Заводские испытания
Оставшаяся часть двенадцати заводских тестов кратко изложена ниже. Детали соединений тестового набора и формулы некоторых из перечисленных тестов уже описаны в отдельно опубликованных статьях, а для остальных вы направляетесь к стандарту ANSI / IEEE C57.12.90 для этих деталей.
12 Кратко объяснены заводские испытания трансформатора (на фото: силовой трансформатор 420 кВ номинальной мощностью 400 МВА производства KOLEKTOR ETRA, общая масса трансформатора составляет более 400 тонн и работает на электростанции в Германии, принадлежащей SWM Infrastruktur GmbH).
Этот список не является полным, есть несколько тестов, которые отсутствуют, не упомянутые здесь, такие как проверка коэффициента поворота или измерение отношения напряжения и проверка смещения фаз, но вы можете найти их также отдельно опубликованными в EEP (используйте Search).
- Потери без нагрузки
- Ток возбуждения без нагрузки
- Потери нагрузки и импеданс напряжения
- Диэлектрические тесты
- Импульсный импульсный импульс
- Испытание импульсов молнии
- Тест частичного разряда
- Коэффициент мощности изоляции
- Изоляционное сопротивление
- Измерение шума
- Повышение температуры (тепловой запуск)
- Тест короткого замыкания
1. Потери без нагрузки
Испытания измеряют потери без нагрузки при заданном напряжении возбуждения и заданной частоте. Синусоидальные напряжения используются, если в работе трансформатора не возникает другой сигнал.
Рекомендуемым методом является метод вольтметра среднего напряжения с использованием двух параллельно соединенных вольтметров. Один вольтметр является среднечастотным, но RMS калиброванным вольтметром, а другой вольтметр является истинным RMS-ответным вольтметром.
Испытательное напряжение настраивается на указанное значение, считанное среднечастотными вольтметрами. Показания обоих вольтметров используются для коррекции потерь без нагрузки на синусоидальную основу.
Прочтите этот тест в деталях
Схема подключения для измерения потерь холостого хода
Вернуться к Тесты ↑
2. Ток возбуждения без нагрузки
Этот ток измеряется в обмотке, используемой для возбуждения трансформатора, с обмотками других обмоток. Он обычно выражается в процентах от номинального тока обмотки. Ток возбуждения без нагрузки не является синусоидальным и содержит, как мы видели, нечетные гармоники (преимущественно ток третьей гармоники).
Амперметр, используемый для записи тока возбуждения без нагрузки, представляет собой измеритель RMS, который считывает квадратный корень из суммы квадратов гармонических токов.
Вернуться к Тесты ↑
3. Потери нагрузки и импеданс напряжения
Трансформатор должен находиться в определенном состоянии до того, как будут измерены потери нагрузки и импедансное напряжение. Температура изолирующей жидкости должна быть стабилизирована, а разница между температурами верхнего и нижнего масла должна быть меньше 5 ° C.
Температуры обмотки должны измеряться (с использованием метода сопротивления) до и после испытания, а среднее значение принимается за истинную температуру. Разница в температуре обмотки до и после испытания не должна превышать 5 ° C.
Два метода испытаний для измерения потерь нагрузки и импедансного напряжения:
- Ваттметр-вольтметр-амперметр и
- Метод импедансного моста.
Цепь для измерения импеданса и потери нагрузки
Эти тесты обычно применяют уменьшенное напряжение к одному набору обмоток с другим короткозамкнутым контуром. Для трехмоторных трансформаторов эти испытания повторяются для каждой комбинации обмоток, взятых по два за раз.
Прочтите этот тест в деталях
Вернуться к Тесты ↑
4. Диэлектрические тесты
Эти испытания состоят из испытаний на напряжение и напряжение и напряжения.
Прикладные испытания напряжения применяют высокое напряжение для всех втулок обмотки, по одной обмотке за раз, с заземленными другими обмотками. Напряжение 60 Гц постепенно увеличивается в течение 15 с и выдерживается в течение 40 с и уменьшается до нуля в течение 5 с.
Испытания с индуктивным напряжением применяют высокое напряжение на обмотке, а остальные обмотки разомкнуты, чтобы проверить качество изоляции от поворота к повороту. Чтобы предотвратить насыщение ядра при более высоком напряжении возбуждения, частота испытания на наведенное напряжение увеличивается (обычно около 120 Гц). Напряженное напряжение подается на 7200 циклов или 60 с, в зависимости от того, что меньше.
Прочтите этот тест в деталях
Вернуться к Тесты ↑
5. Импульсный импульсный импульс
Импульсный импульсный импульс применяет импульсную импульсную коммутацию между каждым высоковольтным линейным терминалом и землей.
Испытательная серия состоит из одной волны пониженного напряжения (50% - 70% заданного уровня испытания), за которой следуют две волны с полным напряжением. Могут использоваться волны с положительной или отрицательной полярностью или оба. Для каждой приложенной волны берется осциллограмма напряжения. Тест выполняется успешно, если нет резкого падения напряжения. Последовательные осциллограммы могут отличаться из-за влияния насыщения ядра.
Прочтите этот тест в деталях
Схема подключения импульсного теста включения
Вернуться к Тесты ↑
6. Импульсный тест молнии
Тестовая последовательность состоит из одной уменьшенной полной волны, двух измельченных волн и двух полных волн. Соединения с резьбовым соединением выполняются с минимальными эффективными витками в проверке обмотки, а регулирующие трансформаторы устанавливаются на максимальную позицию. Осциллограммы берутся по каждой волне.
Общая методика интерпретации результатов состоит в том, чтобы искать различия в формах уменьшенной полной волны и двух полных волн, которые указывают на отказ изоляции от поворота к повороту.
Прочтите этот тест в деталях
Трансформаторные импульсные испытания и обнаружение неисправностей
Дополнительные критерии тестирования приведены в IEEE Std. C57.98-1993. Импульсные тесты, вероятно, имеют наивысшие вероятности правдоподобия среди всех заводских испытаний, которые обычно выполняются.
Вернуться к Тесты ↑
7. Испытание на частичный разряд
Этот тест обнаруживает радиочастотный шум (0, 85-1, 15 МГц), генерируемый от частичных разрядов в пустотах в изоляции. Приложенное напряжение постепенно увеличивается до тех пор, пока не начнется частичный разряд, который является начальным напряжением. Затем напряжение уменьшается до тех пор, пока не прекратится частичный разряд, а это напряжение погасания.
Напряжение экстинкции должно быть меньше рабочего напряжения трансформатора; в противном случае, как только частичный разряд начинается в поле (из-за некоторого переходного напряжения), он будет продолжаться бесконечно и, возможно, приведет к повреждению или сбою.
Прочтите этот тест в деталях
Цепь измерения частичного разряда
Вернуться к Тесты ↑
8. Коэффициент мощности изоляции
Коэффициент мощности изоляции - это отношение мощности, рассеиваемой в изоляции в ваттах, к кажущейся мощности (вольт-амперы) под синусоидальным напряжением. Приложенное напряжение 60 Гц этого испытания обычно ниже рабочего напряжения трансформатора. Набор тестов Doble разработан специально для проведения этого теста.
Портативные версии используются для измерения коэффициента мощности изоляции трансформаторов в полевых условиях. Этот тест обычно должен выполнять обученный техник. Результаты испытаний корректируются по температуре до эталонной температуры 20 ° C.
Вернуться к Тесты ↑
9. Сопротивление изоляции
Этот тест применяет высоковольтное постоянное напряжение на одну обмотку одновременно с заземлением других обмоток. Ток утечки измеряется, а сопротивление изоляции рассчитывается с использованием закона Ома.
Испытательный комплект сопротивления изоляции разработан специально для проведения этого испытания, и его измерительный прибор откалиброван в мегаях, чтобы можно было избежать расчетов. У Megger, а также у других производителей есть портативный инструмент, который легко переносится в поле.
Прочтите этот тест в деталях
Вернуться к Тесты ↑
10. Измерение шума
Испытание измерения шума выполняется, когда трансформатор находится под напряжением при номинальном напряжении при работе всего охлаждающего оборудования. Геометрия помещения может значительно повлиять на измерения, поэтому предпочтительно, чтобы трансформатор находился внутри безэховой камеры. Однако, если такая камера недоступна, акустически отражающая поверхность может находиться в пределах 3 м от измерительного микрофона, кроме пола или земли.
Микрофоны записи расположены с интервалом в 1 м по периметру трансформатора, причем не менее четырех (4) положений микрофона для небольших трансформаторов.
Зона измерения шума и расположение точек измерения силового трансформатора 242 кВ / 15, 65 кВ, 112 МВА (кредит: Александра Петрович, Любомир Лукич, Милан Коларевич и Дусика Лукич из Университета Крагуеваца)
Уровни звуковой мощности измеряются в определенной полосе частот. Уровни мощности звука преобразуются в децибелы (дБ).
Узнайте больше о Noise
Вернуться к Тесты ↑
11. Повышение температуры (тепловой запуск)
Трансформатор возбуждается при номинальном напряжении, чтобы генерировать потери ядра. Обмотки подключаются к нагрузочному трансформатору, который одновременно циркулирует номинальные токи через все обмотки, чтобы создавать потери нагрузки.
Естественно, что напряжение возбуждения и приложенные циркулирующие токи электрически разделены на 90 °, чтобы минимизировать требования КВ для этого испытания. Тем не менее, большой силовой трансформатор может потреблять до 1 МВт общих потерь, а испытание теплового режима - дорогостоящее испытание.
Поэтому, чтобы уменьшить общий расход, тесты на тепловой пуск обычно выполняются только на одном трансформаторе по заказу на поставку для нескольких трансформаторов, если только клиент не захочет платить за тестирование дополнительных устройств.
Вернуться к Тесты ↑
12. Испытание на короткое замыкание
Тест на короткое замыкание обычно резервируется для типового трансформатора для проверки конструкции узла сердечника и катушки, если только клиент не указывает на то, что испытание на короткое замыкание выполняется на приобретенных трансформаторах.
Заказчик должен осознавать постоянный риск повреждения трансформатора во время испытаний на короткое замыкание.
Сигнал тока низкого напряжения (LVI) применяется к трансформатору до и после применения теста на короткое замыкание. Для осциллограмм токов LVI сравниваются «до» и «после» осциллограммы для значительных изменений в форме волны, которые могут указывать на механическое повреждение обмоток.
Вернуться к Тесты ↑
Ссылка // Принципы и приложения для трансформаторов энергии - Джон Дж. Уиндерс-младший.
(Покупка от Amazon)