Jaké testy je třeba provést na proudových transformátorech

Od Olivera, 8 let v elektrotechnickém průmyslu

Ahoj všichni, jsem Oliver a už 8 let pracuji v elektrotechnickém průmyslu.

Od raných dnů s komisováním podstávkového zařízení až po nynější správu konfigurací ochrany a měření pro celé distribuční systémy, jedním z nejčastěji používaných zařízení v mé práci byl proudový transformátor (CT).

Nedávno se mě kamarád, který teprve začíná, zeptal:

“Jak testujete proudové transformátory? Existuje jednoduchý a efektivní způsob, jak zjistit, jestli fungují správně?”

Skvělá otázka! Mnozí lidé si myslí, že testování CT vyžaduje složité vybavení a přísné postupy, ale pravda je, že — mnoho běžných problémů lze identifikovat pomocí základních dovedností a nástrojů.

Dnes vám na základě svých zkušeností z posledních několika let v prostém jazyce sdělím, jak:

Testovat proudové transformátory, rozpoznávat běžné poruchy a co sledovat během údržby nebo inspekce.

Žádná odborná terminologie, žádné nekonečné standardy — pouze praktické znalosti, které můžete každodenně používat.

1. Co přesně je proudový transformátor?

Než se ponoříme do testování, rychle si připomeňme jeho roli.

Proudový transformátor funguje jako překladatel v elektrickém systému — převádí velké primární proudy na menší sekundární proudy, které mohou bezpečně používat ochranné relé, měřicí přístroje a měřicí zařízení.

Typicky je instalován ve vypínači, v odvodových částech transformátorů nebo na přenosových čárách. Tvoří základ jak ochrany, tak měření.

Pokud tedy selže CT, vaše ochrana nemusí fungovat a vaše měření bude nepřesné.

2. Sedm běžných vad u proudových transformátorů

Na základě mých 8 let zkušeností s terénními pracemi a odstraňováním poruch jsou toto nejčastější problémy, s nimiž se setkáte u CT:

2.1 Otevřený sekundární obvod — Nejnebezpečnější problém!

Jedná se o jeden z nejčastějších a nejnebezpečnějších selhání CT.

Během normálního provozu musí být sekundární strana uzavřená. Pokud se stane otevřenou, mohou se vyvinout nebezpečně vysoké napětí — někdy tisíce voltů — což může ohrozit osobní bezpečnost a poškodit zařízení.

Typické symptomy:

• Třeskot nebo jiskření;

• Měřidlo ukazuje žádné čtení nebo chaotické hodnoty;

• Chybné spuštění ochrany nebo selhání spuštění;

• Přehřívání nebo dokonce kouření CT.

Proč se to stane?

• Volné terminály;

• Poražené nebo odpojené vedení;

• Selhání cívky relé;

• Zapomenutí na krátké spojení během údržby.

Můj doporučení:

• Vždy před libovolnou živou inspekci krátit sekundární stranu;

• Použít speciální testovací terminály;

• Pravidelně kontrolovat těsnost bloku terminálů.

2.2 Nesprávná polarita — Skrytý zabiják

Špatná polarita může vést k:

• Špatným směrem toku energie;

• Falešným poplachům diferenciální ochrany;

• Opačným čtením měřidel;

• Zmatečné logice ochrany.

Jak se to stane?

• Chyba při instalaci vedení;

• Neprovedení opakové kontroly po výměně;

• Primární vodič nainstalovaný špatným směrem.

Jak to zkontrolovat:

• Metoda DC: Krátkodobé připojení baterie a multimetru;

• Nebo použít tester polarity;

• Během provozu kontrola směru toku energie.

2.3 Neshoda poměru — Ovlivňuje přesnost měření

Pokud skutečný poměr nesouhlasí s označením, způsobuje to chyby v měření.

Příklad: CT s označením 100/5 ukazuje pouze 4,7 A výstup — což znamená, že skutečný poměr je vyšší než označeno, což vede k podhodnocení spotřeby energie.

Příčiny:

• Výrobní tolerance;

• Sytota jádra;

• Špatný počet primárních závitů;

• Vysoký sekundární zatěžovací prvek vedoucí ke snížení přesnosti.

Metody testování:

• Použití testeru poměru CT;

• Nebo aplikace primárního proudu a měření sekundárního;

• Porovnání s daty na označení.

2.4 Špatné exkitační charakteristiky — Ovlivňuje spolehlivost ochrany

Obzvláště u CT pro ochranu mohou špatné exkitační vlastnosti způsobit zpoždění nebo selhání ochrany.

Co jsou exkitační charakteristiky? Jednoduše řečeno, je to magnetizační křivka jádra pod různými napětím — ukazující jeho lineární rozsah a bod sytosti.

Jak to testovat:

• Použití testeru exkitačních charakteristik;

• Zkontrolovat, zda napětí kolena odpovídá požadavkům nastavení ochrany;

• 5P10, 5P20 atd. by měly splňovat určité minimální napětí kolena.

2.5 Stárnutí nebo poškození vlhkem — Zvláště v náročném prostředí

V vlhkém, prachovém nebo horkém prostředí mohou CT trpět degradací izolace nebo vnitřním vlhkem.

Symptomy:

• Snížená odporová izolace;

• Zvýšené částečné výboje;

• Zahřívání nebo zvláštní pach;

• Selhání zkoušky elektrické pevnosti.

Řešení:

• Pravidelné měření odporu izolace;

• Sušení nebo výměna těsnění;

• Zvážení použití topičů v tropických oblastech;

• Zajištění správného uzavření skříně.

2.6 Mechanické poškození nebo deformace — Způsobené vnějšími silami

Někdy fyzické poškození těla CT nebo deformace primárního vodiče ovlivňují výkon.

Běžné příčiny:

• Nesprávná instalace;

• Úder při manipulaci;

• Vibrace způsobené přepínáním;

• Korozí způsobené strukturální deformace.

Metody testování:

• Vizuální inspekce obalu;

• Kontrola ohnutých primárních vodičů;

• Měření průměru otvoru jádra pro sedění;

• Oprava nebo výměna, pokud je to nutné.

2.7 Chyby zapojení nebo nesprávné propojení

U vícevazových CT mohou nesprávné zapojení vést k:

• Smíšenému použití vaziček pro ochranu, měření a měření;

• Rušení mezi okruhy;

• Nestandardní monitorovací data.

Můj doporučení:

• Jasně definovat funkce vaziček (ochrana, měření, měření);

• Jasně označit spojení;

• Podrobené kontrole zapojení po instalaci nebo výměně;

• Použití testeru k ověření výstupu každé vazičky.

3. Běžné nástroje a kroky pro testování na místě

Běžné testovací nástroje:

Postup testování na místě (shrnutí):

• Vizuální inspekce na poškození nebo hořeliny;

• Měření odporu izolace (primární k zemi, sekundární k zemi, primární k sekundární);

• Kontrola správnosti polarity;

• Test poměru proudu vzhledem k označení;

• Test exkitačních charakteristik (zejména pro ochranné vazičky);

• Ověření správnosti a těsnosti zapojení;

• Monitorování provozu pod zátěží (pokud je to možné).

4. Moje finální doporučení

Jako někdo s 8 lety praxe v tomto oboru chci všechny odborníky upozornit:

“CT může být malý, ale jeho role je obrovská. Nepočkejte, až dojde k vypnutí, abyste zjistili, že měl problém.”

Obzvláště v klíčových okruzích, jako je hlavní diferenciální ochrana transformátoru, ochrana vedení a měření, jsou pravidelné testy a důkladná údržba nezbytné.

Zde jsou moje doporučení pro různé role:

 Pro personál údržby:

• Naučte se číst informace na označení CT;

• Ovládněte základní testovací techniky (test izolace, kontrola polarity);

• Rozpoznávejte běžné symptomy poruch;

• Okamžitě hlásíte neobvyklosti.

Pro technický personál:

• Rozumějte výběru a výpočtu CT;

• Znáte vlastnosti ochranných vaziček;

• Interpretujte parametry krátkého spojení systému;

• Analyzujte exkitační křivky.

Pro manažery nebo týmy zakupování:

• Definujte jasné technické specifikace;

• Vyberte spolehlivé výrobce;

• Požádejte dodavatele o kompletní záznamy testů;

• Udržujte záznamy o zařízení pro stopovatelnost.

5. Závěrečné myšlenky

Ačkoli jsou malé, proudové transformátory jsou očima a ušima celého elektrického systému.

Nejde jen o snížení proudu — tvoří základ ochrany, základ měření a záruku bezpečnosti.

Po 8 letech v elektrotechnickém oboru často říkám:

“Detaily rozhodují o úspěchu nebo neúspěchu, a správné testování zajišťuje bezpečnost.”