Težave in rešitve pri testiranju inducirane napetosti za pretvornik HKSSPZ-6300/110 IEE-Business

Transformator električnega loka HKSSPZ-6300/110 ima naslednje osnovne parametre:

Nominirana moč S = 6300 kVA, primarna napetost U₁ = 110 kV, sekundarna napetost U₂ = 110–160 V, vektorska skupina YNd11, z obema koncema nizkonapetostnega ovitka (začetek in konec) izvedenima na zunanji strani, opremljen z 13-stopnjo preklopno napajalno regulacijo. Stopnje izolacije: HV/HV neutral/LV, LI480AC200 / LI325AC140 / AC5.

Transformator uporablja dvojno jedro s serijno regulacijo napetosti, z "8"-obliko nizkonapetostnega ovitka. Shema za test inducirane napetosti je prikazana na Sliki 1.

Pogoji testa: preklopnik postavljen na položaj 13; na tretje ovitke Am, Bm, Cm je priključeno 10 kV; z K = 2 je prikazan samo fazni A (fazi B in C sta enaki). Izračunane vrednosti: UZA = K × 10 = 20 kV, UG₀ = K × 110 / √3 ≈ 63.509 kV, UGA = 3 × 63.509 = 190.5 kV (95% nominirane), UAB = 190.5 kV, frekvenca = 200 Hz.

Po vzpostavitvi povezav za test po shemi se je začel test inducirane napetosti. Ko je bila UZA povišana na 4000–5000 V, so bile opazne jasne "praskajoče" zvoki koronskega razbega blizu nizkonapetostnih terminalov, pridruženih vonjem ozona. Hkrati je kazalo napravo za delne razbije (PD), da so ravni PD presegale 1400 pC. Vendar pa je merjena napetost med nizkonapetostnimi terminali ostala pravilna. Na začetku smo sumnjali, da bi lahko bil problem v materialu nizkonapetostnih terminalov ali učinku frekvence 200 Hz na smolesti terminal. V drugem testu z napajanjem 50 Hz pri isti napetosti (4000–5000 V) so bili opazni isti pojav, zato je bilo izključeno vpliv frekvence 200 Hz.

Nato smo podrobno pregledali shemo testne vezave in dejanske povezave. Opazili smo, da so oba konca nizkonapetostnega ovitka (začetek in konec) izvedena na zunanji strani in običajno zunanje povezana v delta ali zvezdo, ko so povezana s pečico. V času testa inducirane napetosti pa nizkonapetostni terminali niso bili povezani v zvezdo ali delta, niti so bili zazemljeni, kar jih je pustilo v stanje plavajoče potencialne napetosti. Morda to plavajoče potencialne napetosti povzročajo te pojave?

Za preverjanje te hipoteze smo začasno povezali terminali x, y in z skupaj in jih zanesljivo zazemlili, preden smo ponovno izvedli test. Spomladi razbija so popolnoma izginile. Ko je bila napetost povišana na 1,5-krat večjo, je bila PD le okoli 20 pC. Napetost je bila še dodatno povišana na 2-krat večjo, transformator pa je uspešno prešel test trdnosti inducirane napetosti.

Zaključek: Za ta tip transformatorja s dvojnim jedrom in serijsko regulacijo napetosti, kjer sta oba konca nizkonapetostnega ovitka izvedena na zunanji strani, čeprav je napetost med terminali (npr. a in x) nizka, lahko odprtost zazemljenja ustvari plavajoče potencialne napetosti, ki povzročajo opazene delne razbije. Zato je pri testiranju inducirane napetosti potrebno terminali x, y in z skupaj povezati in zanesljivo zazemliti, da se takšne anomalije izognijo.