Warum sind fünf Spannungsspitzenfestigkeitsprüfungen für Verteilungstransformatoren oder überholte Transformatoren vor der offiziellen Inbetriebnahme erforderlich?

Impulstests von neuen oder überholten Transformatoren vor der Inbetriebnahme

Wissen Sie, warum neue oder überholte Transformatoren vor der offiziellen Inbetriebnahme Impulstests durchlaufen müssen? Diese Tests prüfen, ob die Isolationsstärke des Transformers den Einfluss der vollen Spannung oder der Schaltüberspannungen aushalten kann.

Das Prinzip hinter den Impulstests bezieht sich darauf, was passiert, wenn ein unbelasteter Transformer abgeschaltet wird. Der Leistungsschalter unterbricht einen kleinen Magnetisierungsstrom, wodurch der Stromunterbrechung möglicherweise vor dem Erreichen des Nullpunkts infolge des Stromabschnitts erzwungen wird. Dies führt zu Schaltüberspannungen im induktiven Transformer. Die Höhe dieser Überspannungen hängt von der Schaltleistung, der Transformatorstruktur und insbesondere von der Neutralpunkt-Erdenmethode des Transformers ab. Für nicht geerdete Transformatoren oder solche, die über Bögenunterdrückungsspulen geerdet sind, können die Überspannungen 4-4,5 Mal die Phasenspannung erreichen, während direkt geerdete Transformatoren in der Regel Überspannungen nicht übersteigen, die 3 Mal die Phasenspannung betragen. Deshalb müssen Transformatoren, die Impulstests durchlaufen, ihre Neutralpunkte direkt geerdet haben.

Impulstests dienen auch zwei weiteren Zwecken: die mechanische Stärke des Transformers bei großen Einschaltströmen zu überprüfen und zu prüfen, ob die Relais-Schutzsysteme unter signifikanten Einschaltströmen fehlfunktionieren.

In Bezug auf die Testfrequenz: Neue Transformatoren benötigen in der Regel fünf Impulstests, während überholte Transformatoren normalerweise drei Tests benötigen.

Beim Einschalten eines unbelasteten Transformers tritt ein Magnetisierungseinströmen auf, das 6-8 Mal den Nennstrom erreicht. Dieser Einschaltstrom nimmt anfangs schnell ab, reduziert sich in der Regel innerhalb von 0,5-1 Sekunde auf 0,25-0,5 Mal den Nennstrom, obwohl der vollständige Abfall länger dauert – mehrere Sekunden für kleine/mittelgroße Transformatoren und 10-20 Sekunden für große Transformatoren. Während des Anfangsabfalls könnte die Differentialschutzanlage fehlfunktionieren, was die Energieversorgung des Transformers verhindern würde. Daher ermöglicht das Leerlauf-Impuls-Schließen eine praktische Überprüfung der Differentialschutzverkabelung, -charakteristiken und -einstellungen unter Einschaltstrombedingungen, um zu bewerten, ob die Schutzsysteme ordnungsgemäß in Betrieb genommen werden können.

Gemäß IEC 60076-Normen erfordern Vollspannung-Leerlauf-Impulstests fünf aufeinanderfolgende Impulse für neue Produkte und drei aufeinanderfolgende Impulse nach größeren Überholungen. Jeder Impuls sollte mindestens 5 Minuten auseinander liegen, mit Personal, das den Transformer vor Ort auf Auffälligkeiten überwacht und die Operation sofort stoppt, falls Probleme festgestellt werden. Nach dem ersten Impuls sollte der Transformer über 10 Minuten ständig betrieben werden, mit nachfolgenden Impulsen, die mindestens 5 Minuten auseinander liegen. Die Vorschrift für fünf Impulse ist in den Vorschriften festgelegt, wahrscheinlich als umfassende Berücksichtigung der mechanischen Stärke, der Überspannungswirkungen und der Einschaltstromcharakteristika.

Verfahren für Impulsenergieversorgungstests von Transformatoren in Stromsystemen

• Stellen Sie sicher, dass die Leistungsschalter und Trennschalter auf der Generatorseite offen sind. Falls erforderlich, trennen Sie die Anschlussverbindungen auf der Niederspannungsseite des Transformers.

• Aktivieren Sie die Relais-Schutzsysteme des Transformers sowie die Steuerungen, Schutzeinrichtungen und Signale der Kühlung.

• Schalten Sie den Erdungsschalter des Transformer-Neutralpunkts ein.

• Schließen Sie den Hochspannungsschalter des Transformers, um fünf Impulsenergieversorgungen aus dem Stromsystem durchzuführen, mit etwa 10-minütigen Intervallen zwischen jedem. Überprüfen Sie den Transformer auf Auffälligkeiten und überwachen Sie den Betrieb des Differentialschutzes und des Buchholz-Schutzes (Gas-Schutz).

• Wenn möglich, zeichnen Sie Oszillogramme des Magnetisierungseinströms während der Energiespeisung des Transformers auf.

Während der Tests untersuchen Techniker die Terminalisolierung des Transformers und lauschen sorgfältig auf ungewöhnliche interne Geräusche, indem sie einen Holzstab oder einen Isolierstab an die Gehäusewand des Transformers legen. Bei der Entdeckung von intermittierenden Explosionsgeräuschen oder plötzlichen lautstarke Geräuschen muss die Operation sofort gestoppt werden. Nur nach erfolgreichem Bestehen von fünf Impulstests kann der Transformer für den normalen Betrieb freigegeben werden.