Энергоаудит предприятий

Энергоаудит предприятий включает в себя комплексное обследование электроустановки, включая проверку кабельных трасс, испытания и измерения параметров высокой и низкой частей вводного устройства, БКТП (блочная комплектная трансформаторная подстанция).Испытания высокой части включают в себя проверку кабеля сверхнизкой частотой, измерение коэффициента абсорбции трансформатора.

Коэффициент абсорбции трансформатора (DAR, Dielectric Absorption Ratio) — это диагностический параметр, характеризующий свойства изоляции высоковольтного оборудования. По сути, он представляет собой коэффициент диэлектрического поглощения, который показывает, насколько эффективно изоляционный материал способен накапливать и удерживать электрический заряд после приложения испытательного напряжения. Значение DAR напрямую связано с уровнем увлажнённости и старения изоляции: чем выше содержание влаги или примесей в диэлектрике, тем хуже его электрическая прочность и надёжность.

Измерение коэффициента абсорбции проводится в процессе испытания сопротивления изоляции. Для этого к обмоткам трансформатора прикладывается постоянное испытательное напряжение, и фиксируется сопротивление изоляции через разные промежутки времени (обычно через 30 секунд и 60 секунд). DAR определяется как отношение сопротивления через минуту к сопротивлению через полминуты. В норме сопротивление должно возрастать с течением времени, поскольку сухая и чистая изоляция обладает выраженным эффектом абсорбции. Если же коэффициент близок к единице, это свидетельствует о том, что изоляция увлажнена или повреждена.

Зачем нужно это измерение?
Определение коэффициента абсорбции играет ключевую роль в системе профилактического обслуживания трансформаторов и другого высоковольтного оборудования. Оно позволяет:
Оценить общее состояние изоляции без её разрушения и разборки;
Раннее выявить дефекты, такие как увлажнение, загрязнение, локальные пробои или старение изоляционного материала;
Предотвратить аварии и отключения, которые могут быть вызваны пробоем изоляции;
Снизить затраты на ремонт, так как выявление проблем на раннем этапе дешевле, чем восстановление после серьёзной аварии.

Таким образом, коэффициент абсорбции (DAR) — это простой, но весьма информативный параметр, который широко используется в практике энергетиков и инженеров для комплексной диагностики трансформаторов. Его регулярное измерение помогает поддерживать оборудование в работоспособном состоянии, продлевает срок службы изоляции и обеспечивает надёжность всей электрической системы.

Испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) имеют свои специфические особенности, которые необходимо учитывать при проведении высоковольтных тестов. В отличие от кабелей с бумажной изоляцией, для которых традиционно применяются испытания постоянным током, для кабелей с изоляцией из СПЭ такой подход является неприемлемым. Причина заключается в том, что при воздействии постоянного тока в изоляции может накопиться статический заряд, что в конечном итоге приводит к разрушению изоляционного материала и выходу кабеля из строя. Этот процесс, известный как *эффект поляризации*, происходит потому, что при воздействии постоянного тока происходит значительная поляризация молекул в изоляции, что вызывает её повреждение под воздействием сильных локальных электрических полей.

На практике самым распространённым методом испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена является применение *переменного тока с низкой частотой* (например, 0,1 Гц). Такой метод испытаний позволяет избежать проблем, связанных с накоплением статического заряда, поскольку переменный ток вызывает гораздо меньшее воздействие на поляризацию материала. Это позволяет эффективно проверять изоляцию кабеля на устойчивость к повышенным напряжениям и долгосрочные электрические воздействия, не рискуя повредить кабель.

Испытания с переменным током на низкой частоте также имеют дополнительные преимущества: они способствуют минимизации переходных процессов, таких как нагрев или деградация изоляции, которые могут возникнуть при использовании постоянного тока. В процессе таких испытаний проверяется как долговечность изоляции, так и её способность выдерживать высокое напряжение в условиях реальной эксплуатации.

Кроме того, для проведения таких испытаний используются высоковольтные источники питания с возможностью точной регулировки напряжения. Это даёт возможность провести тесты при различных уровнях напряжения, чтобы имитировать реальные условия эксплуатации и гарантировать, что кабель будет работать безотказно в различных условиях.

В результате применение метода испытания кабелей из сшитого полиэтилена переменным током с низкой частотой является наилучшей практикой для обеспечения безопасности и надёжности кабельных систем, что особенно важно для энергетических объектов, где долговечность и безопасность кабелей имеют критическое значение.