Quins són els tests rutinaris per a transformadors de tensió exteriors?
1. Introducció
Els transformadors de tensió exteriors són equips clau per assegurar la seguretat dels aparells elèctrics. Es requereix una anàlisi de proves científica i comprensiva per evitar perillos i pèrdues patrimonials causades per una operació inadequada. L'anàlisi de les proves pot orientar la formulació d'estratègies d'operació i precaucions, assegurar l'operació estable dels equips i maximitzar els beneficis econòmics i socials.
2. Concepte dels Transformadors de Tensió Exteriors
Un transformador de tensió exterior és essencialment un transformador reductor exterior, amb la funció principal d'isolament de l'electricitat d'alta tensió:
2.1 Mètodes de Prova i Principis de Funcionament
El mètode de connexió inversa es sol utilitzar per provar els transformadors de tensió exteriors. El mètode de connexió inversa detecta la tangent de l'angle de pèrdua dielèctrica de l'aïllament de les tres parts següents:
2.2 Anàlisi de Defectes del Mètode de Connexió Inversa
El mètode de connexió inversa té tres deficiències:
Per ser precisos, els transformadors de tensió i els transformadors d'energia tenen aproximadament el mateix principi de funcionament. La seva estructura bàsica consta de tres parts: el nucli ferromagnètic, el voltant primari i el voltant secundari. La funció principal d'un transformador d'energia és transmetre energia elèctrica, per tant, generalment té una capacitat gran. Un transformador de tensió principalment serveix per transformar la tensió, assegurant l'abastament d'energia als instruments de mesura i dispositius de protecció relè, i mesurant la tensió, la potència i l'energia elèctrica en els circuits. Cal notar que els transformadors de tensió també poden analitzar i monitoritzar falles de línia. Aquests factors determinen que els transformadors de tensió exteriors tinguin capacitats relativament petites. Normalment, els transformadors de tensió exteriors operen en condicions sense càrrega. El diagrama d'anàlisi del principi de funcionament del transformador de tensió es mostra a la Figura 1.
Com es veu en el diagrama, el voltant d'alta tensió d'un transformador de tensió és paral·lel a altres circuits rellevants en el circuit primari. La tensió secundària és proporcional a la tensió primària i reflecteix el seu valor. La relació entre les tensions nominals dels voltants primari i secundari és la relació de transformació nominal, normalment Kn = U1/U2. També, el voltant primari és paral·lel en el circuit primari, per tant, el costat secundari no pot estar en curtcircuït — un curtcircuït generaria una corrent fort, danificant el transformador i fins i tot paralitzant la línia en casos greus. De manera similar, durant les proves dels transformadors de tensió exteriors, per evitar tensions excessivament altes o baixes, connecteu el voltant secundari, el nucli ferromagnètic i la carcassa a terra. Això assegura que el transformador i l'equip exterior romanguin segurs fins i tot si ocorre un accident.
3. Classificació dels Transformadors de Tensió Exteriors
Classificats segons el principi de funcionament dels transformadors de tensió: Transformadors de tensió electromagnètics i transformadors de tensió capacitius.
Classificats segons les característiques de les condicions de treball específiques exteriors: Transformadors de tensió exteriors convencionals i transformadors de tensió exteriors especials.
Classificats segons el nombre de fases dels transformadors de tensió: Tipus monofàsic i tipus trifàsic. En general, un transformador de tensió monofàsic es refereix a un que es pot fabricar per qualsevol nivell de tensió i que pot realitzar la conversió segons sigui necessari en diferents condicions per assegurar tots els canvis necessaris; mentre que un transformador de tensió trifàsic està limitat a nivells de tensió de 10 kV i inferiors.Encara que aquest tipus de transformador de tensió té certes limitacions en gran mesura, és relativament adequat per a jugar el seu valor i paper en situacions específiques.
Classificats segons el nombre de voltants dels transformadors de tensió: Tipus combinat de doble voltant i tipus combinat de triple voltant.
Classificats segons l'estructura d'aïllament: Tipus sec, tipus impregnat de plàstic, tipus emplomat de gas i tipus immers en oli. Naturalment, en què tipus de transformador de tensió exterior utilitzar, cal considerar plenament l'entorn de treball i les característiques reals de tot el transformador de tensió per a una anàlisi específica.
4. Anàlisi dels Modes de Connexió dels Transformadors de Tensió Exteriors en Proves Routines
En tota la prova dels transformadors de tensió exteriors, el mode de connexió és un enllaç relativament clau i important en tot el transformador de tensió, i cal analitzar-lo per assegurar la seguretat i estabilitat de tota la prova.
4.1 Connexió de Solitari
És un mode de connexió que utilitza un transformador de tensió monofàsic per mesurar la tensió d'una certa fase a terra o la tensió entre fases. El mètode de connexió d'aquest transformador de tensió es fa servir principalment per a circuits trifàsics relativament simètrics.
4.2 Mode de Connexió V-V
El dit mode de connexió V-V es refereix a connectar dos transformadors monofàsics en una estructura incompleta. Aquest mode de connexió es pot utilitzar per mesurar millor la tensió entre fases, però també té un inconvenient, és a dir, no pot mesurar la tensió a terra. Més notablement, s'utilitza ampliament en xarxes elèctriques amb una tensió de 20 kV i inferior on el punt neutre no està a terra o està a terra amb un bobinat de supressió d'arc.
4.3 Connexió Y0-Y0
Aquest mode de connexió connecta tant el costat primari com el secundari del transformador monofàsic d'un únic transformador de tensió en el tipus Y0. Aquest mode de connexió té una gran avantatge, és a dir, pot alimentar els comptadors i relès que necessiten tensió i als instruments de monitorització d'aïllament que necessiten tensió de fase. Generalment, aquest mode de connexió només s'utilitza en sistemes inferiors a 35 kV.
5 Anàlisi de Precaucions Durant les Proves Routines dels Transformadors de Tensió Exteriors
Durant el procés de prova, abans de la prova formal del transformador de tensió, es requereix un tractament i prova científics de la polaritat i la mesura de la resistència d'aïllament del transformador de tensió. Això és per assegurar que el transformador de tensió no patirà pèrdues innecessàries degudes a factors externs durant la prova.
La connexió del transformador de tensió exterior ha de ser correcta. Especialment, cal notar que el voltant primari i el circuit sota prova han de connectar-se en paral·lel, i el voltant secundari i els voltants de tensió dels instruments de mesura i dispositius de protecció relè connectats han de connectar-se en paral·lel. També cal assegurar la correcció de la polaritat simultàniament.
Durant la prova, la càrrega al costat secundari del transformador de tensió no hauria de superar la seva capacitat nominal especificada en condicions normals. Si ho supera, això portarà a un gran error de dades de tot el transformador, i no es podran obtenir els valors normals requerits.
El costat secundari del transformador de tensió no pot estar en curtcircuït. Això és degut a que la impedància interna del transformador de tensió és molt petita. Si el circuit està en curtcircuït, es generarà una corrent gran, que causarà grans danys a tot l'equip del transformador de tensió. En casos greus, fins i tot pot amenaçar la seguretat personal del personal de prova. A més, si és possible, s'haurien d'instal·lar certs equips de protecció i monitorització al costat primari per assegurar l'estabilitat de tot el sistema de prova i evitar situacions innecessàries.
Per assegurar millor la mesura de les proves rellevants i la seguretat del personal experimental, el voltant secundari ha de connectar-se a terra en un punt durant l'experiment. L'avantatge d'això és que, fins i tot si es produeix un deteriorament de l'aïllament, pot assegurar ben bé la seguretat patrimonial i personal.
6 Conclusió
A través de l'anàlisi de proves dels transformadors de tensió exteriors, s'han formulat mètodes de prova i precaucions relativament completes i científiques. Asseguren realment el progrés normal de tota la prova, protegeixen la seguretat dels equips i personal, i proporcionen una base fiable per a l'aplicació dels transformadors de tensió exteriors en el camp de l'abastament d'energia per maximitzar-ne el valor.
