مسائل و راه‌حل‌های آزمون ولتاژ القایی برای ترانسفورماتور پرکننده قوس الکتریکی HKSSPZ-6300/110

یک ترانسفورماتور فرآیند الکتریکی HKSSPZ-6300/110 دارای پارامترهای اساسی زیر است:

ظرفیت اسمی S = ۶۳۰۰ کیلووات، ولتاژ اولیه U₁ = ۱۱۰ کیلوولت، ولتاژ ثانویه U₂ = ۱۱۰–۱۶۰ ولت، گروه برداری YNd11، با هر دو سر پیچش ولتاژ پایین (شروع و پایان) خارج شده و مجهز به ۱۳ مرحله تنظیم باری. سطوح عایق‌بندی: HV/HV neutral/LV، LI480AC200 / LI325AC140 / AC5.

ترانسفورماتور از طراحی تنظیم ولتاژ سری با هسته‌ی دوگانه استفاده می‌کند، با پیکربندی پیچش ولتاژ پایین به شکل "۸". نمودار آزمون ولتاژ القایی در شکل ۱ نشان داده شده است.

شرایط آزمون: تنظیم‌کننده بار در موقعیت ۱۳ قرار داده شده؛ ۱۰ کیلوولت به پیچش‌های ثالث Am، Bm، Cm اعمال شده؛ با K = ۲، فقط فاز A نشان داده شده (فاز‌های B و C مشابه هستند). مقادیر محاسبه شده: UZA = K × ۱۰ = ۲۰ کیلوولت، UG₀ = K × ۱۱۰ / √۳ ≈ ۶۳٫۵۰۹ کیلوولت، UGA = ۳ × ۶۳٫۵۰۹ = ۱۹۰٫۵ کیلوولت (۹۵٪ از ظرفیت اسمی)، UAB = ۱۹۰٫۵ کیلوولت، فرکانس = ۲۰۰ هرتز.

پس از انجام اتصالات آزمون مطابق با نمودار، آزمون ولتاژ القایی شروع شد. وقتی UZA به ۴۰۰۰–۵۰۰۰ ولت افزایش یافت، صدای "تک تک" رها شدن کرونایی در نزدیکی بوشینگ‌های پایانه‌ی ولتاژ پایین مشاهده شد، همراه با بوی اوزون. همزمان، دستگاه تشخیص جریان محلی (PD) سطح PD بالای ۱۴۰۰ پیکوکولوم را نشان داد. با این حال، ولتاژ اندازه‌گیری شده بین پایانه‌های ولتاژ پایین صحیح بود. ابتدا، مشکلات احتمالی در ماده‌ی پایانه‌ی ولتاژ پایین یا تأثیر فرکانس آزمون ۲۰۰ هرتز بر روی پایانه‌ی رزینی شک کردیم. در یک آزمون دوم با منبع تغذیه ۵۰ هرتز در همان ولتاژ (۴۰۰۰–۵۰۰۰ ولت)، همان پدیده‌ها مشاهده شد، بنابراین تأثیر فرکانس ۲۰۰ هرتز حذف شد.

سپس نمودار مدار آزمون و اتصالات واقعی را با دقت بررسی کردیم. توجه شد که پایانه‌های پیچش ولتاژ پایین (شروع و پایان) هر دو خارج شده و معمولاً به صورت مثلثی یا ستاره‌ای اتصال می‌شوند وقتی به فرآوره متصل می‌شوند. اما در آزمون ولتاژ القایی، پایانه‌های ولتاژ پایین یا به صورت ستاره یا مثلثی اتصال نشده بودند و همچنین زمین‌نشین نبودند—به حالت پتانسیل شناور باقی مانده بودند. آیا این پتانسیل شناور می‌تواند دلیل باشد؟

برای آزمون این فرضیه، پایانه‌های x، y و z را به طور موقت با هم متصل کرده و به طور قابل اعتماد زمین‌نشین کردیم و آزمون را دوباره اجرا کردیم. پدیده‌های رها شدن مذکور کاملاً از بین رفتند. وقتی ولتاژ به ۱.۵ برابر افزایش یافت، PD فقط حدود ۲۰ پیکوکولوم بود. ولتاژ آزمون به ۲ برابر افزایش یافت و ترانسفورماتور با موفقیت آزمون تحمل ولتاژ القایی را عبور داد.

نتیجه‌گیری: برای این نوع ترانسفورماتور فرآیند الکتریکی با تنظیم ولتاژ سری با هسته‌ی دوگانه و هر دو سر پیچش ولتاژ پایین خارج شده، اگرچه ولتاژ بین پایانه‌ها (مثلاً a و x) پایین است، اما عدم وجود اتصال زمین قابل اعتماد می‌تواند منجر به پتانسیل شناور شود و باعث پدیده‌های جریان محلی شود. بنابراین، در آزمون ولتاژ القایی، پایانه‌های x، y و z باید با هم کوتاه شده و به طور قابل اعتماد زمین‌نشین شوند تا این ناهماهنگی‌ها حذف شوند.