Почему перед официальным вводом в эксплуатацию для распределительных трансформаторов или трансформаторов после капитального ремонта требуется провести пять испытаний на выдерживание импульсного напряжения

Импульсное испытание новых или отремонтированных трансформаторов перед вводом в эксплуатацию

Знаете ли вы, почему новые или отремонтированные трансформаторы должны пройти импульсное испытание перед официальным вводом в эксплуатацию? Это испытание проверяет, способна ли изоляция трансформатора выдерживать воздействие полного напряжения или коммутационных перенапряжений.

Принцип импульсного испытания связан с тем, что происходит, когда незагруженный трансформатор отключается. Выключатель прерывает малый магнитизирующий ток, потенциально прерывая ток до того, как он достигнет нуля, из-за обрыва тока. Это создает коммутационные перенапряжения в индуктивном трансформаторе. Масштаб этих перенапряжений зависит от характеристик выключателя, конструкции трансформатора и, особенно, метода заземления нейтрали трансформатора. Для незаземленных трансформаторов или тех, которые заземлены через дугогасящие катушки, перенапряжение может достигать 4-4,5 раз фазного напряжения, в то время как для трансформаторов с непосредственно заземленной нейтралью перенапряжения обычно не превышают 3 раз фазного напряжения. Именно поэтому при импульсном испытании трансформаторов их нейтральные точки должны быть непосредственно заземлены.

Импульсное испытание также служит двум дополнительным целям: проверке механической прочности трансформатора при больших пусковых токах и проверке, будет ли релейная защита срабатывать неправильно при значительных пусковых токах.

Что касается частоты испытаний: новые трансформаторы обычно требуют пяти импульсных испытаний, тогда как отремонтированные трансформаторы, как правило, нуждаются в трех испытаниях.

При подаче напряжения на незагруженный трансформатор возникает магнитизирующий пусковой ток, который достигает 6-8 раз номинального тока. Этот пусковой ток быстро уменьшается вначале, обычно снижаясь до 0,25-0,5 раз номинального тока в течение 0,5-1 секунды, хотя полное затухание занимает больше времени — несколько секунд для малых и средних трансформаторов и 10-20 секунд для крупных трансформаторов. В период начального затухания дифференциальная защита может сработать неправильно, препятствуя подаче напряжения на трансформатор. Поэтому импульсное закрытие без нагрузки позволяет практически проверить проводку, характеристики и настройки дифференциальной защиты при условиях пускового тока, позволяя оценить, могут ли системы защиты быть правильно введены в эксплуатацию.

Согласно стандартам IEC 60076, полновольтное импульсное испытание без нагрузки требует пяти последовательных импульсов для новых продуктов и трех последовательных импульсов после капитального ремонта. Каждый импульс должен быть разделен интервалом не менее 5 минут, с персоналом, наблюдающим за трансформатором на месте на наличие аномалий, немедленно прекращая операции, если обнаруживаются проблемы. После первого импульса трансформатор должен работать непрерывно более 10 минут, с последующими импульсами, разделенными интервалом не менее 5 минут. Требование о пяти импульсах установлено в регламенте, вероятно, представляя собой всестороннее рассмотрение механической прочности, эффектов перенапряжения и характеристик пускового тока.

Процедура импульсного испытания трансформаторов в энергосистемах

• Убедитесь, что выключатели и разъединители на стороне генератора открыты. При необходимости отключите соединения на низковольтной стороне трансформатора.

• Активируйте системы релейной защиты трансформатора, системы управления охлаждением, защиты и сигнализации.

• Включите выключатель заземления нейтрали трансформатора.

• Закройте высоковольтный выключатель трансформатора, чтобы выполнить пять импульсных включений от энергосистемы, с интервалом примерно 10 минут между каждым. Проверьте трансформатор на наличие аномалий и контролируйте работу дифференциальной защиты и защиты Бухгольца (газовой).

• При возможности запишите осциллограммы магнитизирующего пускового тока во время включения трансформатора.

Во время испытаний техники проверяют изоляцию выводов трансформатора и внимательно слушают внутренние звуки, прикладывая деревянную палку или изолированную палку к корпусу трансформатора. Если обнаруживаются прерывистые взрывные звуки или внезапные громкие шумы, работа должна быть немедленно остановлена. Только после успешного прохождения пяти импульсных испытаний трансформатор может быть введен в нормальную эксплуатацию.