспечивается постоянным или переменным генератором, оборудованным выпрямителем тока. Классификация мегомметров Согласно номинальному рабочему напряжению, все мегомметры классифицируются, как измерители, до 1000 вольт и до 2500 вольт. В комплект входят медные гибкие провода, у которых минимальное сопротивление изоляции составляет 100 мегаом, а длина – от 2-х до 3-х метров. На концы проводов, присоединяемых к мегомметру, устанавливаются специальные концевики, а с противоположной стороны имеются изолированные зажимы типа «крокодил». Перед тем, как проводить измерения, необходимо провести определенные подготовительные работы. Вначале прибор проверяется путем размыкания и замыкания проводов. В первом случае стрелка располагается у значка бесконечности, а во втором случае – возле нуля. Порядок измерений После этого необходимо убедиться в отсутствии напряжения в проверяемом кабеле, для чего используется указатель напряжения, прошедший испытания. Необходимо произвести заземление токоведущих жил, которое снимается после того, как будет подключен мегомметр. Кроме зажимов с изолированными ручками, безопасность работ должна обеспечиваться с помощью диэлектрических перчаток. Запрещается прикасаться к токоведущим частям, соединенным с измерительным прибором. Измерение проводится по очереди на каждой фазе кабеля. В случае неудовлетворительных результатов, сопротивление измеряется между парами фаз и отдельной фазой. В некоторых случаях, при измерении кабелей напряжением более 1000 вольт применяются специальные экранные кольца. Это связано с возможными искажениями данных в точках утечек, расположенных на поверхности изоляции. Для того, чтобы точно знать, как пользоваться мегомметром, следует помнить, что все измерения нужно проводить при стабильном положении приборной стрелки. Это положение обеспечивается вращением ручки прибора с частотой 120 оборотов в минуту. Сопротивление можно определять уже через одну минуту после начала вращения ручки. В случае неправильного измерения, с испытуемой фазы снимается заряд с помощью наложения заземления. После этого, произвести переключение предела и провести повторное измерение. После окончания всех измерений, перед отключением прибора, проводится наложение заземления, которое снимает накопленный заряд.

3. Определение тангенса угла диэлектрических потерь трансформаторного масла (дать определение данного метода)

 

Для определения tg дельта проводят два измерения, для которых используют специально разработанные ячейки. Конструкция ячейки должна быть удобной для разборки и тщательной очистки, а ее электроды должны сохранять первоначальное положение относительно друг друга, чтобы собственная емкость ячейки не отличалась при очередных испытаниях более чем на 3 %. Применяемые для изготовления ячеек материалы должны выдерживать требуемые температуры, а изменение температуры не должно влиять на взаимное расположение электродов. В качестве твердого электроизоляционного материала применяют плавленый кварц, фторопласт или соответствующую указанным требованиям керамику. Для изготовления электродов используются металлы, устойчивые против коррозии, вызываемой испытуемой жидкостью или промывочным составом, и не оказывающие каталитического воздействия (окисления) на испытуемые жидкости. Измерительные ячейки могут иметь разную конструкцию: плоские или цилиндрические, двух- или трехзажимные. На рис. показана трехзажимная ячейка с плоскими электродами. Ячейка имеет три электрода: внешний высоковольтный, внутренний измерительный и промежуточный охранный. Внешний электрод одновременно служит оболочкой сосуда, в который заливается испытуемая жидкость. Для сравнения на рис. 4 показана ячейка двухзажимного типа. Такие ячейки применяют при проведении приемосдаточных испытаний, входном и периодическом контроле. В остальных случаях используют ячейки трехзажимного типа. Обязательными размерами в конструкции ячейки являются зазоры между измерительными и высоковольтными электродами и между измерительным и охранным электродами. Эти зазоры должны быть (2 ± 01) мм. Электроды ячейки должны иметь контактные зажимы, обеспечивающие надежное соединение с элементами схемы. Соединение с измерительным прибором выполняют экранированным кабелем. При этом охранный электрод ячейки трехзажимного типа должен быть присоединен к заземлению и к экрану кабеля, соединяющего внутренний (измерительный) электрод с измерительным прибором. Установка для измерения тангенса угла диэлектрических потерь состоит из источника (генератора) напряжения, измерительного устройства и индикатора. Источник должен обеспечивать получение напряжения практически синусоидальной формы, колебания напряжения — не более 1 %, изменение частоты — не более 0,5 %. Установка должна обеспечивать измерение емкости от 20 до 1000 Ф с погрешностью не более ±0,01 Ф и тангенса угла диэлектрических потерь от 0,0001 до 1 с погрешностью не более ±5%. Плоская трехзажимная измерительная ячейка: I — зажимы для соединения с измерительной схемой: 2 ~ измерительный электрод; 3 и 5 проводники; 4 охранный электрод: 6 — высоковольтный электрод Двухзажимная измерительная ячейка: 1 — зажимы для соединения с измерительной схемой; 2— отверстие для термометра; 3 — прокладка из твердого электроизоляционного материала: 4 — измерительный электрод; 3 — высоковольтный электрод Измерение tgδ проводят мостом Вина — измерительным мостом переменного тока, предназначенным для измерения емкости и коэффициента потерь конденсаторов. Мост представляет собой последовательное соединение измеряемого объекта (емкость Сх с потерями) со схемой сравнения, копирующей схему замещения этой емкости, и параллельно соединенным с ними делителя напряжения из двух активных сопротивлений и Т?4. В соответствии со схемой замещения измеряемого объекта схема сравнения представляет собой последовательную (рис. 5) цепочку образцовой емкости CN с малыми или пренебрежимыми потерями и фазовыравнивающего сопротивления Rw. Емкость и сопротивление потерь конденсатора определяются независимо от частоты источника: Зная частоту со источника питания, получают коэффициент потерь В качестве нулевого индикатора применяют вибрационный гальванометр, селективный микровольтметр или осциллограф. Перед проведением измерения ячейка должна быть полностью демонтирована и все ее детали должны быть дважды тщательно промыты растворителем (при испытании нефтяных масел используются углеводородные растворители, например толуол). После промывки все детали ячейки ополаскивают ацетоном, промывают мыльным раствором или детергентом, кипятят в 5 %-ном растворе фосфата натрия в дистиллированной воде не менее 5 мин. Затем промывают детали несколько раз и в течение I ч кипятят в дистиллированной воде. Для удаления влаги детали ячейки сушат при температуре 105... 110°С в течение 60...90 мин. Если после сушки и охлаждения ячейку не используют для измерения, ее хранят в эксикаторе с сухим воздухом. Мост Вина После сушки летали ячейки осаждают до температуры на 5...7 С выше комнатной и собирают ее, стараясь избегать Прикосновения незащищенными руками к рабочей поверхности электродов. Затем ячейку присоединяют к измерительной схеме, определяют емкость пустой ячейки (С0), а также ее tgδ0. Значение tg50 при температуре 15...35 С для трехзажимной ячейки не должно превышать 0,0001, а для двухзажимной — 0,0003. На основании этих измерений оценивают чистоту изоляционных прокладок ячейки. При больших значениях tgδ ячейку следует разобрать и вновь промыть. Подготовка к измерениям. Если электрофизические показатели определяют в пробе, взятой из трансформатора, или в пробе, подготовленной для заполнения бака, ее предварительную обработку не проводят. При испытании масла после транспортировки или хранения на складе определяют электрофизические показатели сухого масла, проводя его предварительную сушку. Для этого масло пропускают через фильтрующую воронку при температуре 60...80°С и при избыточном давлении 1333...2666 Па (10...20 мм рт. ст.) с последующей выдержкой при таких условиях в тонком (5... 10 мм) слое в течение 50 мин. Перед проведением первого измерения ячейку сначала заполняют испытуемым маслом и, не проводя измерения, жидкость выливают. Затем повторно заполняют ячейку до уровня на 3...5 мм выше нижнего края охранного электрода (поз. 4), помещают ее в предварительно нагретый до температуры испытания термостат, присоединяют к электрической схеме и после достижения ячейкой заданной температуры проводят измерение. Для измерений при комнатной температуре термостат не используют. Отсчет значения tg5 проводят не более чем через 3 мин после включения напряжения. При проведении второго измерения чистую собранную ячейку нагревают до температуры, на 5... 10°С превышающей заданную температуру измерения, заполняют порцией нагретой жидкости и выливают ее. Ячейку вновь заполняют порцией нагретой жидкости и выдерживают 20 мин при заданной температуре, после чего определяют tgS. Каждое из двух измерений предпочтительно проводить в своей отдельной ячейке. Обработка результатов измерений. Расхождение между результатами двух измерений tgδ не должно превышать 15 % от значения большего результата плюс 0,0002, Если расхождение между результатами измерений превышает указанные пределы, то продолжают измерения на новых порциях диэлектрика пока не получат удовлетворительное расхождение. Расчет значений tg δ проводится по следующим формулам: при проведении измерений в трехзажимной ячейке при проведении измерении в двухзажимной ячейке где С0, tgδ — соответственно емкость (Ф) и тангенс угла диэлектрических потерь пустой измерительной ячейки; Сь tgδ — емкость (Ф) и тангенс угла диэлектрических потерь измерительной ячейки, заполненной испытываемым маслом; Сп — паразитная емкость ячейки (обусловлена наличием твердых электроизоляционных прокладок, пустот, емкости проводов и т.д.), Ф; Ск — емкость измерительной ячейки, заполненной жидкостью с известным значением диэлектрической проницаемости £к (калибровочной жидкостью) и с tg δ < 0,01. За результат измерения tg δ принимают меньшее из двух полученных в опытах значений.