Кои параметри се тестираат при тестирањето на трансформаторот за тип на масло?

Трансформатори од типот на маслосе критични средства во електроенергетските системи. За да се осигури дека тие работат безбедно, ефикасно и сигурно, мора да се извршат низа ригорозни тестови - и во фабриката и за време на пуштањето во работа, како и во текот на нивниот работен век. Овие тестови ја потврдуваат електричната цврстина, механичкиот интегритет, топлинските перформанси и состојбата на изолационото масло.

Подолу, клучните параметри се објаснети по категорија на тест.

Дел 1: Рутински тестови (извршени на секој трансформатор)

Овие тестови се спроведуваат на секоја единица пред да ја напушти фабриката за да се потврди основниот квалитет на производството.

1. Мерење на отпор на намотување

Овој параметар го мери отпорот на еднонасочна струја. Со мерење на отпорот на секоја фазна намотка (примарна и секундарна), инженерите можат да откријат лабави врски, скршени жици, неправилни позиции на менувачот на чешмата или значителни фазни нерамнотежи. Прифатливите вредности треба да се избалансираат низ фазите (обично во рамките на 2%) и да одговараат на пресметките на дизајнот.

2. Сооднос на напон и поместување на фази

Овој параметар го потврдува односот на вртења. На примарното намотување се применува напон и се мери индуцираниот напон на секундарната страна. Се проверува и фазниот агол помеѓу намотките. Ова осигурува дека трансформаторот произведува правилен излезен напон и фазен однос (на пример, Dyn11). Грешката обично се бара да биде во рамките на ± 0,5%.

3. Загуба без оптоварување и струја на возбудување

Губењето без оптоварување (губење на јадрото) е предизвикано од хистереза ​​и вртложни струи во јадрото. Струјата на возбуда е струјата потребна за магнетизирање на јадрото. Мерењето на овие параметри помага во откривањето на основните дефекти како што се скратените ламинации или лошото склопување. Прекумерната загуба без оптоварување значи дека трансформаторот континуирано ќе троши значителна енергија.

4. Загуба на оптоварување и напон на импеданса

Загубата на оптоварување (загуба на бакар) е топлината што се создава од струјата што тече низ намотките. Импедансата напон ја одредува регулацијата на напонот на трансформаторот и големината на струите на дефектот. За да се измерат овие, секундарниот е краток спој, а напонот на примарниот се зголемува додека не тече номиналната струја.

5. Отпорност на изолација (Мегер тест)

Овој параметар го мери отпорот на еднонасочна струја помеѓу намотките и помеѓу намотките од земја (јадро и резервоар). Високиот отпор на изолација (обично >1.000 MΩ за нови трансформатори) укажува на тоа дека системот за изолација е сув, чист и недопрен. Нискиот отпор обично сугерира навлегување на влага или контаминација.

6. Диелектрична јачина (издржи тест на напон)

Овој параметар потврдува колку пренапон може да издржи изолацијата без да се расипе. Постојат две вообичаени форми:

Издржување на наизменична струја од посебен извор: Ја тестира главната изолација (намотки до земја и помеѓу намотките).

Индуцирана отпорност на наизменична струја: Тестирање на меѓусвртната и меѓуслојната изолација.

Не е потребно прескокнување или дефект за време на тестот за помине.

Дел 2: Тестови за типови (верификација на дизајнот)

Овие тестови се вршат на прототип на секој дизајн за да се докаже дека дизајнот ги исполнува сите стандардни барања.

1. Граници за пораст на температурата

Овој параметар ја мери температурата на стабилна состојба на намотките (пресметана со методот на промена на отпорот) и горното масло под номинално оптоварување. Температурата е единствениот најважен фактор што влијае на животниот век на трансформаторот - секои 6°C покачување над рејтингот го преполовува животниот век на изолацијата. Стандардите обично бараат зголемувањето на температурата на намотување да не надминува 65 K (за изолација од класа А).

2. Молњачки импулс издржи напон

Овој параметар симулира удар на гром на поврзаните линии користејќи напонска бранова форма од 1,2/50 µs. Се применува висок импулсен напон за да се тестира дали изолацијата може да преживее атмосферски пренапони. Ова е критичен тест за спречување на ненадеен дефект на трансформаторот поради гром.

3. Способност за издржување на краток спој

Овој параметар проверува дали намотките можат да се спротивстават на огромните електромагнетни сили генерирани за време на надворешен краток спој без да се деформираат или поместуваат. По тестот, се проверуваат промените во отпорноста на намотувањето и реактансата и се користи анализа на фреквентниот одговор за да се потврди дека не се случило механичко оштетување.

Дел 3: Специјални тестови (конкретно за клиент или апликација)

Овие тестови се вршат кога е потребна дополнителна доверба, како на пример за големи или критични трансформатори.

1. Ниво на делумно празнење (ПД)

Овој параметар ги мери малите електрични празнења во изолационите празнини или на интерфејсите, изразени во пикокулони (pC). Делумното празнење е ран предупредувачки знак за влошување на изолацијата. За новите трансформатори, нивото на PD обично се бара да биде под 10 pC при 1,5 пати номинален напон. Ниското ниво на PD значи дека изолацијата нема меурчиња или загадувачи.

2. Фактор на диелектрична дисипација (Tan δ) и капацитивност

Tan δ (агол на загуба) одразува колку енергија се губи во изолациониот материјал. Капацитетот ја одразува геометриската структура на системот за изолација. Двата параметри се многу чувствителни на влага и стареење. Зголемената tan δ вредност покажува дека изолацијата можеби станала влажна или карбонизирана.

3. Анализа на фреквентен одговор (FRA)

Овој параметар го снима „отпечатокот“ на импедансата на трансформаторот низ опсег на фреквенции (обично 20 Hz до 2 MHz). FRA е исклучително чувствителен на механичко движење на намотките предизвикани од удари при испорака или сили на краток спој. Со споредување на фабрички и теренски траги, ако трагите останат високо поврзани (над 98%), структурата на намотување се докажува непроменета.

4. Импеданса со нулта секвенца

Овој параметар ја мери спротивставувањето на трансформаторот на струи со нулта секвенца (струи на земјена грешка). Ја одредува големината на еднофазната струја на заземјување во цврсто заземјен неутрален систем и е суштински влез за поставките на заштитното реле.

Дел 4: Параметри за испитување на изолационото масло (од клучно значење за трансформаторите од типот на масло)

Маслото делува и како изолација и како течност за ладење, така што неговите физички, хемиски и електрични својства се критични.

1. Пробивен напон (BDV)

Ова е најдиректниот индикатор за електрична јачина на маслото. Примерок од масло се поставува помеѓу две електроди на поставен јаз (обично 2,5 mm), а напонот се зголемува додека не дојде до дефект. Новото масло обично е потребно да има BDV од најмалку 60 kV. Нискиот BDV покажува дека маслото содржи влага или проводни честички.

2. Содржина на вода

Влагата е главен непријател на изолационото масло. Нагло го намалува пробивниот напон и го забрзува стареењето на целулозната изолација. Новото масло бара исклучително мала содржина на вода, обично под 10 делови на милион (ppm).

3. Киселински број (вредност за неутрализација)

Овој параметар ја мери концентрацијата на киселинските соединенија во маслото. Како што маслото старее, бројот на киселини се зголемува. Висока киселост може да ги кородира металните компоненти и да го забрза распаѓањето на изолацијата.

4. Анализа на растворен гас (DGA)

Ова е една од најмоќните дијагностички алатки. Со мерење на концентрациите и односот на клучните растворени гасови - водород (H2), метан (CH4), етан (C2H6), етилен (C2H4), ацетилен (C2H2), јаглерод моноксид (CO) и јаглерод диоксид (внатрешни огревувачи на CO₂). На пример:

Откриен ацетилен → лачен исцедок.

Етилен доминантен → жариште со висока температура.

Ненадеен пораст на водородот → делумно празнење.

5. Интерфацијална тензија (IFT)

Овој параметар го одразува присуството на поларни загадувачи или нуспроизводи од стареење во маслото. Новото масло има релативно висока меѓуфазна напнатост. Како што маслото старее или станува контаминирано, вредноста на IFT се намалува.

6. Точка на трепкање и точка на истурање

Точката на палење го мери ризикот од пожар. Минералното масло обично има точка на палење над 140°C.

Точката на истурање ја мери флуидноста на ниска температура. Во ладни клими, мора да се користи масло со ниска точка на истурање.