Коэффициент абсорбции
В этой статье речь пойдет о коэффициенте абсорбции, который свидетельствует о текущем состоянии гигроскопической изоляции электротехнического оборудования. Из статьи вы узнаете, что такое коэффициент абсорбции, для чего его измеряют, и какой физический принцип лежит в основе процесса измерения. Также скажем несколько слов о приборах, при помощи которых эти измерения производят.
«Правила устройства электроустановок» в пунктах с 1.8.13 по 1.8.16 и «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» в приложении 3, сообщают нам, что обмотки двигателей, равно как и обмотки трансформаторов, после капитального или текущего ремонта, подвергаются обязательной проверке на значение коэффициента абсорбции. Эта проверка осуществляется в сроки планово-предупредительных работ по инициативе руководителя предприятия. Коэффициент абсорбции связан с увлажненностью изоляции, и соответственно свидетельствует о ее качестве в текущий момент.
В нормальном состоянии изоляции коэффициент абсорбции должен быть больше или равен 1,3. В случае, если изоляция сухая, коэффициент абсорбции окажется выше 1,4. Влажная изоляция имеет коэффициент абсорбции близкий к 1, это является сигналом к тому, что изоляцию следует высушить. Необходимо также помнить, что температура окружающей среды оказывает влияние на коэффициент абсорбции, и в момент испытаний ее температура должна быть в пределах от +10°С до +35°С. С ростом температуры коэффициент абсорбции уменьшится, а с понижением — увеличится.
Коэффициентом абсорбции называется коэффициент диэлектрического поглощения, определяющий увлажнённость изоляции, и позволяющий решить вопрос о том, нуждается ли гигроскопическая изоляция того или иного оборудования в сушке. Испытание заключается в измерении посредством мегомметра сопротивления изоляции через 15 секунд и через 60 секунд с момента начала проверки.
Сопротивление изоляции через 60 секунд — R60, сопротивление через 15 секунд — R15. Первое значение делится на второе, и получается значение коэффициента абсорбции.
Суть измерения в том, что электрическая изоляция характеризуется электроемкостью, и напряжение мегомметра, приложенное к изоляции, заряжает постепенно эту емкость, насыщая изоляцию, то есть возникает ток абсорбции между щупами мегомметра. Для проникновения тока в изоляцию требуется время, и это время тем больше, чем больше размер изоляции и чем выше ее качество. Чем выше качество, тем сильнее препятствует изоляция прохождению тока абсорбции при проведении измерений. Так, чем более увлажнена изоляция, тем коэффициент абсорбции меньше.
У сухой изоляции коэффициент абсорбции будет сильно больше единицы, поскольку ток абсорбции сначала резко устанавливается, затем постепенно снижается, и сопротивление изоляции через 60 секунд, которое покажет мегомметр, окажется больше примерно на 30%, чем оно было через 15 секунд с момента начала замера. Влажная же изоляция покажет коэффициент абсорбции близкий к 1, поскольку ток абсорбции, установившись, не сильно изменит свое значение спустя еще 45 секунд.
Новое оборудование не должно отличаться коэффициентом абсорбции от заводских данных более чем на 20% в сторону уменьшения, и его значение в диапазоне температур от +10°С до +35°С не должно быть меньше 1,3. Если условие не выполняется, оборудование необходимо сушить.
При необходимости измерить коэффициент абсорбции у силового трансформатора или мощного двигателя, применяют мегомметр на напряжение 250, 500, 1000 или 2500 В. Вспомогательные цепи измеряют мегомметром на напряжение 250 вольт. Оборудование с рабочим напряжением до 500 вольт — мегомметром на 500 вольт. Для оборудования с номинальным напряжением от 500 вольт до 1000 вольт применяют мегомметр на 1000 вольт. Если номинальное рабочее напряжение оборудования выше 1000 вольт, применяют мегомметр на 2500 вольт.
С момента подачи высокого напряжения от щупов измерительного прибора производят отсчет времени 15 и 60 секунд, и фиксируют значения сопротивления R15 и R60. Во время подключения измерительного прибора, оборудование, которое подвергается проверке, должно быть обязательно заземлено, а напряжение с его обмоток должно быть снято.
По окончании измерений следует подготовленным проводником разделить заряд с обмотки на корпус. Время разряда для обмоток с рабочим напряжением 3000 В и выше должно быть не менее 15 секунд для машин до 1000 кВт и не менее 60 секунд для машин мощностью больше 1000 кВт.
Для измерения коэффициента абсорбции обмоток машин между собой и между обмотками и корпусом, проводят поочередно измерения сопротивлений R15 и R60 для каждой из независимых цепей, а остальные цепи при этом соединяют между собой и с корпусом машины. Предварительно измеряют температуру цепи, подвергаемой проверке, она должна желательно соответствовать температуре при номинальном режиме работы машины, и не должна быть ниже 10°С, в противном случае обмотку следует прогреть прежде чем проводить замеры.
Значение наименьшего сопротивления изоляции R60 при рабочей температуре оборудования вычисляют по формуле: R60 = Uн / (1000 + Pн / 100), где Uн – номинальное напряжение обмотки в вольтах; Pн – номинальная мощность в киловаттах для машин постоянного тока или в киловольт-амперах для машин переменного тока. Ка = R60 / R15.
Вообще, существуют таблицы, в которых указаны допустимые значения коэффициентов абсорбции для различного оборудования.
Надеемся, что наша краткая статья была для вас полезной, и теперь вы знаете, как и с какой целью необходимо измерять коэффициент абсорбции трансформаторов, электродвигателей, генераторов, и другого электротехнического оборудования, имеющего обмотки.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Как определяется коэффициент абсорбции обмоток трансформаторов
Изоляцию принято считать достаточно сухой, если kабс = R 60 / R 15 ≥ 1,3, где R 60 , R 15 – показания мегаомметра через 15 с и через 60 с после приложения напряжения (рисунок).
Изменение тока в изоляции в зависимости от времени приложения напряжения
I c кв – ток утечки, I см – ток смещения, I абс – ток абсорбции
В настоящее время выпускают специализированные мегаомметры, автоматически рассчитывающие значение коэффициента абсорбции на основании результатов
измерения сопротивлений, полученных в конце отрезков времени 15 c и 60 c .
У влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к 1. В этом случае изоляция объекта должна быть подвергнута сушке.
Согласно требованиям ПУЭ [3] коэффициент абсорбции необходимо определять для изоляции обмоток двигателей и трансформаторов после их капитального (текущего ремонта).
В стандарте испытаний [4] коэффициент абсорбции рекомендован в качестве критерия оценки состояния изоляции.
При определении коэффициента абсорбции, как и при определении других показателей качества электрической изоляции, температура изоляции должна быть не ниже +10°С и не выше +35°С.
Значение коэффициента абсорбции ≥ 1,3 служит вторым, после нормального значения сопротивления изоляции, условием для перехода к проверке электрической прочности изоляции.
1 Контроль изоляции // [Электронный ресурс], режим доступа: http://rza.org.ua/glossary/read/Kontrol-izoljacii.html
3 Правила устройства электроустановок. 7-е издание // М.: Омега-Л, 2006, 268 с.
4 ГОСТ 3484—77. Трансформаторы силовые. Методы испытаний.
Измерение коэффициентов абсорбции и поляризации
Заказать услугу
Заказать и получить качественную услугу по измерению коэффициента абсорбции можно на сайте электротехнической лаборатории. Квалифицированные специалисты выполнят работу быстро и с гарантией результата. Коэффициент абсорбции является качественным показателем работы силового трансформатора.
Через минуту после подачи высокого напряжения производится замер сопротивления изоляции высокоточным мегаомметром. Это позволяет оценить техническое состояние обмоток энергоустановки.
Измерение коэффициента абсорбции позволяет достоверно определить уровень влажности изоляции. Если она сухая, показатель превысит единицу, если имеется влага – параметр будет менее единицы. Измеренное значение должно находиться в пределах 20% от заводской величины, установленной заводом-изготовителем. Если выявлены нарушения, трансформатор необходимо подвергать тщательному осмотру и ремонту. Испытания проводятся при температуре 10-300С. Для исправной и безотказной работы, предупреждения нарушения изоляции обмотки трансформатора необходимо подвергать профилактической сушке. Измерение коэффициента абсорбции изоляции позволяет заказчику запланировать периодическое проведение технических работ.
Токи абсорбции возникают при высоком содержании воды в трансформаторном масле, появлении точек утечки в местах нарушения изоляции. Низкое качество изолирующего материала способно развить дефект и привести к отказу работы силового трансформатора.
Измерение коэффициента абсорбции трансформатора должно выполняться аккредитованными специалистами, использующими профессиональные мегаомметры. По результатам исследований заказчику предоставляется подписанный протокол испытаний утверждённого образца. В соответствии с требованиями правил эксплуатации электроустановок потребителей замер показателя необходимо выполнять в обязательном порядке и после проведения капитального ремонта энергоустановки. Руководящими документами устанавливается нормативная величина, которая должна быть от 1,3 и выше. Измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции производится в сроки, установленные руководителем промышленного предприятия или производственного подразделения. Это является одним из этапов действующей системы планово-предупредительного ремонта и обслуживания, позволяющим добиться безотказной работы оборудования.
Измерение коэффициентов абсорбции (DAR), поляризации (PI), R60
Коэффициент абсорбции — отношение R60 к R15, где R60 представляет собой значение сопротивления изоляции, отсчитанное через 60 секунд после приложения напряжения, R15 — то же, только отсчитанное через 15 сек. Коэффициент абсорбции определяет увлажнение изоляции. Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции намного больше единицы, если влажная то коэффициент близок к единице. Значение коэффициента абсорбции нового оборудования должно отличаться от заводских данных (в сторону уменьшения) не более чем на 20%, а его значение должно быть не ниже 1.3 при температуре 10–30°С. При невыполнении этих условий оборудование подлежит сушке.
Физическая сущность коэффициента абсорбции: всякая электрическая изоляция обладает электрической емкостью. Приложенное к изоляции напряжение мегомметра обусловливает проникновение через точку изоляции токов, которые как бы «насыщают» изоляцию. Эти токи названы токами абсорбции. Времени для проникновения тока в изоляцию требуется тем больше, чем больше геометрические размеры и лучше качество изоляции, препятствующей этому. Из этого следует, что тем больше изоляция увлажнена, тем коэффициент абсорбции будет меньше.
Коэффициент поляризации определяет степень старения изоляции, показывает способность заряженных частиц перемещаться в диэлектрике под воздействием электрического поля. Измерения основаны на сравнении показаний мегомметра, снятых через 60 секунд и 600 секунд после начала испытаний.
В соответствии с ПТЭЭП прил.3 и прил.3.1, а также ПУЭ, изд.7, п.п 1.8.13, 1.8.14, 1.8.15, 1.8.16 коэффициент абсорбции проверяется в обмотках трансформаторов и на обмотках двигателей после текущего и капитального ремонтов в сроки установленные системой планово-предупредительного ремонта руководителем предприятия потребителя. Как правило, по нормативам коэффициент составляет не меньше 1,3. При сухой изоляции этот показатель превышает 1,4. У влажной изоляции коэффициент близок к 1, и изоляцию нужно сушить. На результат измерений влияет температура изоляции. При проведении испытаний температура должна быть не ниже +10°С и не выше +35°С.
Значение коэффициента показывает остаточный ресурс изоляции. Данное испытание занимает много времени и характеризует сильно замедленный поляризацией ток. Коэффициент поляризации характеризуется следующими показателями:
- меньше 1 – изоляция является опасной;
- от 1 до 2 – изоляция сомнительная;
- больше 2 – изоляция хорошая.
Также интересные статьи можно найти в наших группах в соц сетях по хэштэгам # Коэффицент абсорции # Измерение Коэффицента абсорции # Измерение трансформаторов