Como determinar o teor de umidade do isolamento de motores elétricos e transformadores

Determinação do teor de umidade no isolamento

O teor de umidade do isolamento geralmente é determinado para decidir se é necessário secar o isolamento higroscópico de máquinas elétricas e transformadores. Os métodos para determinar o grau de umidade do isolamento são baseados nos processos físicos que ocorrem no isolamento quando a tensão é aplicada a ele.

A capacidade de isolamento pode ser apresentada capacidade geométrica determinada pelas dimensões geométricas do isolamento e capacidade de absorção, ou seja, um recipiente formado na espessura do isolamento por heterogeneidades do material de isolamento, bem como por várias inclusões na forma de entreferros, umidade, poluição, etc.

Quando uma tensão é aplicada, uma corrente de carga com capacitância geométrica flui no primeiro momento através do isolamento, que para rapidamente devido ao processo de carregamento dessa capacitância.

A capacidade de absorção não aparece imediatamente após a tensão ser aplicada ao isolamento, mas algum tempo após o carregamento da capacidade geométrica como resultado da subsequente redistribuição de cargas na espessura do isolamento e seu acúmulo nos limites do indivíduo camadas, que, devido a inomogeneidades, formam um circuito de qualquer maneira de capacitâncias conectadas em série. O carregamento dos respectivos recipientes individuais (polarização) leva a uma corrente de absorção no isolamento.

Após o término da polarização, ou seja, carga da capacidade de absorção, a corrente de absorção torna-se zero, mas a corrente de fuga continua a fluir através do isolamento (corrente de fuga), cujo valor é determinado pela resistência do isolamento à corrente.

Determinação da umidade por coeficiente de absorção com base em uma comparação de leituras de megaohmímetro feitas em vários intervalos após a aplicação de tensão.

Cabine = R60 / R15

onde R.60 e R15 — a resistência de isolamento medida 60 e 15 s, respectivamente, após a aplicação da tensão do megaohmímetro.

Para uma bobina não umedecida a uma temperatura de 10 a 30 ° C, Kab = 1,3-2,0, e para uma bobina umedecida, o coeficiente de absorção é próximo da unidade. Essa diferença é explicada pelo tempo de carga diferente da capacidade de absorção do isolamento seco e úmido.

O valor do coeficiente de absorção é fortemente dependente da temperatura do isolamento, portanto, valores medidos ou reduzidos à mesma temperatura devem ser usados ​​para comparação. O coeficiente de absorção é medido a uma temperatura não inferior a + 10 ° C.

A determinação da umidade por capacidade e frequência é realizada principalmente ao testar transformadores de potência.Baseia-se no fato de que a capacitância do isolamento não molhado muda menos (ou nada) com uma mudança na frequência do que a capacitância do isolamento molhado.

A capacidade de isolamento é geralmente medida em duas frequências: 2 e 50 Hz. Ao medir a capacitância de isolamento a uma frequência de 50 Hz, apenas a capacitância geométrica, que é a mesma para isolamento seco e úmido, tem tempo de aparecer. Ao medir a capacidade de isolamento na frequência de 2 Hz, a capacidade de absorção do isolamento úmido tem tempo para aparecer, enquanto no caso do isolamento seco é menor e carrega lentamente. A temperatura durante as medições não deve ser inferior a + 10 ° C.

A relação entre a capacitância medida em 2 Hz (C2) e a capacitância em 50 Hz (C60) é cerca de 2 para isolamento úmido e cerca de 1 para isolamento não úmido.

Determinação do teor de umidade de transformadores de isolação por potência e temperatura

O isolamento pode ser considerado não umidificado se (C70 — C20) / C20 < 0,2

A capacitância das bobinas pode ser medida usando uma ponte tipo P5026 ao mesmo tempo que a medição tangente de perda dielétrica, ou com um voltímetro — um amperímetro. A temperatura dos enrolamentos do transformador é medida com um termômetro instalado nas camadas superiores do óleo ou é ajustada pela resistência do enrolamento de cobre.

Determinação do teor de umidade na isolação de transformadores de potência pelo aumento da capacitância por 1 s.

Carregando a capacitância isolante e depois descarregando-a, meça a capacitância do objeto C e o aumento da capacitância dC em 1 s devido à capacidade de absorção, que tem tempo para aparecer em 1 s para isolação úmida e nenhum tempo para isolação seca.

O comportamento dC / C caracteriza o grau de umidade do isolamento dos enrolamentos do transformador. O comportamento dC / C depende da temperatura do isolamento e deve ser medido a uma temperatura não inferior a + 10 ° C.