MASURAREA REZISTENTEI DE IZOLATIE A INFASURARILOR SI A COEFICIENTULUI DE ABSORBTIE (R60 si R60 / R15)

MASURAREA REZISTENTEI DE IZOLATIE A INFASURARILOR SI A COEFICIENTULUI DE ABSORBTIE (R₆₀ si R₆₀ / R₁₅)

Orice material izolant are proprietatea de a se opune txxxxx curentului electric determinat de tensiunea continua U la care se supune materialul. Marimea care limiteaza acest curent I, este rezistenta materialului izolant R_iz care se calculeaza aplicand legea lui Ohm, in current continuu: R_iz=.

Curentul electric strabate materialul prin masa izolantului pe suprafata acestuia, corespunzator definindu-se:

-rezistenta interioara sau de volum;

-rezistenta de suprafata;

Rezistenta de izolatie reprezintǎ rezultatele acestor doua rezistente indiferent de modul de compunere.

1. Scopul probei

Masurarea rezistentei de izolatie alaturi de celelalte probe nedistructive enumerate la cap. I.4. are drept scop determinarea gradului de umiditate a izolatiei transformatoarelor. Gradul de umiditate a izolatiei depinde de tehnologia de uscare aplicata, conditiile tehnice si de mediul de incuvare.

Masurarea impune determinarea urmatoarelor marimi;

-valoarea stabilizata a rezistentei de izolatie masurata dupa 60 sec, de la aplicarea tensiunii inalte continue -R₆₀

-coeficientul de absorbtie, adica raportul rezistentei de izolatie, masurata dupa 60 sec, R₆₀ si rezistenta masurata la 15 sec, R₁₅ - de la aplicarea tensiunii inalte continue = K_ab=

2.Metode de verificare

Rezistenta de izolatie si coeficientul de absorbtie se masoara fie cu megohmetrul, fie prin metoda voltmetrului si ampermetrului sau prin metoda puntii.

La transformatoarele de putere, rezistenta de izolatie se executa cu megohmetrul, cu tensiuni de 1000 V-5000 V si cu domenii de masurare pana la 10000 M .

Schemele de masurare a rezistentei de izolatie sunt standardizate si se executa conform tabelului 1.1. si figurii II.1.

Tabelul 1.1.

Nota: IT-inalta tensiune

MT-medie tensiune

JT-joasa tensiune

m) sunt mǎsurǎri nestandardizate, cu caracter de control, executate numai in cazurile in care rezultatele mǎsurǎrilor efectuate cu schemele obligatorii nu coincid cu rezultatele mǎsurǎrilor anterioare.

3.Aparatura de masurare

Pentru executarea masurarii rezistentei de izolatie se pot utiliza megohmetre cu tensiunea de 500-5000 V si limita superioara de cel putin 1000-10000 M , respectiv:

Megohmetre cu tensiunea de 1000 V si limita superioara de cel putin 1000 M se utilizeaza pentru transformatoarele cu infasurarea de inalta tensiune de 10 KV si mai mica.

Pentru transformatoarele avand infasurarea de inalta tensiune peste 10 KV se utilizeaza megohmetre cu tensiunea de 2500 V si limita superioara de masurare de 10000 M.

Se pot folosi si megohmetre cu tensiunea de 5000 V, dar numai pentru infasurari cu tensiunea peste 10 KV.

Megohmetrele utilizate in cadrul SC. ELEROM SA ROMAN sunt:

-

-

-

-

3.1.Executarea mǎsurǎrii cu megohmetrele cu inductor

3.2. Executarea mǎsurǎrii cu aparatul XS-1

4. Conditii de executare a probelor

Mǎsurarea rezistentei de izolatie si a coeficientului de absorbtie se face inainte de determinarea tgδ si a capacitǎtii infasurarilor, precum si inainte si dupa proba cu tensiune mǎritǎ.

Masurarea rezistentei de izolatie se executa la doua valori de temperatura a izolatiei alese astfel incat acestea sa nu depaseasca cu ± 5˚C cele mentionate in buletinul de fabrica (50˚C; 30˚C, temperatura ambianta).

Pentru trafo si autotrafo de puteri mari reparate in ateliere specializate, rezistenta de izolatie se va masura la doua valori de temperatura 50˚C si 20˚C. Acestea vor constitui valorile de referintǎ.

Masurarea caracteristicilor izolatiei se executa pe panta scaderii temperaturii, dupa linistirea uleiului (cca. 1h.). Temperatura izolatiei se determina inainte de masurarea caracteristicilor izolatiei.

Ca temperatura a izolatiei se considera fie temperature stabilizata a straturilor superioare de ulei, fie temperatura determinata prin metoda variatiei rezistentelor ohmice a infasurarii de IT de pe faza B, daca transformatorul a fost incalzit prin alimentarea cu energie electrica a infasurarii.

Temperatura straturilor superioare de ulei se masoara cu termometru montat in termosemnalizatorul de pe capacul cuvei. In acest caz lacasul respective se umple cu ulei.

5.Interpretarea rezultatelor

Starea izolatiei transformatoarelor se apreciaza prin urmatoarele criterii de defectoscopie nedistructiva:

-rezistenta de izolatie R₆₀

-coeficient de absorbtie R₆₀ / R₁₅

-tangenta unghiului de pierderi dielectrice, tg δ, tratata in capitolul urmator.

Valorile rezistentei de izolatie nu se normeazǎ. Din aceasta cauza, valorile masurate in exploatare pentru rezistenta de izolatie se compara cu valorile de fabrica sau valorile masurate anterior pe acelasi transformator.

Pentru ca aceasta sǎ fie posibil, cand temperaturile de izolatie difera, valorile lui R₆₀ din momentul masurarii se recalculeaza la valoarea temperaturii din fabrica cu relatia:

R₆₀=K1 x R₆₀ (cand t_m>t_f)

R'₆₀= (cand t_m<t_f)

in care:

R₆₀ - valoarea rezistentei de izolatie masurata la temperatura t_m

R'₆₀ - valoarea rezistentei de izolatie recalculate la temperatura t_f din fabrica

K1 - coeficientul de variatie a rezistentei de izolatie a transformatorului de putere, functie de diferenta de temperatura

t = t_m - t_f

sau

t = t_f - t_m , astfel ca Δt>0

Valorile coeficientului K1=f(Δt) sunt date in tabelul 1.2 (conform PE 116/84).

Tabelul 1.2

Daca se constata ca rezistenta de izolatie are valori cu cateva ordine de marime mai mici decat cele uzuale, atunci starea izolatiei nu este corespunzatoare sau masurarea a fost efectuata cu erori sistematice datorita nerespectarii conditiilor de executie.

Raportul rezistentelor de izolatie:

=K_ab

este denumit coeficient de absorbtie.

S-a constatat ca un transformator poate fi considerat sufiecient de uscat daca K_ab≥1.5

Un coeficient de absorbtie mic, apropiat de 1, indica o umezire a izolatiei sau un defect de izolatie.

Valorile rezistentei de izolatie a transformatoarelor dupa reparatie in ateliere specializate nu se normeaza. Se dau in anexa II.1 prevederile PE 116/84 referitor la valorile de control ale R₆₀ si K_ab la PIF si in exploatare.

6.Masuri specifice de protectie a muncii

Intrucat tensiunea de incercare in cazul masurarii rezistentei de izolatie, este de regula, de 2,5 KV, se vor respecta normele de protectie a muncii specifice la incercarea cu tensiune marita, cap. I pct 5.

Suplimentar se vor lua urmatoarele masuri:

-transformatorul trebuie sa fie separat vizibil de restul instalatiei si descarcat de sarcina capacitiva inaintea fiecarei masuratori; persoana care executa descarcarea, trebuie sa poarte manusi si cizme de cauciuc electroizolante;

-celelalte lucrari asupra transformatorului trebuie intrerupte si personalul evacuat, ramanand numai executantii masuratorii;

-cordoanele de legaturǎ trebuie sa fie izolate corespunzǎtor tensiunii de lucru a megohmetrului, sa fie legata la transformator si asigurate impotriva desprinderii;

Este interzisǎ atingirea bornelor aparatului, cordoanelor sau transformatorului incercat, inainte de descǎrcarea de sarcina capacitivǎ.

Inainte de incercarea probelor, se verifica obligatoriu corectitudinea schemei realizate, de catre o alta persoana decat cea care a realizat montajul. Persoana care verifica trebuie sa aiba calificarea superioara celui care a executat schema de masurare.

Inainte de inceperea masurarii se va controla daca toate persoanele care au lucrat la realizarea schemei au fost indepartate.

Megohmetrul, asezat pe un covor izolant, va fi montat intr-un loc la baza transformatorului (se interzice efectuarea masurarilor trafo) in asa fel incat cordoanele de legatura sa nu se atinga intre ele, sau in mod accidental, operatorul.

In laboratoare, masurarile cu megohmetrul se pot executa de catre o persoana avand grupa I de autorizare.

Persoanele cu drept de a efectua masurari cu megohmetrul in cadrul SC. ELEROM SA ROMAN-laboratorul de incercari electrice trafo mari, sunt date in anexa II.2.

ANEXA II.1

Prevederile PE 116/94 privind valorile de control pentru R₆₀ si K_ab, la PIF si in exploatare

a) Rezistenta de izolatie R₆₀

1. Pentru transformatoarele noi, la punera in functie si in primii 3 ani de la PIF, valoarea R₆₀ nu va scadea sub 70 % din valoarea de fabrica . Ulterior in exploatare, valoarea R₆₀ nu va scadea sub valorile minime admise la pct. 4.

2. Pentru transformatoarele care au suferit o reparatie in fabrica sau ateliere specializate ,cu inlocuirea partiala sau totala a izolatiei a infasurarilor sisau care au fost tratate si uscate corespunzator ( atit izolatia cat si uleiul ) valoarea R₆₀ dupa tratare si uscare, la punerea in functie , nu va fi mai mica de 70% din valoarea masurata in fabrica sau atelierul de reparatie .

3. Daca s-a efectuat o reparatie in conditii de teren fara inlocuirea totala sau partiala a izolatiei sau a infasurarilor si la care partea active a fost supusa influentelor factorilor de mediu exterior ( umiditate relativa - 75% durata expunerii 16 ore , temperatura partii active mai mare de +10 sC ), nu se va proceda la uscare daca dupa reumplerea cu ulei ( a carui temperature nu va diferi cu mai mult de 5 sC de temperatura partii active) rezistenta de izolatie nu va scadea sub 60% din valoarea masurata inainte de inceperea reparatiei , iar celelalte caracteristici ale izolatiei sunt corespunzatoare .

4. Valorile minime admise pentru R₆₀ la trafo existente in prezent in exploatare la temperaturile izolatiei de 20 sC si 50 sC sunt :

U_n;Kv 20sC 50sC

-------- ----- ------ ----- ----- --------- ----- ------

60 300MΩ 90 MΩ

110-220 600MΩ 180MΩ

400 1000MΩ 300MΩ

-------- ----- ------ ----- ----- --------- ----- ------

5.Pentru infasurarii cu U_n ≤ 500 V , la care nu exista buletine ale fabricii , valoarea minima a rezistentei de izolatie la 20sC va fi de 2 MΩ.

b) Coeficientul de absorbtie (Kab)

1. La PIF valorile lui K_ab nu trebuie sa fie mai mici decit cele din fabrica.

2. Pentru transformatoarele aflate deja in exploatare , valoarea coeficientului de absorbtie pentru o stare satisfacatoare a izolatiei interne la 20sC este de ;

- K_{ab 1.2 pt. trafo} cu U<110 Kv

- K_{ab 1.3 pt. trafo cu U≥100 Kv}

Ca urmare a umezirii izolatiei sau a unor defecte de izolatie, acest coeficient se micsoreazǎ, apropiindu-se de valoarea 1.

ANEXA II. 2.

Persoanele autorizate sa efectueze masurari de rezistenta de izolatie in cadrul Laboratorului de incercari electrice trafo mari

ANEXA III. 1.

Persoanalul autorizat pentru a efectua mǎsurarea tg δ la transformatoare in cadrul Laboratorului de incercari electrice trafo mari