Які перевірки необхідно провести на трансформаторах струму?

Від Олівера, 8 років у електроенергетичній галузі

Привіт всім, мене звати Олівер, і я працюю в електроенергетичній галузі уже 8 років.

З початку кар'єри, коли я проводив комісування обладнання підстанцій, до теперішньої роботи з управлінням захисту та вимірювання для всієї системи розподілу, одним з найчастіше використовуваних пристроїв у моїй роботі був Трансформатор Струму (ТС).

Нещодавно, мій друг, який щойно починає, запитав мене:

“Як перевіряти трансформатори струму? Існує простий і ефективний спосіб визначити, чи вони працюють правильно?”

Чудове питання! Багато хто думає, що тестування ТС потребує складного обладнання та строгих процедур, але насправді — багато типових проблем можна виявити з базовими навичками та інструментами.

Сьогодні я поділюся з вами простими словами — на основі мого досвіду за останні кілька років — як:

Перевіряти трансформатори струму, впізнати типові несправності та на що звернути увагу під час обслуговування або перевірки.

Без термінології, без нескінчених стандартів — лише практичні знання, які ви можете використовувати кожного дня.

1. Що Таке Трансформатор Струму?

Перед тим, як перейти до тестування, давайте швидко нагадаємо його роль.

Трансформатор струму діє як перекладач в енергетичній системі — він перетворює великі первинні струми на менші вторинні струми, які можна безпечним чином використовувати захисними реле, вимірювальними приладами та лічильниками.

Його зазвичай встановлюють в комутаційному обладнанні, вихідних лініях трансформаторів або на лініях передачі. Він становить основу як захисту, так і вимірювання.

Отже, якщо ТС вийде з ладу, ваш захист може не працювати, а вимірювання будуть неточними.

2. Сім Типових Неисправностей Трансформаторів Струму

На основі моєї 8-річної практики та вирішення проблем, це найпоширеніші проблеми, які ви зустрінете з ТС:

2.1 Відкритий вторинний контур — найбільш небезпечна проблема!

Це одна з найпоширеніших та найбільш небезпечних несправностей ТС.

Під час нормальної роботи вторинна сторона має бути замкненою. Якщо вона стане відкритою, можуть виникнути небезпечні високі напруги — іноді тисячі вольт — що може загрожувати особам та пошкодити обладнання.

Типові симптоми:

• Скрипіння або треск;

• Лічильники не показують значень або показують хаотичні значення;

• Неправильна робота захисту або його відсутність;

• Перегрівання або навіть дим із ТС.

Чому це відбувається?

• Розболтались клеми;

• Порушена або відʼєднана проводка;

• Відмова катушки реле;

• Забули короткати під час обслуговування.

Моя порада:

• Завжди короткайте вторинну сторону перед будь-якою перевіркою під напругою;

• Використовуйте спеціальні клеми для перевірок;

• Регулярно перевіряйте затяжку клемнів.

2.2 Неправильна полярність — прихований вбивеця

Неправильна полярність може призвести до:

• Неправильного напрямку потоку енергії;

• Хибних сигналів диференціального захисту;

• Обернених показань лічильника;

• Заплутаної логіки захисту.

Як це відбувається?

• Помилка при встановленні проводки;

• Не перевірили після заміни;

• Первінний провід встановлено в неправильному напрямку.

Як перевірити:

• DC метод: Акумулятор + мультиметр для моментального з'єднання;

• Або використовуйте тестер полярності;

• У процесі роботи, перевірте через напрямок потоку енергії.

2.3 Неспівпадіння коефіцієнта трансформації — впливає на точність вимірювання

Якщо фактичний коефіцієнт трансформації не співпадає з тим, що вказано на шильдик, це призводить до помилок вимірювання.

Приклад: ТС, розрахований на 100/5, показує лише 4.7A виходу — це означає, що реальний коефіцієнт вищий, ніж вказано, що призводить до недоучту енергії.

Причини:

• Толеранція виробництва;

• Насичення сердечника;

• Неправильна кількість первинних витків;

• Висока вторинна навантаженість, що призводить до зниження точності.

Методи перевірки:

• Використовуйте тестер коефіцієнта трансформації;

• Або застосуйте первинний струм і виміряйте вторинний;

• Порівняйте з даними на шильдик.

2.4 Погані характеристики збудження — впливають на надійність захисту

Особливо для ТС захисту, погані характеристики збудження можуть призвести до затримки або невдалого захисту.

Що таке характеристика збудження? Простими словами, це крива намагнічування сердечника при різних напругах — вона показує лінійний діапазон та точку насичення.

Як перевірити:

• Використовуйте тестер характеристик збудження;

• Перевірте, чи відповідає напруга коліна захисту вимогам;

• 5P10, 5P20 тощо, повинні відповідати певним мінімальним напругам коліна.

2.5 Застаріння або пошкодження від вологи — особливо в агресивних середовищах

У вологих, пилових або жарких умовах, ТС можуть страждати від деградації ізоляції або внутрішньої вологи.

Симптоми:

• Зниження опору ізоляції;

• Збільшення часткових розрядів;

• Нагрівання або дивний запах;

• Не проходить тест на діелектричну стійкість.

Рішення:

• Регулярне вимірювання опору ізоляції;

• Сушіння або заміна уплотнень;

• Розгляньте використання нагрівачів в тропічних областях;

• Забезпечте правильне уплотнення шафи.

2.6 Механічні пошкодження або деформації — спричинені зовнішніми силами

Іноді фізичні пошкодження корпусу ТС або деформації первинного проводу впливають на його роботу.

Поширені причини:

• Неправильне встановлення;

• Вдарення при транспортуванні;

• Вібрація від комутаційних операцій;

• Корозія, що призводить до структурних деформацій.

Методи перевірки:

• Візуальний осмотр корпусу;

• Перевірка на згин первинного проводу;

• Вимірювання діаметру отвору сердечника для підбору;

• Ремонт або заміна, якщо необхідно.

2.7 Помилки проводки або неправильні з'єднання

У ТС з декількома витками, неправильна проводка може призвести до:

• Змішаного використання витків для захисту, вимірювання та лічильників;

• Інтерференції між цепями;

• Ненормальних даних моніторингу.

Моя порада:

• Чітко визначте функції витків (захист, вимірювання, лічильники);

• Чітко позначте з'єднання;

• Двічі перевірте проводку після встановлення або заміни;

• Використовуйте тестер для перевірки виходу кожного витка.

3. Поширені інструменти та кроки для перевірки на місці

Поширені інструменти для перевірки:

Процедура перевірки на місці (короткий огляд):

• Візуальний осмотр на наявність пошкоджень або опалених слідів;

• Вимірювання опору ізоляції (первінна до землі, вторинна до землі, первінна до вторинної);

• Перевірка правильності полярності;

• Перевірка коефіцієнта трансформації відносно даних на шильдик;

• Перевірка характеристик збудження (особливо для витків захисту);

• Перевірка правильності та затяжки проводки;

• Моніторинг роботи під навантаженням (якщо можливо).

4. Мої заключні рекомендації

Як людина з 8-річним досвідом у цій галузі, хочу нагадати всім професіоналам:

“Хоч ТС і невеликий, його роль велика. Не чекайте, поки відбудеться аварія, щоб зрозуміти, що він мав проблему.”

Особливо в критичних цепях, таких як головний трансформатор диференціальний, захист ліній живлення та точки вимірювання, регулярне тестування та обережне обслуговування є важливими.

Ось мої рекомендації для різних ролей:

Для обслуговуючого персоналу:

• Вивчіть, як читати інформацію на шильдику ТС;

• Освояйте базові методи перевірки (вимірювання опору ізоляції, перевірка полярності);

• Розпізнайте типові симптоми несправностей;

• Швидко повідомляйте про відхилення.

Для технічного персоналу:

• Зрозумійте вибір та розрахунок ТС;

• Знайте характеристики витків захисту;

• Інтерпретуйте параметри короткого замикання системи;

• Аналізуйте криві збудження.

Для керівників або команд закупівлів: