Тестирование силовых трансформаторов

Тестирование трансформатора выполняется для определения их электрической, тепловой и механической пригодности для системы, в которой они будут применяться или использоваться. Большинство тестов, выполненных на силовых трансформаторах, определены в национальных стандартах, созданных IEEE, NEMA и ANSI, целью которых является определение единого набора тестов, признанных как производителем, так и пользователем.

Подробности теста трансформатора:

Полевое тестирование. Полевые испытания можно разделить на три категории

  1. Приемочные испытания
  2. Периодические испытания
  3. Испытания после отказа

Приемочные испытания должны проводиться сразу же после поступления продукта в пункт назначения. Можно провести несколько испытаний, которые изложены ниже:

  • Коэффициент поворота
  • Сопротивление изоляции (обмотка и сердечник)
  • Коэффициент мощности
  • Сопротивление (обмотка)
  • Полярность и фазовая зависимость
  • Масло испытания (DGA, влажность, диэлектрики и т. д.)
  • Визуальный осмотр

Периодические испытания проводятся после того, как изделие установлено в его постоянном месте. Основная цель этого теста — следить за состоянием устройства, чтобы любые потенциальные проблемы могли быть обнаружены раньше, чем произойдет сбой. Некоторые из них перечислены ниже:

  • Коэффициент поворота
  • Сопротивление изоляции
  • Коэффициент мощности
  • Сопротивление (обмотка)
  • Испытания масла (DGA, влажность, диэлектрики и т. Д.)
  • Испытание на ток возбуждения
  • Визуальный осмотр

Незапланированный перерыв и потенциал прямого отказа можно предотвратить, следуя периодическому графику испытаний.

Испытания на отказ, проводимые на электрических трансформаторах:

  • Коэффициент поворота
  • Сопротивление изоляции
  • ]
  • Сопротивление
  • Испытания масла
  • Испытание тока возбуждения
  • Анализ горючего газа / газа в масле
  • Визуальный осмотр (внутренний)

Когда сбой трансформатора, время отказа испытания решат, может ли устройство быть отремонтировано на этом участке или необходимо ли его вернуть производителю или специализированный центр по ремонту. Сравнивая результаты испытаний с установленными нормами, может быть скомпилирована «история» трансформатора, и причины отказа могут быть диагностированы. Вот краткий обзор вышеупомянутых тестов:

  • Испытание на трансформацию трансформатора (общее для всех категорий) Тест трансформаторного трансформатора (TTR) используется для проверки правильности соотношения оборотов между обмотками трансформатора. Это соотношение определяет, какое выходное напряжение трансформатора будет относительно входного напряжения. Отношение рассчитывается в условиях без нагрузки, с коэффициентами, рассчитанными в положениях крана для каждой обмотки и для обмотки в целом.

      На одну обмотку подается напряжение, а вольтметры, подключенные как к низковольтным, так и к высоковольтным обмоткам, считываются одновременно. Коэффициент трансформатора представляет собой отношение вольтметра HV и показаний вольтметра LV. Когда проводятся испытания коэффициентов на трехфазных трансформаторах, отношение принимается по одной фазе за раз, а измеренное отношение должно сравниваться с отношением, рассчитанным с использованием заводских табличных напряжений. Любое изменение должно быть в пределах 0,5%.

  • Испытание на сопротивление изоляции трансформатора (общее для всех категорий) Испытание на сопротивление изоляции обмотки (также известное как испытание Meggar) является мерой качества изоляции внутри трансформатора. Он может меняться в зависимости от влажности, чистоты и температуры изоляционных деталей. Все измерения корректируются до 20'C для сравнения. Рекомендуется, чтобы бак и сердечник всегда заземлялись при проведении этого теста. Каждая обмотка должна быть короткозамкнута на клеммах втулки. Затем измеряется сопротивление между каждой обмоткой и всеми другими обмотками и землей (для 2-х обмоточных трансформаторов — H-LG, L-HG и HL-G и трех обмоточных трансформаторов H-LTG, L-HTG, T-HLG, HL-TG, HT-LG, LT-HG и HLT-G).
  • vPower Factor (общий для всех категорий) Этот тест предназначен для контроля за сухостью изоляции трансформатора. Коэффициент мощности определяется как отношение рассеиваемой мощности, деленное на входной вольт-ампер, умноженное на 100. Измерение коэффициента мощности производится с помощью емкостного моста, а соединения те же, что и для испытаний на сопротивление изоляции.
  • Сопротивление трансформатора (общее для всех категорий) Сопротивление обмотки трансформатора можно измерить после того, как ток не прошел через трансформатор в течение нескольких часов, позволяя ему достичь такой же температуры, как и ее окружающая среда. Сопротивление обмотки рассчитывается путем измерения напряжения и тока одновременно, при этом ток как можно ближе к номинальному току. Расчет сопротивления обмотки может быть полезен, поскольку он позволяет рассчитывать и компенсировать потери I2R, что является основным компонентом потерь нагрузки в целом.

      Измерения сопротивления обмотки могут быть сделаны, чтобы определить, произошли ли какие-либо изменения в текущем пути переноса. Измерения сопротивления обмотки должны производиться с помощью моста Уитстона, моста Кельвина или аналогичного моста, способного точно измерять дробные омы. Для значений, привязанных к Уай, должны производиться измерения между каждой парой втулок, затем суммироваться и умножаться на три половины для получения значения сравнения.

  • Испытание трансформаторного масла (общее для всех категорий) Образец изолирующего масла от обслуживающего трансформатора может показать много информации о том, что происходит внутри трансформатора. Есть три основных врага для изоляции нефти — окисление, загрязнение и чрезмерная температура. Следующие тесты могут быть выполнены:
      

    • Кислотное число
    • Диэлектрический пробой
    • Коэффициент мощности
    • Содержание влаги
    • Межфазное натяжение

После проведения испытаний масло может классифицироваться как многоразовое; многоразовые с незначительным восстановлением; или одноразового использования.

  • Трансформаторная полярность (приемочный тест) Полярность трансформатора является либо аддитивной, либо субтрактивной. Чтобы узнать полярность трансформатора, напряжение подается между первичными втулками. Если результирующее напряжение между вторичными втулками больше, чем приложенное напряжение, это означает, что трансформатор имеет дополнительную полярность. Если он ниже, трансформатор имеет субтрактивную полярность. Полярность не важна для одного подключенного распределительного трансформатора, но жизненно важно, если трансформаторы должны быть параллельны или связаны с банком. Трехфазные трансформаторы также проверяются на полярность теми же средствами.
  • Соотношение фаз трансформатора (тест приемки) Испытание фазовых отношений выполняется для полифазных (например, трехфазных) трансформаторов, чтобы убедиться, что они были соединены таким образом, что их фазовое соотношение является правильным. Тест фазового соотношения рассчитывает угловое смещение и относительную фазовую последовательность трансформатора и может выполняться в сочетании с критериями соотношения и полярности. Напряжения фазы первичной и вторичной могут быть записаны и сравнены для получения фазового соотношения.
  • Визуальный осмотр (периодические и неудачные тесты) Это может выявить либо существующие, либо потенциальные проблемы, которые не могут быть обнаружены при диагностическом тестировании. Например, ухудшающиеся прокладки, низкий уровень масла или скошенные юбки. Для каждого подразделения должен быть установлен стандартный список контрольных точек, а затем вести учет каждой инспекции.
  • Испытание на газ / газ в масле (тест на отказ): Исследование газов, растворенных в масле или из газа над маслом, также может показывать аномальные условия в трансформаторах, такие как зарождающиеся неисправности.

      Три соображения очень важны:
      

    • Общий процент горючего газа
    • Процент каждого газового компонента
    • Скорость изменения содержания горючего газа
    • Если процент горючих газов превышает 5%, то требуется немедленное действие [19659053] Испытание на ток возбуждения (периодические и аварийные испытания) Ток возбуждения представляет собой минимальное количество тока, необходимого для поддержания ядра в состоянии магнитного возбуждения.

      Испытание проводится с однофазным питанием, предпочтительно с напряжением, составляющим приблизительно 10% от фазного напряжения обмотки, до которые необходимо подключить, хотя могут использоваться более низкие напряжения.

    Существует два метода, которые можно использовать: первый — подключить однофазное питание к любой имеющейся обмотке с амперметром в цепи для контроля возбуждающего тока. Для трехфазного трансформатора необходимы три таких однофазных теста. Важно соотношение между однофазными показаниями; он должен быть следующим:

    • Показания, сделанные на этапах А и С, должны быть в пределах 5% друг от друга.
    • Показания на фазе В должны составлять от 65 до 90% отсчетов на фазах А и С.

    . Показания, выходящие за пределы приведенных выше соотношений, могут быть индикаторами обмотки обмоток. В другом методе применяются те же требования к уровню напряжения и амперметру, за исключением следующих соединений:

    • Короткая одна обмотка на фазе С и подайте напряжение и прочитайте ток возбуждения на фазе А.
    • Короткая одна обмотка на фазе А и подайте напряжение и прочитайте ток возбуждения на фазе С.
    • Короткая обмоток на фазе В и наложение напряжения и считывание тока возбуждения на фазе А или фазе С.

    Другие испытания трансформатора:

    Другие испытания, которые могут быть выполнены:

    • Тест потери основного сердечника

        В условиях отсутствия нагрузки трансформатор будет продолжать истощать источники электрической энергии. Основным источником этой утечки является потеря сердечника, которая возникает в магнитном сердечнике посредством сочетания гистерезиса и потерь вихревых токов, среди прочих. Потеря сердечника рассчитывается путем применения номинального напряжения и частоты к трансформатору в условиях отсутствия нагрузки. Затем измеряется результирующий ток, из которого можно экстраполировать потерю энергии.

    • Тест потери нагрузки

         Потеря нагрузки представляет собой комбинацию потерь I2R, случайных потерь и вихревых потерь, которые вносят вклад в потерю электрической энергии, которая рассматривается как ток, передаваемый от одной обмотки к другой. Потеря нагрузки изменяется с величиной нагрузки: то есть более высокие нагрузки показывают более высокие темпы потерь. Поэтому потеря нагрузки обычно рассчитывается для номинальной нагрузки, а трансформатор находится в условиях полной нагрузки. Его можно измерить, применяя напряжение к одной обмотке, в то время как другая обмотка короткозамкнута. Напряжение регулируется до тех пор, пока ток, протекающий по цепи, не будет таким же, как номинальный ток. Потеря мощности, измеренная в это время, представляет собой потерю нагрузки.

    • Импедансный тест

        Импеданс является мерой сопротивления, которое приводит к потере электрической энергии в трансформаторе при полной нагрузке, в результате чего отношение входного и выходного напряжений будет отличаться от коэффициента поворота. Его можно измерить одновременно с потерей нагрузки. Импеданс определяется путем измерения напряжения, необходимого для пропускания номинального тока через одну обмотку трансформатора, в то время как другая обмотка короткозамкнута. Это напряжение называется сопротивлением.

    • Прикладное потенциальное испытание

        Прикладной тест потенциала используется для определения того, насколько хорошо изоляция трансформатора связана с напряжениями выше номинального напряжения в течение заданных периодов времени. Приложенная потенциальная проверка проверяет изоляцию между отдельными обмотками; и между обмотками и землей, применяя напряжения к каждой из этих областей.

    • Индуцированный потенциал испытаний

        Испытание на индуцированный потенциал используется для проверки качества изоляции трансформатора, как и при применении потенциального испытания выше. Он проверяет изоляцию отдельных обмоток трансформатора, применяя напряжения между витками, между слоями и между линиями.

    • Контроль импульсного контроля качества

        Импульсные испытания контроля качества проводятся на трансформаторах для имитации молнии; чтобы увидеть, насколько хорошо они выдерживают такие высокие всплески напряжения. Применяемые здесь электрические импульсы могут включать в себя уменьшенные полноволновые испытания, испытания на измельченной волне и передние волны, чтобы имитировать диапазон экстремальных напряжений.

    • Испытание на герметичность под давлением

        Трансформатор можно проверить на наличие утечек давления, создавая давление в баке, а затем оставлять его в покое на несколько часов. Если давление падает в течение промежуточного времени или имеются признаки утечки жидкости, то есть утечка. В противном случае трансформатор не имеет утечек.

    Хотя изучение и контроль стандартных процедур тестирования вашего трансформатора может быть трудоемкой задачей, это определенно помогает лучше понять работу трансформатора, минимизирует опасность для жизни и имущества, сокращает время простоя, минимизирует вероятность внезапного отказа и, следовательно, позволяет оптимально использовать трансформатор.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *