Рекомендации по применению прибора контроля напряжения пробоя ПКНП-641

версия для печати

Прибор контроля напряжения пробоя ПКНП-641 предназначен для контроля напряжения пробоя трансформаторного масла на предприятиях энергетики, в нефтяной и газовой промышленности и на железнодорожном транспорте.

Прибор ПКНП-641 предназначен для эксплуатации в условиях умеренного климата, в помещениях цеховых, лабораторных и других подобного типа.

Рабочие условия применения прибора ПКНП-641:

Температура окружающего воздуха, ^оС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  от 15 до 35

Относительная влажность воздуха при температуре 35 ^оС, не более . . . . . . . . . . . . . . 80

Напряжение сети питания: постоянного тока, В  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

или переменного тока частотой 50+1 Гц (от внешнего блока питания), В . . . . . . . . . . .220

В 1996 г. по техническому заданию САРАТОВЭНЕРГО был разработан прибор для контроля напряжения пробоя трансформаторного масла. Прибор ПКНП-641 является дальнейшей модификацией этого прибора и выпускается серийно с 2000г. Прибор ПКНП-641 прост в эксплуатации, переносной (с малым весом порядка 2 кг), малогабаритный с универсальным питанием: от сети 220В, 50Гц или от сети постоянного тока 12В, что позволяет проводить оперативный контроль пробивного напряжения трансформаторного масла непосредственно в местах эксплуатации (на подстанциях, в трансформаторных будках, на ТЭЦ и др.), что существенно упрощает процесс контроля и эксплуатационные затраты. Результаты измерений этого прибора совпадают с результатами измерений, полученных на установках типа АИИ…

Перечисленные эксплуатационные свойства достигаются тем, что в разряднике (испытательной ячейке) расстояние между электродами установлено 0,25 мм. Это позволяет использовать испытательное напряжение в интервале 2-12 кВ, для создания напряженности электрического поля в разряднике, достаточного для испытания трансформаторного масла.

Примечание. Для пересчёта величины напряжения пробоя на зазор 2,5 мм (стандартный, например, как в установках типа АИИ…) следует измеренную величину напряжения пробоя увеличить в 10 раз, т.е. испытательное напряжение прибора ПКНП-641 считать эквивалентно 20-120 кВ.

Блок-схема прибора ПКНП-641 приведена на рис.:

где:

1. регулируемый источник напряжения;

2. цифровой мультиметр;

3. управляемый преобразователь напряжения;

4. разрядник;

5. триггер;

6. блок питания.

Прибор ПКНП-641 работает следующим образом. После включения прибора и нажатия на кнопку «ПУСК», которая устанавливает триггер 5 в исходное состояние, постоянное напряжение с регулируемого источника напряжения 1 (управляемого с помощью RP1), контролируемое с помощью цифрового мультиметра 2 подается на аналоговый вход управляемого преобразователя напряжения 3, который преобразует его в высоковольтное постоянное напряжение и подаёт на электроды разрядника 4, в котором находится проба испытуемого трансформаторного масла. При достижении высоковольтным напряжением величины пробоя в масле происходит электрический пробой, при этом на резисторе R1 возникает импульс, который переключает триггер 5. Триггер 5 подает запрещающий сигнал на цифровой вход управляемого преобразователя напряжения 3, и с электродов разрядника 4 снимается высоковольтное напряжение, а на цифровом индикаторе 2 отображается величина, пропорциональная напряжению пробоя, кроме того, загорается световая индикация (светодиод «ПРОБОЙ», не показанный на рис. – см. проспект на прибор ПКНП-641).

Блок питания 6 обеспечивает все функциональные узлы блок-схемы постоянным напряжением 12,6 В при максимальном токе 0,7А.

Далее, приведена выдержка (Раздел 7. «Порядок работы») из паспорта на прибор ПКНП-641, поясняющая порядок проведения работ по определению напряжения пробоя трансформаторного масла.

Порядок работы

1. Заполнить разрядник пробой испытуемого трансформаторного масла.

Примечание. При наличии воздушных пузырьков, удалить их из разрядника.

2. Включить тумблер «ВКЛ.», при этом загорится светодиод «СЕТЬ».

3. Плавно вращать (в течение не более 1 мин) по часовой стрелке ручку «РЕГУЛИР. U»: «ГРУБО» до загорания светодиода «ПРОБОЙ». При этом на цифровом индикаторе отображается напряжение пробоя трансформаторного масла.

4. Уменьшить показания индикатора напряжения пробоя, примерно на 1/4 с помощью ручки «ГРУБО».

5. Нажать на кнопку «ПУСК», предварительно выждав время не менее 1 минуты после пробоя. При этом погаснет светодиод «ПРОБОЙ».

6. Плавно вращать (в течение не более 1 мин) по часовой стрелке ручку «РЕГУЛИР. U»: «ПЛАВНО»  до загорания светодиода «ПРОБОЙ». При этом на цифровом индикаторе отображается напряжение пробоя трансформаторного масла. Зафиксировать (записать) показания цифрового индикатора.

7. Перевести ручку регулировки напряжения «РЕГУЛИР. U»: «ПЛАВНО» в крайнее положение,  вращением против часовой стрелки.

8. Выполнить действия по пунктам 5. –7. четыре раза.

9. Определить среднеарифметическую величину напряжения пробоя трансформаторного масла (по пяти измерениям), которая принимается как результат контроля напряжения пробоя данной пробы масла.

Примечание. Величина напряжения пробоя, измеренная при постоянном напряжении, в 1,4 раза больше величины напряжения пробоя, измеренной при переменном напряжении для одной и той же пробы масла.

10. Перевести ручки регулировки напряжения «РЕГУЛИР. U»: «ГРУБО» и «ПЛАВНО» в крайнее положение, вращением против часовой стрелки.

11. Выключить тумблер «ВКЛ.» прибора ПКНП-641, при этом погаснет светодиод «СЕТЬ».

В дополнение к разделу 7 «Порядок работы» приводим следующие рекомендации:

-Заполнять разрядник пробой испытуемого масла так, чтобы уровень масла находился над электродами не менее 15 мм.

-Заливать масло в разрядник рекомендуется плавно, например, с помощью воронки.

-В случае образования воздушных пузырьков (особенно в зоне межэлектродного пробоя) удалить их из разрядника путем отстаивания, легкого постукивания, покачивания разрядника.

-Проба масла, имеющая отрицательную температуру, должна отстояться при комнатной температуре в течение 8-12 часов в плотно закрытой емкости. В случае, если температура масла находится в интервале 0 – 50 ^оС, то для определения напряжения пробоя масла для температуры 20+5^оС – U₂₀ можно воспользоваться формулой (верна для эксплуатационных масел):

U₂₀=U_T х [1+0,0092 х (20 ^оС – T ^оС)/1 ^оС],

где:

U_T – измеренное напряжение пробоя трансформаторного масла,

T – температура масла при которой измерялось напряжение пробоя трансформаторного масла.

-На результаты измерений напряжения пробоя трансформаторного масла влияют расстояние между электродами, а также состояние поверхности электродов.

При необходимости, проверить рабочий зазор между электродами разрядника, с помощью набора щупов. При этом щуп 0,24 мм – должен входить в межэлектродный зазор свободно, щуп 0,25 мм – с небольшим трением, а щуп 0,26 мм – не должен входить, при этом считается, что рабочий зазор между электродами разрядника равен 0,25 мм. В случае невыполнения этих условий – расконтрить гайки, фиксирующие подвижную часть электродов и выставить зазор 0,25 мм;

При необходимости, проверить состояние поверхности электродов визуально, используя, например, не менее 3-кратную лупу, при этом на поверхности не должно быть нагаров и иных образований. Для их удаления следует полировать поверхность электродов (использование наждачной бумаги недопустимо);

При необходимости, для удаления остатков масла в межэлектродном зазоре рекомендуется использовать полоски плотной бумаги для впитывания этого масла.

-Рекомендуется, в интервалы времени между измерениями напряжения пробоя держать разрядник со снятым испытательным напряжением и подавать его непосредственно перед проведением измерения, нажав на кнопку «ПУСК».

-При использовании для питания прибора внешнего источника постоянного напряжения следует учитывать, что «минус» источника питания соединен с корпусом прибора ПКНП-641.

Ведущий специалист НПП «АВИАСТЭК»  Евтихов М.В.