Какви тестове трябва да се проведат на трансформаторите на тока?

От Оливер, 8 години в електроиндустрията

Здравейте всички, аз съм Оливер и работя в електроиндустрията от 8 години.

От ранните дни, когато правех настройка на оборудването в подстанциите, до сегашната ми работа по управление на конфигурации за защита и измерване на цели разпределителни системи, един от най-често използваните устройства в моята работа е токовият трансформатор (CT).

Недавно един приятел, който тъкмо започва, ме попита:

“Как тестирате токовите трансформатори? Има ли прост и ефективен начин да разберете дали работят правилно?”

Чудесен въпрос! Много хора мислят, че тестовете на CT изискват сложни устройства и строги процедури, но истината е — много общи проблеми могат да бъдат идентифицирани с основни умения и инструменти.

Днес ще споделя с вас на прост език — на основата на опит от последните няколко години — как да:

Тестираме токовите трансформатори, разпознаваме общи дефекти и какво да наблюдаваме при поддръжка или проверка.

Без технически термини, без безкрайни стандарти — само практически знания, които можете да използвате всеки ден.

1. Какво точно е токовият трансформатор?

Преди да се вгледаме в тестовете, нека бързо напомним неговата роля.

Токовият трансформатор действа като преводач в енергийната система — той преобразува големите първични токове в по-малки вторични токове, които могат безопасно да бъдат използвани от защитни реле, измервателни прибори и устройствата за измерване.

Той обикновено е инсталиран в комутационното оборудване, изходящите линии на трансформаторите или на преходните линии. Той формира основата както на защитата, така и на измерването.

Ако CT не работи, вашата защита може да не функционира, а измерванията ви ще бъдат неточни.

2. Седем общи дефекти на токовите трансформатори

На основата на 8-годишния ми опит на полето и устраняване на дефекти, това са най-често срещаните проблеми с CT:

2.1 Отворена вторична верига — най-опасният проблем!

Това е един от най-честите и опасни дефекти на CT.

Под нормални условия вторичната страна трябва да е затворена. Ако стане отворена, могат да се развият опасни високи напрежения — понякога хиляди волта — които могат да заплашат персонала и да повредят оборудването.

Типични симптоми:

• Искряне или звук на дъга;

• Измервателните прибори показват нулево или нестабилни стойности;

• Неправилно действие на защитата или невъзможност за действие;

• Прекомерно нагряване или дори димене на CT.

Защо това се случва?

• Лоши контакти;

• Счупени или откъснати жици;

• Повреда на бобината на реле;

• Забравяне да се короткосвърже при поддръжка.

Моят съвет:

• Винаги короткосвържете вторичната страна преди всяка живо-изследване;

• Използвайте специализирани изпитателни терминали;

• Редовно проверявайте затегнатостта на контактните блокове.

2.2 Грешна полярност — скритият убиец

Грешна полярност може да доведе до:

• Грешна посока на потока на мощността;

• Фалшиви сигнали за диференциална защита;

• Обратни показания на измервателните прибори;

• Заплетена логика на защитата.

Как това се случва?

• Грешка при монтажа;

• Не се проверява след замяна;

• Първичен проводник е инсталиран в грешна посока.

Как да проверите:

• DC метод: Батерия + моменчен свърз с мултиметър;

• Или използвайте тестер за полярност;

• В действие, проверете посоката на потока на мощността.

2.3 Несъответствие на отношенията — влияе на точността на измерването

Ако реалното отношение не съответства на етикета, това причинява грешки в измерването.

Пример: CT с рейтинг 100/5 показва само 4.7A изход — това означава, че реалното отношение е по-високо от маркированото, което води до недостатъчно измерване на енергията.

Причини:

• Производствен толеранс;

• Наситеност на ядрото;

• Грешен брой първични завивки;

• Висока вторична нагрузка, причиняваща намаление на точността.

Методи за тестове:

• Използвайте тестер за отношение на CT;

• Или приложете първичен ток и измерете вторичния;

• Сравнете с данните на етикета.

2.4 Лоши характеристики на възбуда — влияе на надеждността на защитата

Особено за CT от защитен клас, лоши характеристики на възбуда могат да причинят забавена или неуспешна защита.

Какво са характеристики на възбуда? Просто казано, това е кривата на намагничаване на ядрото при различни напрежения — показва линейния диапазон и точката на наситеност.

Как да тестирате:

• Използвайте тестер за характеристики на възбуда;

• Проверете дали напрежението на коленото отговаря на изискванията за защита;

• 5P10, 5P20 и т.н. трябва да отговарят на определени минимални напрежения на коленото.

2.5 Стареене или влага — особено в сурови околни условия

В влажни, прахливи или горещи условия, CT могат да пострадат от деградация на изолацията или вътрешна влага.

Симптоми:

• Намалена изолационна съпротивителност;

• Увеличена частична дисперсия;

• Загряване или странен мирис;

• Провал на изпитването за диелектрична издръжливост.

Решения:

• Редовно измерване на изолационната съпротивителност;

• Сушително лечение или замяна на уплътненията;

• Разглеждане на източници на топлина в тропически области;

• Осигуряване на правилно уплътнение на шкафа.

2.6 Механични повреди или деформации — причинени от външни сили

Понякога физическите повреди на корпуса на CT или деформация на първичния проводник влияят на производителността.

Общи причини:

• Неправилна инсталация;

• Удар при обработване;

• Вибрация от комутиращи операции;

• Корозия, причиняваща структурна деформация.

Методи за тестове:

• Визуална проверка на корпуса;

• Проверка за изкривени първични проводници;

• Измерване на диаметъра на ядрото за съответствие;

• Ремонт или замяна, ако е необходимо.

2.7 Грешки в проводката или разбъркани връзки

В многозавивкови CT, грешки в проводката могат да доведат до:

• Смесване на завивки за защита, измерване и измерване;

• Интерференция между веригите;

• Аномални данни за мониторинг.

Моят съвет:

• Ясно дефинирайте функции на завивките (защита, измерване, измерване);

• Етикетирайте връзките ясно;

• Двойна проверка на проводката след инсталация или замяна;

• Използвайте тестер за проверка на изхода на всяка завивка.

3. Общи инструменти и стъпки за тестове на място

Общи тестови инструменти:

Процедура за тестове на място (резюме):

• Визуална проверка за повреди или огнени следи;

• Измерване на изолационната съпротивителност (първично към земя, вторично към земя, първично към вторично);

• Проверка на правилната полярност;

• Тест на токово отношение спрямо етикета;

• Тест на характеристиките на възбуда (особено за защитни завивки);

• Проверка на правилната проводка и затегнатост;

• Мониторинг на работата под товар (ако е възможно).

4. Моите финални препоръки

Като човек с 8-годишен опит в тази област, искам да напомня на всички професионалисти:

“CT може да е малък, но неговата роля е огромна. Не чакайте до случването на авария, за да осъзнаете, че имаше проблем.”

Особено в критични вериги като диференциална защита на главен трансформатор, защита на фидера и точки за измерване, редовните тестове и внимателната поддръжка са от ключово значение.

Ето моите препоръки за различни роли:

За персонал за поддръжка:

• Научете да четете информацията на етикета на CT;

• Овладейте основни техники за тестове (тест на изолация, проверка на полярност);

• Разпознавайте общи симптоми на дефекти;

• Сигнално докладвайте аномалии.

За технически сътрудници:

• Разберете избора и изчисленията на CT;

• Знаете характеристиките на защитните завивки;

• Интерпретирайте параметрите на системната краткосрочна връзка;

• Анализирайте кривите на възбуда.

За менаджери или екипи за закупуване:

• Определете ясни технически спецификации;

• Изберете надеждни производители;

• Изисквайте пълни тестови доклади от доставчиците;

• Поддържайте записи на оборудването за проследимост.

5. Заключителни мисли

Макар и малки, токовите трансформатори са очите и ушите на цялата енергийна система.

Те не са само за намаляване на тока — те формират основата на защитата, основата на измерването и гарантията за безопасност.

След 8 години в електроиндустрията, често казвам:

“Детайлите определят успеха или провала, а правилните тестове гарантират безопасността.”