Waarom zijn vijf spanningstesten met impulsen nodig voor distributietransformatoren of overhauled transformers voordat ze officieel in gebruik worden genomen?

Impulstesten van nieuwe of gereviseerde transformatoren vóór inbedrijname

Weet u waarom nieuwe of gereviseerde transformatoren een impulstest moeten ondergaan voordat ze officieel in gebruik worden genomen? Deze test controleert of de isolatiesterkte van de transformator het impact van volle spanning of schakeloverspanningen kan weerstaan.

Het principe achter impulstesten is gerelateerd aan wat er gebeurt wanneer een onbelaste transformator wordt afgesloten. De schakelaar onderbreekt een kleine magnetiseringsstroom, waardoor de stroomonderbreking mogelijk plaatsvindt voordat de stroom nul bereikt, als gevolg van stroomonderbreking. Dit creëert schakeloverspanningen in de inductieve transformator. De grootte van deze overspanningen hangt af van de schakelaarprestatie, de structuur van de transformator en cruciaal, de manier waarop de neutrale aarding van de transformator is uitgevoerd. Voor ongeaarde transformatoren of die via boogdempers zijn aangesloten, kunnen de overspanningen 4-4,5 keer de fase-spanning bereiken, terwijl direct geaarde neutrale transformatoren meestal overspanningen ervaren die niet 3 keer de fase-spanning overschrijden. Daarom moeten transformatoren die een impulstest ondergaan, hun neutrale punten direct aarden.

Impulstesten dienen ook twee extra doeleinden: het controleren van de mechanische sterkte van de transformator onder grote startstromen, en het controleren of relaisbeschermingssystemen zullen miswerken onder significante startstroomcondities.

Wat betreft de testfrequentie: nieuwe transformatoren vereisen meestal vijf impulstesten, terwijl gereviseerde transformatoren doorgaans drie testen nodig hebben.

Wanneer een onbelaste transformator wordt opgeladen, treedt een magnetiseringsstartstroom op, die 6-8 keer de nominale stroom bereikt. Deze startstroom neemt aanvankelijk snel af, meestal tot 0,25-0,5 keer de nominale stroom binnen 0,5-1 seconde, hoewel de volledige afname langer duurt—enkele seconden voor kleine/middelgrote transformatoren en 10-20 seconden voor grote transformatoren. Tijdens de initiële afnameperiode kan differentiële bescherming miswerken, waardoor de opstart van de transformator wordt verhinderd. Daarom staat de lege impulssluiting toe om de differentiële beschermingsbedrading, kenmerken en instellingen praktisch te controleren onder startstroomcondities, waardoor kan worden beoordeeld of de beschermingssystemen correct kunnen worden ingeschakeld.

Volgens IEC 60076-normen vereist een volledige spanning lege impulstest vijf opeenvolgende impulsen voor nieuwe producten en drie opeenvolgende impulsen na grote revisies. Elke impuls moet minstens 5 minuten uit elkaar staan, met personeel dat de transformator ter plaatse monitort op afwijkingen, en de operaties onmiddellijk stoppen bij het detecteren van problemen. Na de eerste impuls moet de transformator meer dan 10 minuten continu werken, met latere impulsen ten minste 5 minuten uit elkaar. De eis van vijf impulsen is in de regels vastgelegd, waarschijnlijk als een grondige overweging van mechanische sterkte, overspannings-effecten en startstroomkenmerken.

Proceduur voor impulsaanvoer-testen van transformatoren in elektriciteitsnetwerken

• Zorg ervoor dat de circuitbrekers en loskoppelcontacten aan de generatorzijde openstaan. Indien nodig, de terminalverbindingen aan de laagspanningszijde van de transformator loskoppelen.

• Activeer de relaisbeschermingssystemen en koelsysteemcontroles, bescherming en signalering van de transformator.

• Sluit de neutrale aardingsschakelaar van de transformator aan.

• Sluit de hoogspanningscircuitbreker van de transformator om vijf impulsaanvoeracties vanuit het elektriciteitsnetwerk uit te voeren, met ongeveer 10-minutige tussenpozen. Controleer de transformator op afwijkingen en bewaak de werking van de differentiële bescherming en de Buchholz (gas) bescherming.

• Indien mogelijk, registreer oscillogrammen van de magnetiseringsstartstroom tijdens de energie-invoer van de transformator.

Tijdens de test inspecteren technici de terminaalisolatie van de transformator en luisteren aandachtig naar abnormale interne geluiden door een houten stok of isolerende staaf tegen de behuizing van de transformator te plaatsen. Als onderbroken explosieve geluiden of plotselinge harde geluiden worden gedetecteerd, moet de operatie onmiddellijk worden gestopt. Alleen nadat vijf succesvolle impulstesten zijn doorlopen, kan de transformator in normale bedrijfsomstandigheden worden ingeschakeld.