Quins són els tests essencials que han de superar els transformadors combinats qualificats?

Hola a tothom, sóc Oliver, i he treballat en l'indústria de transformadors d'instrumentació durant gairebé vuit anys. Des d'un complet novell a algú que ara pot gestionar les coses de manera independent, he participat en dotzenes d'inspeccions de transformadors d'instrumentació combinats als últims anys.

Avui, m'agradaria compartir amb vosaltres: Quins són els tests que un transformador d'instrumentació combinat qualificat ha de passar abans de sortir de fabrica o ser posat en funcionament? Després de tot, és una peça d'equipament molt crítica en el sistema elèctric — no hi ha lloc per la negligència.

1. Prova d'aislament: És fiable la "capa protectora"?

Primer i més important, tenim la prova de rendiment de l'aislament. Els transformadors d'instrumentació combinats solen funcionar a tensions elevades com 35kV. Si l'aislament no està a l'estàndard, podria causar des de mesures inexactes fins a circuits curts o fins i tot explosions.

Realitzem diverses proves clau:

• Prova de resistència d'aislament – utilitzant un megohmímetre per mesurar la resistència d'aislament entre bobines, que generalment hauria de ser no inferior a 1000MΩ.

• Prova de tensió de freqüència industrial – simulació de condicions extreemes de tensió per veure si el transformador pot suportar sobretensions superiors al seu nivell nominal per un curt període.

• Prova de descàrrega parcial – per detectar qualsevol defecte intern petit com bolques o fisures, que podrien portar a problemes grans durant la operació a llarg termini.

Una vegada vaig tractar una reclamació d'un client en què el transformador es va deteriorar després de només alguns mesos de funcionament. La causa arrel era un tractament deficient de l'aislament. Així que aquest pas realment no es pot saltar!

2. Prova de relació i error: La precisió és la clau!

Una de les funcions bàsiques d'un transformador d'instrumentació combinat és medir amb precisió la corrent i la tensió, el que significa que la seva relació ha de ser precisa, i l'error ha de estar dins dels límits estàndard.

Normalment realitzem:

• Prova de relació – verificant que la relació de tensió i corrent entre els costats primari i secundari coincideix amb les especificacions de disseny.

• Prova d'error (error de relació i error de fase) – especialment per transformadors de grau de comptatge, l'error ha de controlar-se dins de ±0,2%.

Algunes vegades, els clients diuen coses com, "El meu transformador sembla estar bé, però les factures d'electricitat mai quadrin". Aleshores normalment suspectem que l'error ha superat els límits acceptables. Així que aquest pas afecta directament els interessos de l'usuari.

3. Prova de polaritat: Si la direcció és incorrecta, tot falla!

No subestimis aquest pas — la prova de polaritat és realment important. Si la polaritat del transformador està invertida, pot causar que el relé de protecció malinterpreti i fins i tot inhabiliti tot el sistema de protecció.

Utilitzem o bé el mètode DC o el mètode AC per confirmar la polaritat del transformador. Especialment per als transformadors combinats, que contenen components de tensió i corrent, la polaritat ha de coincidir exactament — altrament, tot el sistema podria fallar.

4. Prova de característica volt-amperios: El "repte final" per als transformadors de corrent

Aquesta prova es pot aplicar principalment a la part del transformador de corrent. La característica volt-amperios reflecteix el rendiment de magnetització del nucli de ferro i ens ajuda a determinar si el transformador pot funcionar correctament sota corrents de fal·lia sense saturar-se.

Anem augmentant gradualment la tensió, registrem els canvis de corrent i dibuixem la corba volt-amperios. Si la corba és anormal, indica que pot haver-hi un problema amb el nucli, i la unitat necessita ser enviada per reparació.

Recordo un projecte on el client informava que el sistema de protecció continuava fallant. Després de comprovar la corba volt-amperios, vam trobar que el nucli ja estava severament saturat — això era l'origen del problema.

5. Prova de circuit tancat i obert: Simular condicions extremes

Per verificar el rendiment del transformador sota condicions anòmals, també realitzem:

• Prova de circuit tancat secundari – comprovant el rendiment de protecció del transformador de tensió quan el costat secundari està tancat.

• Prova de circuit obert secundari – observant si el transformador de corrent genera sobretensió quan està obert.

Aquests tests no formen part de la rutina regular, però són essencials per aplicacions especials, com substacions importants o projectes de connexió a xarxes d'energia renovable.

6. Prova d'augment de temperatura: Pot suportar el calor?

Durant la operació a llarg termini, els transformadors d'instrumentació generen calor. Si el disseny de dissipació de calor és deficient o els materials no poden suportar temperatures elevades, pot conduir a l'envejillament de l'aislament o fins i tot a la cremació.

Simulem condicions a la taxa nominal o fins i tot sobrecarregades i mesuram l'augment de temperatura en diferents parts per assegurar-nos que queda dins dels límits acceptables.

Aquest test és especialment important en entorns de alta temperatura o àrees amb altes demandes de càrrega.

7. Prova d'estanquitud (per transformadors SF6)

Per als transformadors d'instrumentació combinats aïllats amb gas SF6, la prova d'estanquitud és obligatòria. Si el gas es filtra, no només afecta el rendiment de l'aislament, sinó que també provoca contaminació ambiental i pot fins i tot perjudicar la seguretat personal.

Utilitzem detectors d'emissió infraroja o detectors de fuga de gas per inspeccionar exhaustivament totes les superfícies d'estanquitud i punts de soldadura.

8. Inspecció d'aparença i estructura: Els detalls fan la diferència

No penses que això sigui superficial — la inspecció d'aparença i estructura és realment molt important. Comprovem:

• Si la carcassa està deformada o fisurada

• Si les connexions de terminals són fortes i estan ben marcatas

• Si la informació de la placa de nomenclatura és precisa

• Si l'estructura d'instal·lació és raonable

Un cop, vam trobar un terminal de terra lleugerament alliberat en un transformador. Tot i que podria semblar menor, si passa desapercebut i es posa en funcionament, les conseqüències podrien ser greus.

Conclusió: Estar qualificat no és l'objectiu — la seguretat és la base

Com algú que ha treballat en l'indústria dels transformadors d'instrumentació durant vuit anys, sé de primera mà que darrere de cada transformador d'instrumentació combinat qualificat hi ha capes de proves estrictes. Cada prova no és només una formalitat — assegura que l'equipament pugui funcionar de manera estable, segura i fiable en condicions reals.

Si esteu a l'indústria, espero que aquest article us ajudi a organitzar el procés de proves. I si sou un client o enginyer, espero que us doni una millor comprensió de què passa darrere dels escenaris amb els transformadors d'instrumentació.

Un transformador d'instrumentació qualificat no és només paraules — realment és "provat" a l'existència.

Sóc Oliver — us veuré la propera vegada amb més insights sobre transformadors d'instrumentació. Adéu!