Mis on tavalised katsevõtmised välisvooluvahetajatele

1. Sissejuhatus

Välismuutujad on oluline varustus elektriseadmete turvalisuse tagamisel. Nende ohutut ja täielikku kasutamist nõuab teaduslik ja kõikehõlmav testimisanalüüs, et vältida vigaste toimingute tõttu tekkinud ohtlikke olukordi ja vara kahjusid. Testimisanalüüs võib juhendada toimimisstrateegiate ja ettevaatusabinõude väljatöötamist, tagades seadmete stabiilse töö ja maksimeerides majanduslikke ja sotsiaalseid eeliseid.

2. Välismuutuja mõiste

Välismuutuja on põhimõtteliselt väliskindel alampanekustransformator, mille peamine funktsioon on eraldada kõrgepinge:

• Kõrgepinge vahetuvkondlikuks tegemine vastavalt mõõteseadmete ja relekaprotsekti vajadustele, mis ei ületa 100V-i.

• Kasutatakse elektrijaama ja alamjaama väljundkontrolli/järelevalveks, kui ka elektri arvestamiseks vahel võrgu ja tarbijate, samuti elektrijaama ja alamjaama vahel. Sellel on suur väärtus ja rakendatavus ning seda tuleb mõistlikult kasutada, et maksimeerida selle väärtust.
  Sellel on suur väärtus ja rakendatavus ning seda tuleb mõistlikult kasutada, et maksimeerida selle väärtust.

2.1 Testmeetodid ja töötamise printsiibid

Välismuutujate testimiseks kasutatakse sageli pöördliitlust. Pöördliitusmoodi abil mõõdetakse järgmist kolme osa isolatsiooni dielektrilise kahju nurga tangensi:

• Isolatsioon esmakordses elektrostaatilises ekraanis (X-lõpp) ja teise- ja kolmanda windingu vahel.

• Isolatsioon esmakordses windingu ja teise- ja kolmanda windingu lõppide vahel.

• Isolatsioon isolatsioonis toetuses ja maapinna vahel.

2.2 Pöördliitusmeetodi puudused

Pöördliitusmeetodil on kolm puudust:

• Mõõtmispiirang: Peamiselt näitab esmakordses elektrostaatilises ekraanis ja teise- ja kolmanda windingu vahelise isolatsiooni dielektrilise kahju nurga tangensi. Kuna selle osa kapasiteet jõuab 1000pF-ni, mis on palju suurem kui teiste kahe osa (kümned pikofaraadid), on raske näidata viimaste kahe osa dielektrilise kahju nurka muutusi.

• Madal testpinge: Kasvavate muutuvkondlike transformatorite maapinna lõppuviidete isolatsioonitaseme on madal. Tootja disainitud testpinge on 2000V, ja ennetavates testides saab tavaliselt rakendada ainult 1600V (mõned üksused on kasutanud 2500-3000V). Kuigi see võib tuvastada vee sissetungimist ja niiskest, on üldine pinge suhteliselt madal, mis mõjutab silmaanduritundlikkust.

• Saaste segamine: X-lõppe ja väikelätsiga terminalplatvormi saaste suurendab mõõtmisvigu. Kuigi positiivne liitlusmeetod võib vähendada mõju (positiivne liitlusmeetod mõõdab ka esmakordses elektrostaatilises ekraanis ja teise- ja kolmanda windingu vahelise isolatsiooni dielektrilise kahju nurga tangensi), on positiivse liitlusmeetodi enda mõõtmisviga ikkagi suur.

Täpselt öeldes on pingemuutujad ja energiaedastajad transformatord ühesuguse tööpõhimõttega. Nende põhiline struktuur koosneb kolmest osast: raudkerast, esmakordses windigust ja teise windigust. Energiaedastaja peamine funktsioon on edastada elektrit, nii et see tavaliselt omab suurt võimet. Pingemuutuja peamine funktsioon on muuta pinge, tagades mõõteseadmete ja relekaprotsektide tarbimise, ning mõõtmine, energiatarbimine ja elektrienergia ringkonnas. Tuleb märkida, et pingemuutujad võivad analüüsida ja jälgida ka joone vigu. Need tegurid määravad, et välismuutujad omavad suhteliselt väikset võimet. Tavaliselt töötab välismuutuja tühi laenguga. Pingemuutuja tööpõhimõtte analüüsiskeem on näidatud Joonis 1.

Jooniselt on pingemuutuja kõrgepingeline windingu paralleelselt muudega seotud tsüklitega esimeses tsüklis. Teine pinge on proportsionaalne esimese pinge ja näitab selle väärtust. Esimese ja teise windingu nimetatud pingete suhe on nimetatud teisendussuhe, tavaliselt K_n = U₁/U₂. Samuti on esimene winding paralleelselt esimeses tsüklis, nii et teist külge ei saa lühikutada - lühikute korral tekiks tugev vool, mis kahjustaks transformatorit ja isegi parameetrika häiritaks. Samamoodi, pingemuutuja testide käigus, et vältida liiga kõrget või madala pinge, on vaja maandada teine windingu, raudkerk ja korpuss. See tagab transformatori ja välise varustuse ohutuse, isegi kui tekivad õnnetused.

3. Välismuutujate klassifitseerimine

• Pingemuutujate tööpõhimõtte järgi: Elektromagnetilised pingemuutujad ja kondensaatorilised pingemuutujad.

• Erinevate konkreetsete välisingimuste tunnuste järgi: Tavalised välismuutujad ja spetsiaalsed välismuutujad.

• Pingemuutujate fasete arvu järgi: Ühekordne tüüp ja kolmekordne tüüp. Üldiselt viitab ühekordne pingemuutuja sellisele, mis saab valmistuda igas pinge tasemel ja suudab vajaliku muutuse sooritada erinevates tingimustes, et tagada kõik vajalikud muutused; samas piirdub kolmekordne pingemuutuja pinge tasemega 10 kV ja alla.Vaatamata sellele, et see tüübi pingemuutuja omab mõningaid piiranguid, on see suhteliselt sobilik oma väärtuse ja rolli mängimiseks konkreetsetes olukordades.

• Pingemuutujate windingu arvu järgi: Kahekordne kombinatsioon ja kolmekordne kombinatsioon.

• Isolatsioonstruktuuri järgi: Kuiv, plastmassipaneeritud, gaasitäidetud ja ölitäidetud. Muidugi, millist tüüpi välismuutujat kasutada, on vaja täielikult arvestada kogu pingemuutuja töökeskkonda ja tegelikke omadusi konkreetseks analüüksiks.

4. Välismuutujate sideviiside analüüs tavatestides

Kogu välismuutuja testi käigus on sideviis üks suhteliselt olulisi ja võtmeseosid, mida tuleb analüüsida, et tagada testi ohutus ja stabiilsus.

4.1 Ühejooneline ühendus

See on ühefase pingemuutuja kasutamine mingi faasi pinnale või faaside vahelise pingehinda mõõtmiseks. See pingemuutuja ühendamismeetod kasutatakse peamiselt suhteliselt sümmeetrilistes kolmefase tsüklites.

4.2 V-V ühendamismeetod

Nimetatud V-V ühendamismeetod viitab kahe ühefase transformatori ühendamisele ebapiisava struktuuri loomiseks. See ühendamismeetod võib paremini mõõta faaside vahelist pinget, kuid tal on ka ebatõhusus, see ei saa mõõta pinnale suunatud pinget. Rohkemini kasutatakse seda meetodit mitte-maandatud või katkendvarijaga maandatud 20 kV ja alla ulatuvates elektrivõrkudes.

4.3 Y0-Y0 ühendus

See ühendamismeetod ühendab nii ühepinge transformatori esimese kui ka teise poole Y0 tüüpi. Sellel ühendamismeetodil on suur eelis, see võib tarnida pingi mõõteseadmetele ja reledele, kes seda vajavad, ning isolatsiooni järelevalve seadmetele, kes vajavad fasespinget. Tavaliselt kasutatakse seda ühendamismeetodit ainult 35 kV-st alla ulatuvates süsteemides.

5 Välismuutuja tavatestide käigus esinevate tähelepanuasjade analüüs

• Testimisprotsessi käigus, enne pingemuutuja ametlikku testimist, on vaja teha pingemuutuja poolikuse ja isolatsioonipinge mõõtmise teaduslikke tööd ja testejärgi. See tagab, et pingemuutuja ei kannata testi käigus mitte-teadmiste tõttu tekkinud ebasoovitavaid kahjusid.

• Välismuutuja ühendamine peaks olema õige. Eriti tuleb märkida, et esimene winding ja testitav tsükkel tuleb ühendada paralleelselt, ja teine winding ja ühendatud mõõteseadmete ning relekaprotsektide voltagikoiled tuleb ühendada paralleelselt. Samuti tuleb tagada, et poolikkus oleks korrektne.

• Testimisel ei tohiks pingemuutuja teise külje laeng ületada normaalsete tingimuste all selle määratud niminaalist võimet. Kui see ületab, siis see viib kogu transformatori suure andmeveaga, ja ei saa vajalikke normaalseid väärtusi.

• Pingemuutuja teist külge ei saa lühikutada. See on sellega seotud, et pingemuutuja sisemine takistus on väga väike. Kui tsükkel lühikutatakse, tekib suur vool, mis tekitab kogu pingemuutuja varustusele suurt kahju. Tõsistes olukordades võib see isegi ohustada testtöötajate isiklikku ohutust. Lisaks, kui võimalik, peaksid esimesel küljel olema mõned kaitse- ja järelevalveseadmed, et tagada kogu testisüsteemi stabiilsus ja vältida ebasoovitavaid olukordi.

• Et paremini tagada seotud testide mõõtmise ja seotud eksperimentide isikute ohutus, tuleb teine windingu maandada ühel punktil. Selle eelis on see, et isegi kui tekib isolatsioonikahju, tagab see hea vara- ja isikliku ohutuse.

6 Järeldus

Välismuutuja testimisanalüüsi kaudu on välja töötatud suhteliselt täielikud ja teaduslikud testmeetodid ja tähelepanuasjad. Tõesti tagada kogu testi normaalne edenemine, varustuse ja isikute ohutus, ning anda kindel alus välismuutujate kasutamisele elektritarnes, et maksimeerida nende väärtust.