Особливості випробувань шунтуючих реакторів

Як і трансформатори, реактори піддаються операційним випробувань для контролю якості виготовлення окремих вузлів і складання, приймально - при випуску кожного реактора, приймальним - на головному зразку кожного типу для перевірки відповідності всім вимогам нормативної документації. Обсяг випробувань залежить від класу напруги реактора.

Методи випробувань реакторів мають певні відмінності від методів випробувань трансформаторів, перш за все, внаслідок принципових відмінностей їх функцій і пристрої. Реактор, як правило, має тільки одну обмотку і працює в одному режимі - при повній потужності. Виняток становлять реактори з відбором потужності і керовані реактори. З цієї причини для порушення реактора при робочій частоті необхідно мати джерела відповідної потужності. При підвищенні частоти потужність пропорційно знижується, що можна використовувати при випробуваннях ізоляції. Однак і в цьому випадку потрібно значно більша потужність, ніж при випробуваннях трансформаторів, які проводяться в режимі холостого ходу. У зв'язку з цим зазвичай застосовується метод компенсації реактивної потужності за допомогою конденсаторної батареї. Остання повинна дозволяти проводити випробування як при номінальній, так і при підвищеній частоті, при напружених аж до випробувального для ізоляції.


Мал. 6. Схема випробування змінною напругою при паралельному включенні конденсаторної батареї. а - принципова, б - схема заміщення. Г - генератор, ПТ - проміжний трансформатор, ІТ - випробувальний трансформатор високої напруги, КБ - конденсаторна батарея, Р - випробовуваний реактор; С - ємність батареї, L - індуктивність реактора, R - опір, відповідне втрат в реакторі.


Мал. 7. Схема випробування змінною напругою при послідовному включенні конденсаторної батареї. а - принципова, б - схема заміщення. Позначення см. Рис. 6.

При випробуваннях реакторів великої потужності необхідно компенсувати практично всю реактивну потужність. Залишається тільки активна потужність, яка визначається втратами в реакторі і в випробувальної схемою. Цю потужність повинен забезпечити джерело енергії.
Як джерело енергії зазвичай використовується випробувальний генератор. Для узгодження напруги 1снераторас напругою, необхідним для випробування, в схему включається проміжний трансформатор із змінним коефіцієнтом трансформації. Випробовуваний реактор і конденсаторна батарея можуть бути включені паралельно або послідовно. У першому випадку проміжний трансформатор повинен мати вторинну обмотку на високу напругу, рівне випробувального (с7і). Більш зручно використовувати два трансформатора - проміжний для узгодження з генератором і випробувальний на високу напругу. Випробувальна схема представлена ​​на рис. 6, а, схема заміщення - на рис. 6, б.
Насправді випробувальна схема налаштовується таким чином, щоб реактивне опір не було дорівнює нулю, так як при гострій налаштування в резонанс можлива нестійка робота і самозбудження генератора.
Друга схема дещо краща, так як в цьому випадку спрощується виконання з'єднань на високій напрузі, що особливо важливо при вимірюванні часткових розрядів, коли необхідно знизити зовнішні перешкоди. В обох схемах потужність проміжного трансформатора повинна бути відносно невеликий.
Можливо також включати конденсаторних батарей на первинній стороні проміжного трансформатора (рис. 8), але в цьому випадку необхідний проміжний трансформатор на високу напругу і повну потужність.


Мал. 8. Схема випробування при включенні конденсаторної батареї на стороні НН випробувального трансформатора. Позначення см. Рис. 6.


Для вимірювань втрат необхідний вимірювальний трансформатор напруги високого класу точності, з близькою до нуля кутовий похибкою, розрахований на номінальну напругу реактора. Виготовлення такого трансформатора представляє певні труднощі, тому використовується інший метод вимірювань - мостова схема.
В якості другого високовольтного плеча служить зразковий газонаповнений конденсатор. У нейтраль реактора включається вимірювальний трансформатор струму високого класу точності (0,05% похибка за струмом і (0,5-1) хв по куту). Низьковольтні плечі моста входять до складу моста для виміру ємності й індуктивності (модифікований міст Шеринга). Схема вимірювань показана на рис. 10. Метод дозволяє одночасно виміряти втрати і індуктивність, а отже, і потужність реактора, значтельно підвищивши при цьому точність вимірювань.

При випробуванні внутрішньої ізоляції реактора тривалим напругою з виміром часткових розрядів необхідно знизити зовнішні перешкоди. Джерелом перешкод є конденсаторна батарея і конструкції схеми з'єднання батареї і реактора. З'єднання здійснюємо! трубою достатнього діаметру з гладкою поверхнею, всі елементи схеми і батарея екрануються. Крім того, застосовується диференціальна схема вимірювань часткових розрядів (рис. 11). Для цього електростатичні екрани, службовці для вирівнювання електричного поля в головній ізоляції обмоток, виконуються у вигляді двох симетричних ізольованих частин. Вони служать датчиками двох однакових сигналів, які взаємно компенсують один одного. Баланс порушується тільки при виникненні часткових розрядів у внутрішній ізоляції реактора. Схема дозволяє вимірювати розряди близько 0,01 нКл.

Мал. 10. Схема вимірювання втрат в реакторі. 1 - генератор, 2 - проміжний трансформатор, 3 - захисний розрядник, 4 - конденсаторна батарея, 5 - випробовуваний реактор, 6 зразковий конденсатор, 7 - нижнє плече моста Шеринга типу 2801 фірми Теттекс, що включає декадні опір, ємність і реохорд, 8 - нуль-індикатор типу 5501 (Теттекс), 9 приставка типу 3480 (Теттекс) з взаємною індуктивністю М, 10 - прецизійний трансформатор струму типу 4731 (Теттекс).


Мал. 11. Схема вимірювання часткових розрядів. А, XI і Х2 - лінійний і два нейтральних введення реактора, R і R1- заземлюючі і балансують опору, Тр - високочастотний трансформатор із заземленим екраном, Ф - фільтр низьких частот, Ус - підсилювач, ОСЦ - осцилограф.

Випробування комутаційними імпульсами проводиться додатком напруги до лінійного вводу, як і при інших видах напруги. Індуктивність реактора принаймні на два порядки менше, ніж індуктивність холостого ходу трансформатора тієї ж потужності і того ж класу напруги, тому для отримання імпульсу великої тривалості при випробуванні реакторів великої потужності ємності імпульсного генератора може виявитися недостатньо. З цієї причини стандарти допускають при випробуванні реакторів застосовувати коливальні імпульси тривалістю до переходу через нуль 500 мкс, з фронтом 50 мкс.