Proč jsou před oficiálním uvedenem do provozu distribučních transformátorů nebo přepracovaných transformátorů požadovány pět zkoušek odolnosti proti impulsnímu napětí?

Pulzní zkoušení nových nebo přestavěných transformátorů před uvedením do provozu

Víte, proč nové nebo přestavěné transformátory musí projít pulzní zkouškou před oficiálním uvedením do provozu? Tato zkouška ověřuje, zda izolační síla transformátoru může odolat dopadu plného napětí nebo přepínacích přetlaků.

Princip pulzní zkoušky souvisí s tím, co se stane, když je nezatížený transformátor odpojen. Vypínač přeruší malý magnetizační proud, což může donutit přerušení proudu dříve, než dosáhne nuly kvůli přerušení proudu. To vytváří přepínací přetlaky v induktivním transformátoru. Velikost těchto přetlaků závisí na výkonu vypínače, struktuře transformátoru a klíčově na způsobu uzemlení neutrálního bodu transformátoru. Pro neuzemlené transformátory nebo ty, které jsou uzemleny přes tlumiče oblouku, mohou přetlaky dosáhnout 4-4,5 násobku fázového napětí, zatímco přímo uzemlené neutrální transformátory obvykle zažívají přetlaky, které nepřekračují 3 násobky fázového napětí. Proto musí transformátory, které podstupují pulzní zkoušku, mít své neutrální body přímo uzemlené.

Pulzní zkouška slouží také dvěma dalším účelům: ověření mechanické síly transformátoru při velkých zapínacích proudech a zjištění, zda reléové ochranné systémy nefungují špatně za podmínek významných zapínacích proudů.

Co se týče frekvence zkoušek: nové transformátory obvykle vyžadují pět pulzních zkoušek, zatímco přestavěné transformátory obecně potřebují tři zkoušky.

Při napájení nezatíženého transformátoru se vyskytuje magnetizační zapínací proud, který dosahuje 6-8 násobků nominálního proudu. Tento zapínací proud rychle ubývá počátečně, obvykle se snižuje na 0,25-0,5 násobky nominálního proudu během 0,5-1 sekundy, i když kompletní ubytování trvá déle—několik sekund pro malé/střední transformátory a 10-20 sekund pro velké transformátory. Během počátečního období ubytování může diferenciální ochrana nefunkčně fungovat, což brání napájení transformátoru. Proto umožňuje bezzátižové pulzní zapnutí praktickou verifikaci drátění, charakteristik a nastavení diferenciální ochrany za podmínek zapínacího proudu, což umožňuje hodnotit, zda lze ochranné systémy správně uvedt do provozu.

Podle standardů IEC 60076 vyžaduje plnovoltová bezzátižová pulzní zkouška pět po sobě jdoucích impulsů pro nové výrobky a tři po sobě jdoucí impulzy po hlavních přestavbách. Každý impulz by měl být oddělen alespoň 5 minutami, s personálem, který monitoruje transformátor na místě na případné neočekávanosti, a okamžitě zastaví operace, pokud jsou zjištěny problémy. Po prvním impulzu by měl transformátor běžet nepřetržitě více než 10 minut, s následnými impulzy oddělenými alespoň 5 minuty. Požadavek na pět impulsů je stanoven v předpisech, pravděpodobně jako komplexní zvážení mechanické síly, přetlakových efektů a charakteristik zapínacího proudu.

Postup pro pulzní napájení transformátorů v elektrických systémech

• Ujistěte se, že vypínače a odpojovací spínace na straně generátoru jsou otevřeny. Pokud je to nutné, odpojte konektory terminálů na nižkovoltové straně transformátoru.

• Aktivujte reléové ochranné systémy transformátoru a řízení chladicího systému, ochrany a signalizace.

• Zapněte spínač uzemlení neutrálního bodu transformátoru.

• Zavřete vysokovoltový vypínač transformátoru a proveďte pět pulzních napájení ze strany elektrického systému, s přibližně 10minutovými intervaly mezi každým. Zkontrolujte transformátor na případné neočekávanosti a sledujte chod diferenciální ochrany a ochrany Buchholz (plynové ochrany).

• Pokud je to možné, zaznamenejte oscilogramy magnetizačního zapínacího proudu během napájení transformátoru.

Během zkoušky technici zkoumají izolaci terminálů transformátoru a pečlivě naslouchají neobvyklým vnitřním zvukům, když položí dřevěný hůl nebo izolační tyč na obal transformátoru. Pokud jsou detekovány intermitentní explozivní zvuky nebo náhlé hlasité zvuky, musí být operace okamžitě zastavena. Pouze po úspěšném projití pěti pulzních zkoušek může být transformátor uveden do normálního provozu.