Миллиомметр МИКО-8 с функцией безразборной проверки исправности устройств РПН трансформаторов

Статья опубликована в журнале "Электротехнический рынок" № 5-6(59-60), сентябрь-декабрь 2014 г.
Статья опубликована в журнале "Энергетик" № 5, 2015 г.

Это высокоточный прибор для измерения сопротивления обмоток любого электротехнического оборудования, а также для безразборной проверки устройств РПН (регулирования напряжения под нагрузкой) трансформаторов.

Режим "Миллиомметр"

1. Алгоритм измерения прибора исключает деление всего диапазона измерения на несколько поддиапазонов. И тем самым исключается повышенная погрешность при измерении в начале шкалы каждого поддиапазона, что обязательно для всех миллиомметров, имеющихся на рынке. В МИКО-8 единственный диапазон измерения от 10 мкОм до 10 кОм, и на всем его участке от 500 мкОм до 10 кОм основная погрешность не превышает 0,1%.
   
   
2. Прибор имеет повышенную выходную мощность до 62 Вт, которая позволяет увеличить полезный сигнал (падение напряжения на активном сопротивлении обмотки) и уменьшить сигнал помех благодаря уменьшенному реактивному сопротивлению обмотки вследствие сильного намагничивания. В то же время, возможно регулирование выходной мощности на нескольких пределах, вплоть до 0,3 Вт, что исключает нагрев обмотки измерительным током даже для маломощного оборудования, например трансформаторов тока. При ошибочном задании чрезмерной мощности, вызывающей нагрев обмотки и увеличение ее сопротивления, на дисплее появится сигнальный значок­­­, указывающий на необходимость снижения мощности.
   
   
3. Автоматическое задание оптимальной силы измерительного тока во всем диапазоне сопротивлений и автоматический останов в конце измерения облегчает работу с прибором и исключает субъективную погрешность из-за не установившегося до конца процесса измерения.
   
   
4. Для ускоренного измерения на нескольких (всех) отводах обмотки предусмотрен режим «РПН», в котором измерительный ток   устанавливается на первом же отводе и выключается только после измерений на последнем.
   
   
5. МИКО-8 – единственный, кроме МИКО-7, из отечественных миллиомметров, в котором автоматизировано выполнение следующих операций после измерения сопротивлений трехфазной обмотки:
   
   
• вычисление отклонений сопротивлений обмоток разных фаз между собой;
• перерасчет линейных сопротивлений в фазные;
• приведение измеренных сопротивлений к паспортной температуре;
• вычисление отклонения измеренного сопротивления от паспортного значения;
• вычисление текущей температуры обмотки.

 Это исключает ошибки ручного пересчета и значительно экономит время проверки трансформатора.

6. Возможность питания прибора не от сети, а от внешнего (например, автомобильного) аккумулятора позволяет пользоваться прибором на еще строящихся подстанциях с отсутствующей сетью ≈220В и повышает мобильность прибора при работе с ним на действующих подстанциях.
   
   
7. Для представления информации в табличном или графическом виде прибор оснащен большим цветным графическим дисплеем с высокой яркостью и контрастностью, обеспечивающими хорошую читаемость даже в солнечный день.

Режим "Безразборная проверка РПН"

Этот режим дает возможность легко и быстро получить информацию об исправности устройства РПН с токоограничивающими резисторами. И только при обнаружении неисправности потребуется вскрывать бак контактора или извлекать устройство из бака трансформатора для детального обследования с помощью специализированных приборов ПКР-1 или ПКР-2 и последующего ремонта. Безразборная проверка может быть выполнена как до измерения в режиме миллиомметра, так и после него.

Способ безразборной проверки основан на методе DRM и заключается в измерении силы тока через обмотку, в которую включено устройство РПН, в процессе его переключения с отвода на отвод. При этом на ввода указанной обмотки подано постоянное напряжение с выхода МИКО-8, а вторичные обмотки трансформатора закорочены, как показано на Рис. 1 и 2.

Рис. 1 Схема подключения МИКО-8 к трансформатору при проверке устройства РПН

Рис. 2 Пример закорачивания выводов вторичной обмотки

Благодаря закоротке вторичной обмотки, ток в цепи может измеряться быстро, реагируя на быстрые изменения сопротивления в цепи при переключении контактов. На Рис. 3 (а) показана осциллограмма тока, полученная при переключении устройства РПН по всем отводам вначале в прямом направлении, в сторону уменьшения сопротивления обмотки, а затем в обратном.

Каждая ступень изменения тока на осциллограмме отражает переключение избирателя на очередной отвод. Величина ступени определяется суммой сопротивлений: сопротивления обмотки на отводе, сопротивления контактов избирателя и контактора. Короткие  импульсы между соседними ступенями являются следствием переключения контактором токоограничивающих резисторов. Крупным планом на рис. 3б) показан один из этих импульсов. Он предоставляет собой осциллограмму переключения контактора, искаженную индуктивностью обмотки.

Рис. 3. (а) Осциллограмма переключения устройства РПН на всех отводах

Рис. 3. (б) Осциллограмма переключения контактора

Рис. 4. Две совмещенные осциллограммы переключения контактора

На Рис. 4 совмещены две осциллограммы переключения контактора: (а) – полученная непосредственно на контактах при снятой крышке бака контактора; (б) – полученная безразборным методом через ввода трансформатора.

На осциллограмме (б), несмотря на ее сглаженность, хорошо заметны точки переключения основных и дугогасительных контактов и целостность токоограничивающих резисторов. И эти точки совпадают по времени с аналогичными точками осциллограммы (а).

Так как в процессе переключения с отвода на отвод измерительный ток не успевает до конца устанавливаться, то его измерение выполняется с большей погрешностью, чем при статистических измерениях в режиме миллиомметра. Но метод DRM дает дополнительную информацию о дефектах в устройстве РПН. Например, для устройств типа РС, РНОА и др. можно определить правильность работы главных и дугогасительных контактов контактора, их состояние (подгоревший или нет контакт), целостность токоограничивающих резисторов. Для устройств типа РНТА – 35/320 и аналогичных других, в которых отдельные контактор и избиратель заменены переключателем тонкого регулирования, можно проверить главный и дугогасительные контакты, токоограничивающий резистор, а также состояние поверхности всех неподвижных контактов переключателя, через которые перемещаются подвижные контакты. Таким образом, измерения в режиме миллиомметра и в режиме безразборной проверки взаимно дополняют друг друга, и дают более полную картину состояния трансформатора.

На Рис. 5 приведена фотография дисплея МИКО-8, на котором, в увеличенном масштабе, изображен типовой график изменения силы тока в моменты переключения контактора исправного устройства РПН. Характерные участки графика отмечены стрелками с комментариями. С помощью кнопок прибора в указанные точки можно установить два курсора и измерить времена переключения и силу тока в эти моменты, а также разность между временами и токами.

Рис. 5. Фотография графика тока в моменты переключения исправного контактора устройства РПН, выведенного на дисплей МИКО-8

Рис. 6. Фотография графика тока в моменты переключения неисправного контактора устройства РПН

На Рис. 6 приведена фотография графика тока неисправного устройства РПН, выведенная программой просмотра данных МИКО-8 на дисплей компьютера. На графике хорошо виден разрыв тока длительностью порядка 5 мс, который произошел в момент завершения переключения.

Так как в данном случае разрыв тока происходил только при переключении с нечетного на четный отвод (при переключении с четного на нечетный отводы разрыва тока не наблюдалось), то одной из возможных причин разрыва может быть отскок одного из подвижных контактов контактора.

Для устройств типа РНТА-35/320 следует анализировать не только осциллограмму переключения контактора на одном отводе (рис. 5 и 6), но и на всех отводах (рис. 3 (а)). На второй осциллограмме можно увидеть дефекты в неподвижных контактах: сильно окисленные или закоксовавшиеся участки контактов с повышенным сопротивлением вплоть до полного разрыва. На графике эти участки будут располагаться на ступенях между моментами переключения подвижных контактов при переходе с отвода на отвод.

Таким образом, поскольку безразборная проверка исправности устройств РПН является достаточной простой, малозатратной операцией, не требующей глубокого знания конструкции устройств РПН, с очень простым критерием оценки его исправности (например, отсутствие разрывов тока длительностью более 5 мс) мы рекомендуем эту проверку выполнять при всех плановых и внеплановых обследованиях силового трансформатора.

Представленный материал информационно-аналитический, не носит рекламный характер и не призывает к действию. Сведения предназначены для информирования пользователей сайта www.skbpribor.ru о продукте производителя.