Problemen en oplossingen voor de geïnduceerde spanningstest van de HKSSPZ-6300/110 boogoven transformatie

Een HKSSPZ-6300/110 elektrische boogoven transformatie heeft de volgende basisparameters:

Nominale capaciteit S = 6300 kVA, primaire spanning U₁ = 110 kV, secundaire spanning U₂ = 110–160 V, vectorgroep YNd11, met beide lage-spanningswikkelingseinden (begin en eind) naar buiten gebracht, en uitgerust met 13-staps belastingschakeling. Isolatieniveaus: HV/HV neutraal/LV, LI480AC200 / LI325AC140 / AC5.

De transformatie maakt gebruik van een dubbelkernreeksregelontwerp, met een "8"-vormige lage-spanningswikkeling. Het schema voor de opgewekte spanningsproef is weergegeven in figuur 1.

Proefcondities: schakelaar ingesteld op positie 13; 10 kV toegepast op tertiaire windingen Am, Bm, Cm; met K = 2, wordt alleen fase A getoond (fasen B en C zijn identiek). Berekende waarden: UZA = K × 10 = 20 kV, UG₀ = K × 110 / √3 ≈ 63.509 kV, UGA = 3 × 63.509 = 190.5 kV (95% van de nominale), UAB = 190.5 kV, frequentie = 200 Hz.

Na het voltooien van de proefverbindingen volgens het diagram, begon de opgewekte spanningsproef. Toen UZA werd verhoogd tot 4000–5000 V, werden duidelijke "knappende" corona ontladinggeluiden waargenomen bij de lage-spanningsafsluitbussen, vergezeld van de geur van ozon. Tegelijkertijd gaf de partiële ontladingsdetector partiële ontladingniveaus die 1400 pC overschreden. Echter, de gemeten spanning tussen de lage-spanningsafsluitingen bleef correct. Aanvankelijk vermoedden we problemen met het materiaal van de lage-spanningsafsluitingen of de invloed van de 200 Hz proeffrequentie op de harsafsluiting. Bij een tweede proef met een 50 Hz voedingsspanning op dezelfde spanning (4000–5000 V) werden dezelfde verschijnselen waargenomen, waarmee de invloed van de 200 Hz frequentie werd uitgesloten.

We hebben vervolgens zorgvuldig het proefschema en de daadwerkelijke verbindingen doorgenomen. Het werd opgemerkt dat de lage-spanningswikkelingeinden (begin en eind) beide extern worden gebracht en normaal gesproken extern in delta- of ster-configuratie worden verbonden wanneer ze aan de oven worden aangesloten. Tijdens de opgewekte spanningsproef waren de lage-spanningsafsluitingen echter noch in ster, noch in delta verbonden, noch afgestemd—ze bleven in een zwevend potentiaal. Kan dit zwevende potentiaal de oorzaak zijn?

Om deze hypothese te testen, hebben we de x, y en z afsluitingen tijdelijk met elkaar verbonden en betrouwbaar afgestemd voordat we de proef opnieuw uitvoerden. De genoemde ontladingsverschijnselen verdwenen volledig. Toen de spanning werd verhoogd tot 1,5 keer het niveau, was de partiële ontlading slechts ongeveer 20 pC. De proefspanning werd verder verhoogd tot 2 keer, en de transformatie slaagde succesvol voor de opgewekte spanningsdrukproef.

Conclusie: Voor dit type dubbelkernreeksregelbare oventransformatie met beide lage-spanningswikkelingeinden naar buiten gebracht, kan, hoewel de spanning tussen de aansluitingen (bijvoorbeeld a en x) laag is, het ontbreken van een betrouwbare aarding een zwevend potentiaal creëren, wat leidt tot de waargenomen partiële ontlading. Daarom moeten tijdens de opgewekte spanningsproef de x, y en z aansluitingen met elkaar worden verbonden en betrouwbaar afgestemd om dergelijke anomalieën te elimineren.