Indusoitu jännite testauksen ongelmat ja ratkaisut HKSSPZ-6300/110 kaarupuun muuntimelle

HKSSPZ-6300/110 sähkökaariuunin muuntaja on seuraavat peruspärmät:

Nominaalinen kapasiteetti S = 6300 kVA, ensimmäisen asteen jännite U₁ = 110 kV, toisen asteen jännite U₂ = 110–160 V, vektoriryhmä YNd11, matalajännitteen kiertokapujen molemmat päät (alku ja loppu) tuotu ulos, varustettuna 13-askelulla ladattavalla tappivaihtojärjestelmällä. Erityyppiset eristysarvot: HV/HV neutraali/LV, LI480AC200 / LI325AC140 / AC5.

Muuntaja käyttää kaksoisydin sarjaan kytkettyä jänniteohjausta, "8"-muotoista matalajännitteen kierroksen konfiguraatiota. Indusoitu jännitetesti kaavio on näkyvissä kuvassa 1.

Testiolo: tappeja vaihdettu asentoon 13; kolmannen asteen kierroksiin Am, Bm, Cm sovitettu 10 kV; K = 2, vain A-faasi esitetty (B- ja C-faasit ovat samankaltaisia). Laskettuja arvoja: UZA = K × 10 = 20 kV, UG₀ = K × 110 / √3 ≈ 63.509 kV, UGA = 3 × 63.509 = 190.5 kV (95% nominalesta), UAB = 190.5 kV, taajuus = 200 Hz.

Kuvan mukaisesti testiyhteydet tehty, aloitettiin induoitu jännitetesti. Kun UZA nostettiin 4000–5000 V:n, havaittiin selvästi "krapina" koronavirtausääniä lähellä matalajännitteen päätputkeja, yhdessä oksidin hajulla. Samanaikaisesti osittainen vircayhdistelmä (PD) mittari osoitti PD-arvon yli 1400 pC. Kuitenkin mittaamalla matalajännitteen päiden välillä oleva jännite pysyi oikeana. Aluksi epäiltiin mahdollisia ongelmia matalajännitteen päätputken materiaalissa tai 200 Hz testitaajuuden vaikutusta resiiniputkeen. Toisessa testissä käytettäessä 50 Hz virtalähdettä samalla jännitteellä (4000–5000 V) havaittiin samat ilmiöt, mikä sulki pois 200 Hz taajuuden vaikutuksen.

Tarkasteltua testikaaviota ja todellisia yhteyksiä huolellisesti. Havaittiin, että matalajännitteen kierroksen päät (alku ja loppu) tuotu ulos ja ne yleensä yhdistetään ulkopuolisesti deltaksi tai tähtiksi yhdistettynä uuniin. Indusoitu jännitetesti aikana matalajännitteen päät eivät olleet yhdistetty tähtiin eivätkä deltaksi, eivätkä maanjäristettyjä – jättäen ne levitsevässä potentiaalissa. Voisiko tämä levitsevä potentiaali olla syy?

Testatakseni hypoteesia, yhdistimme väliaikaisesti x, y ja z putket yhteen ja maanjäristimme niitä luotettavasti ennen kuin suoritimme testin uudelleen. Mainitut virtausilmiöt katosivat täysin. Kun jännite nostettiin 1,5-kertaiseksi, PD oli noin 20 pC. Testijännitettä lisättiin vielä 2-kertaiseksi, ja muuntaja menestyi induoidussa jännitetesti.

Johtopäätös: Tällaiselle kaksoisydintä käyttävälle sarjaan kytketylle jänniteohjatuille uunimuuntajalle, jossa matalajännitteen kierroksen päät tuotu ulos, vaikka terminaalien (esim. a ja x) välillä oleva jännite on alhainen, puuttuva luotettava maajäristys voi luoda levitsevän potentiaalin, joka johtaa havaittuun osittaiseen vircaan. Siksi induoitu jännitetesti aikana x, y ja z terminaalit tulisi lyhentää yhteen ja maanjäristää luotettavasti poistaakseen tällaiset anomaliat.