Диагностика конденсаторов

Данный вид диагностики применяются при проведении испытаний косинусных конденсаторов, конденсаторов связи, отбора мощности и конденсаторов применяемых для защиты вращающихся машин от перенапряжений.

Косинусные конденсаторы предназначены для повышения коэффициента мощности электроустановок переменного тока частоты 50Гц как для групповой, так и для индивидуальной компенсации.

Конденсаторы устанавливаются на подстанциях предприятия на стороне высокого (6-10кВ) и низкого (0, 22-0, 66кВ) напряжения, а также у распределительных пунктов в цехах или отдельных приёмников электрической энергии.

Подключение конденсаторов производится параллельно с индуктивным сопротивлением сети (поперечная компенсация), в большинстве случаев схема соединения конденсаторов в установках компенсации мощности - треугольник.

Конденсаторы применяемые для защиты вращающихся машин от атмосферных перенапряжений устанавливаются на стороне высокого напряжения в ЗРУ-10кВ и подключаются параллельно вентильным разрядникам. При этом три конденсатора собираются в звезду и общая точка схемы соединятся с землёй.

Конденсаторы связи применяются в установках высокочастотной связи для разделения цепей высокого и низкого напряжения.

Конденсаторы изготавливаются однофазными или трёхфазными на различные по величине напряжения и мощности.

В настоящее время конденсаторные установки выполняют из отдельных конденсаторов малой ёмкости (порядка 70 мкф), из которых собирают общую ёмкость ступеней. Причём каждая из секций состоит из отдельных элементов которые управляются несколькими коммутационными аппаратами. Коммутационные аппараты одной секции включаются одновременно.

Кроме компенсации реактивной мощности некоторые типы конденсаторов применяются для защиты электроустановок от перенапряжений, в качестве делителей напряжения, в установках связи и для отбора мощности.

Объект испытания.

При проведении испытаний конденсаторов производится:

- Внешний осмотр

- Измерение сопротивления изоляции

- Измерение сопротивления разрядного резистора

- Измерение ёмкости

- Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

- Испытаний повышенным напряжением

- Испытание батарей конденсаторов.

Внешнему осмотру (визуальному контролю) подвергаются корпуса и изоляторы конденса­торов, состояние коммутационной аппаратуры конденсаторных установок и батарей.

Разрядный резистор конденсаторной батареи или отдельного конденсатора служит для снижения уровня напряжения на конденсаторе после отключения его от сети, путём разряда на себя. Сопротивление может быть вмонтировано в конденсатор или установлено снаружи между выводами конденсатора.

Сопротивление изоляции измеряется между выводами конденсатора и корпусом.

Ёмкость конденсатора является определяющим параметром для оценки работоспособности конденсатора или конденсаторной батареи.

Определяемые характеристики.

Внешний осмотр.

Производится путём визуального контроля.

При обнаружении течи (капельной или иной) жидкого диэлектрика конденсатор бракуется независимо от результатов остальных испытаний.

Измерение сопротивления изоляции.

Измерение сопротивления изоляции конденсатора или конденсаторной батареи производится между замкнутыми между собой выводами и корпусом (землёй). Сопротивление изоляции не нормируется. Измерение сопротивления изоляции производится мегаомметром на напряжение 2500В.

Измерение сопротивления разрядного резистора конденсаторов.

Сопротивление разрядного резистора не должно превышать 100 МОм.

Измерение ёмкости.

Ёмкость измеряется у каждого отдельно стоящего конденсатора с выводом его из работы или под рабочим напряжением (путём измерения емкостного тока или распределения напряжения на последовательно соединённых конденсаторах).

Измерение ёмкости является обязательным после испытания конденсатора повышенным напряжением.

Отклонение измеренных значений ёмкости конденсаторов от паспортных значений не должны выходить за пределы, указанные в таблице 2.

При контроле конденсаторов под рабочим напряжением оценка их состояния производится сравнением измеренных значений емкостного тока или напряжения конденсатора с исходными данными или значениями, полученными для конденсаторов других фаз (присоединений).

Таблица 2.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь.

Измерение производится на конденсаторах связи, конденсаторах отбора мощности и конденсаторах делителей напряжения.

Измеренное значение tg δ не должно превышать 0, 3% (при температуре 20⁰С) при первом включении и 0, 8% в эксплуатации.

Испытание повышенным напряжением.

Испытывается изоляция относительно корпуса при закороченных выводах конденсатора.

Величина и продолжительность приложения напряжения регламентируется заводскими инструкциями.

Испытательные напряжения промышленной частоты для различных конденсаторов приведены ниже в таблице 3.

Таблица 3.

Испытания напряжением промышленной частоты могут быть заменены одноминутным испытанием выпрямленным напряжением, приведённым в таблице 3.

Испытание батареи конденсаторов.

Испытание производится трёхкратным включением батареи на номинальное напряжение с контролем значений токов по фазам. Токи в фазах не должны отличаться более чем на 5%. Контроль тока может осуществляться по приборам конденсаторной установки. Перед включение конденсаторной установки на номинальное напряжение желательно провести наладку регулятора с помощью приборов – например с применением прибора «РЕТОМ-41». Это позволит проверить коммутационные аппараты и работоспособность регулятора.

Условия испытаний и измерений

Испытание конденсаторов производят при температуре окружающей среды не ниже +20⁰С, в сухую погоду (или в помещении).

Влажность окружающего воздуха имеет значение при проведении высоковольтных испытаний, т.к. конденсат на конденсаторах и их изоляторах может привести к пробою изоляции и, соответственно, к выходу из строя оборудования (как испытательного, так и испытуемого). Перед проведением высоковольтных испытаний конденсаторы следует протереть от пыли, грязи и влаги.

Атмосферное давление особого влияние на качество проводимых испытаний не оказывает, но фиксируется для занесения данных в протокол.

Средства измерений.

Измерение сопротивления разрядного сопротивления конденсаторов производят с помощью мостов постоянного тока типа Р333, ММВ и других. Кроме того, в большинстве случаев для измерения сопротивления разрядного резистора подойдут различные мультиметры.

Измерение сопротивления изоляции производится с помощью мегаомметра на напряжение 2500В, например МС-05.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты производят с помощью различных установок, которые состоят из следующих элементов: испытательного трансформатора, регулирующего устройства, контрольно-измерительной и защитной аппаратуры. К таким аппаратам можно отнести установку АИИ – 70, АИД – 70, а также различные высоковольтные испытательные трансформаторы, которые обладают достаточным уровнем защиты и надлежащим уровнем подготовлены для проведения испытаний.

Измерение ёмкости конденсаторов и тангенса угла диэлектрических потерь производится с помощью мостов переменного тока типа Р2056 и прибора «ВЕКТОР». Кроме того, измерение ёмкости можно произвести с помощью многофункционального измерительного прибора MS-2000.