ОПРЕДЕЛЕНИЕ УВЛАЖНЕННОСТИ ИЗОЛЯЦИИ
Методы определения степени увлажненности изоляции основываются на физических процессах, происходящих в изоляции при приложении к ней напряжения.
Емкость изоляции может быть представлена геометрической емкостью, определяемой геометрическими размерами изоляции, и емкостью абсорбционной, т. е. емкостью, образуемой в толще изоляции неоднородностями изоляционного материала, а также различными включениями в виде воздушных промежутков, влаги, загрязнений и др.
При приложении напряжения через изоляцию в первый момент проходит ток заряда геометрической емкости, быстро прекращающийся в связи с процессом зарядки этой емкости.
Абсорбционная емкость проявляется не сразу после приложения к изоляции напряжения, а спустя некоторое время после заряда геометрической емкости в результате последующего перераспределения зарядов в толще изоляции и накопления их на границах отдельных слоев, образующих из-за неоднородностей как бы цепочку последовательно включенных емкостей.
Следствием заряда соответствующих отдельных емкостей (поляризации) является ток абсорбции в изоляции.
После прекращения поляризации, т. е. заряда абсорбционной емкости, ток абсорбции становится равным нулю, но через изоляцию продолжает проходить ток сквозной проводимости (ток утечки), значение которого определяется сопротивлением изоляции постоянному току.
Определение влажности по коэффициенту абсорбции основано на сравнении показаний мегомметра, снятых через разные промежутки времени после приложения напряжения.
К аб = R60 / R15,
где: R60 и R15 - сопротивление изоляции, измеренное соответственно через 60 и 15 с после приложения напряжения мегомметра.
Для неувлажненной обмотки при температуре 10 - 30 °С K аб = 1,3 - 2,0, а для увлажненной обмотки коэффициент абсорбции близок к единице.
Это различие объясняется разной длительностью заряда абсорбционной емкости у сухой и влажной изоляции.
Значение коэффициента абсорбции сильно зависит от температуры изоляции, поэтому для сравнения следует пользоваться значениями, измеренными или приведенными к одной температуре. Коэффициент абсорбции измеряется при температуре не ниже + 10 °С.
Определение влажности по емкости и частоте производится, главным образом, при испытании силовых трансформаторов. Оно основано на том, что емкость неувлажненной изоляции при изменении частоты изменяется меньше (или совсем не изменяется), чем емкость увлажненной изоляции.
Емкость изоляции принято измерять при двух частотах: 2 и 50 Гц.
При измерении емкости изоляции на частоте 50 Гц успевает проявиться только геометрическая емкость, одинаковая у сухой и влажной изоляции.
При измерении емкости изоляции на частоте 2 Гц успевает проявиться абсорбционная емкость влажной изоляции, в то время как у сухой изоляции она меньше и заряжается медленно.
Температура при измерениях должна быть не ниже + 10 °С.
Отношение емкости, измеренной при частоте 2 Гц (С2), к емкости при 50 Гц (С60) для увлажненной изоляции составляет около 2, а для неувлажненной — около 1.
Определение влажности изоляции силовых трансформаторов по емкости и температуре Изоляцию можно считать неувлажненной, если (С70-С20) / С20 < 0,2.
Емкость обмоток можно измерить либо с помощью моста типа Р5026 одновременно с измерением tg угла диэлектрических потерь, либо вольтметром-амперметром.
Температуру обмоток трансформаторов измеряют термометром, установленным в верхних слоях масла, или устанавливают по сопротивлению меди обмотки.
Определение влажности изоляции силовых трансформаторов по приросту емкости за 1 с.
Заряжая емкость изоляции и затем разряжая ее, измеряют емкость объекта С и прирост емкости dС в течение 1 с за счет абсорбционной емкости, которая успевает проявиться за 1 с у влажной изоляции и не успевает у сухой.
Отношение dС/С характеризует степень увлажненности изоляции обмоток трансформатора. Отношение dС/С зависит от температуры изоляции и должно измеряться при температуре не ниже + 10 °С.