Ano ang mga routine tests para sa outdoor voltage transformers?

1. Pagkakatawan

Ang mga outdoor voltage transformers ay mahahalagang kagamitan para masigurong ligtas ang mga electrical apparatus. Kinakailangan ng siyentipikong at komprehensibong pagsusuri ng pagsubok upang maiwasan ang mga panganib at pagkawala ng ari-arian na dulot ng hindi tama na operasyon. Ang pagsusuri ng pagsubok ay maaaring magtugon sa pagsusunod ng mga estratehiya at babala, siguraduhin ang matatag na operasyon ng kagamitan, at makamit ang pinakamataas na ekonomiko at sosyal na benepisyo.

2. Konsepto ng Outdoor Voltage Transformers

Ang isang outdoor voltage transformer ay esensyal na isang outdoor step-down transformer, na may pangunahing tungkulin ng paghihiwalay ng mataas na boltahe:

• Ipaglabas ang mataas na boltahe ng kuryente sa proporsyon ng ikalawang boltahe na 100V o mas mababa upang tugunan ang mga pangangailangan ng mga instrumento ng pagsukat at relay protection.

• Ginagamit para sa kontrol/supervision ng output ng linya sa mga power plants at substations, pati na rin ang pagbabayad ng kuryente sa pagitan ng grid at mga gumagamit, at sa pagitan ng mga power plants at estasyon.
  May mataas na halaga at aplikabilidad ito at kailangan ng maayos na paggamit upang makamit ang pinakamataas na halaga nito.

2.1 Mga Paraan ng Pagsusubok at Prinsipyong Paggawa

Kadalasang ginagamit ang reverse connection method para sa pagsusubok ng mga outdoor voltage transformers. Ang reverse connection method ay nagdidetect ng tangent ng dielectric loss angle ng insulation ng sumusunod na tatlong bahagi:

• Insulation sa pagitan ng primary electrostatic screen (X terminal) at secondary at tertiary windings.

• Insulation sa pagitan ng primary winding at dulo ng secondary at tertiary windings.

• Insulation sa pagitan ng insulating support at lupa.

2.2 Analisis ng Defekto ng Reverse Connection Method

Ang reverse connection method ay may tatlong kakulangan:

• Limitasyon sa Pagsukat: Nagpapakita ito ng tangent ng dielectric loss angle ng insulation sa pagitan ng primary electrostatic screen at secondary at tertiary windings. Dahil ang capacitance ng bahaging ito ay umabot sa 1000pF, na malaki kumpara sa iba pang dalawang bahagi (mga tens of picofarads), mahirap itong magpakita ng pagbabago ng dielectric loss angle ng huling dalawang bahagi.

• Mababang Test Voltage: Mababa ang insulation level ng grounding end ng high-voltage winding ng cascade voltage transformer. Ang test voltage na disenyo ng manufacturer ay 2000V, at karaniwang 1600V lamang ang maaaring ilapat sa preventive tests (ang ilang yunit ay gumamit ng 2500-3000V. Bagaman ito ay maaaring detektiyon ng pagpasok ng tubig at pagkakalubog, ang kabuuang voltage ay mababa, na nakakaapekto sa sensitibidad ng pagsukat ng bridge).

• Polusyon Interference: Ang polusyon ng terminal board at small porcelain sleeve na inilabas mula sa X terminal ay dadami ang kasalanan ng pagsukat. Bagama't maaaring gamitin ang positive connection method upang bawasan ang epekto (ang positive connection method din ay nagsusukat ng tangent ng dielectric loss angle sa pagitan ng primary electrostatic screen at secondary at tertiary windings), ang kasalanan ng pagsukat ng positive connection method mismo ay maliit pa rin.

Upang maging tumpak, ang mga voltage transformers at power transformers ay may halos parehong prinsipyong pagsasanay. Ang kanilang basic structure ay binubuo ng tatlong bahagi: ang iron core, primary winding, at secondary winding. Ang pangunahing tungkulin ng power transformer ay ang pagpapadala ng electrical energy, kaya ito ay may malaking kapasidad. Ang voltage transformer naman ay pangunahing tungkulin na pagbabago ng boltahe, tiyakin ang supply ng kuryente para sa mga instrumento ng pagsukat at relay protection devices, at pagsukat ng boltahe, lakas, at electrical energy sa circuits. Dapat tandaan na ang mga voltage transformers ay maaari ring analisin at monitorin ang mga line fault. Ang mga kadahilanan na ito ay nagpapasya na ang mga outdoor voltage transformers ay may relatyibong maliit na kapasidad. Normal na, ang mga outdoor voltage transformers ay nag-ooperate sa walang load na kondisyon. Ang diagrama ng analisis ng prinsipyong pagsasanay ng voltage transformer ay ipinapakita sa Figure 1.

Tulad ng makikita sa diagram, ang high-voltage winding ng isang voltage transformer ay parallel sa iba pang relevant circuits sa primary circuit. Ang secondary voltage ay proporsyunado sa primary voltage at nagpapakita ng halaga nito. Ang ratio ng rated voltages ng primary at secondary windings ay ang rated transformation ratio, karaniwang \(K_n = U_1/U_2\). Bukod dito, ang primary winding ay parallel sa primary circuit, kaya ang secondary side ay hindi maaaring short-circuited — ang short circuit ay magdudulot ng malakas na kuryente, na nagdudulot ng pinsala sa transformer at kahit sa mga linya sa malubhang kaso. Parehong, sa mga pagsubok ng outdoor voltage transformer, upang iwasan ang sobrang mataas o mababang boltahe, i-ground ang secondary winding, iron core, at housing. Ito ay tiyakin ang ligtas ng transformer at outdoor equipment kahit na may mga aksidente.

3. Klasipikasyon ng Outdoor Voltage Transformers

• Klasipikado batay sa prinsipyong pagsasanay ng voltage transformers: Electromagnetic voltage transformers at capacitive voltage transformers.

• Klasipikado batay sa mga katangian ng partikular na outdoor working conditions: Conventional outdoor voltage transformers at special outdoor voltage transformers.

• Klasipikado batay sa bilang ng phases ng voltage transformers: Single-phase type at three-phase type. Sa pangkalahatan, ang single-phase voltage transformer ay tumutukoy sa isang kagamitan na maaaring gawin para sa anumang lebel ng boltahe at maaaring magpaganap bilang kinakailangan sa iba't ibang kondisyon upang tiyakin ang lahat ng kinakailangang pagbabago; samantalang ang three-phase voltage transformer ay limitado sa lebel ng boltahe ng 10 kV at ibaba.Bagama't ang uri ng voltage transformer na ito ay may ilang limitasyon sa malaking bahagi, ito ay relatyibong angkop upang makapagbigay ng halaga at tungkulin nito sa partikular na sitwasyon.

• Klasipikado batay sa bilang ng windings ng voltage transformers: Double-winding combined type at three-winding combined type.

• Klasipikado batay sa insulation structure: Dry type, plastic-poured type, gas-filled type, at oil-immersed type. Siyempre, kung ano ang tipo ng outdoor voltage transformer ang gagamitin, kinakailangan ng buong pag-iisip sa working environment at aktwal na katangian ng buong voltage transformer para sa partikular na analisis.

4. Analisis ng Wiring Modes ng Outdoor Voltage Transformers sa Routine Tests

Sa buong pagsubok ng mga outdoor voltage transformers, ang wiring mode ay isang relatyibong mahalagang link sa buong voltage transformer, at kailangan nating suriin ito upang tiyakin ang ligtas at matatag na pagsubok.

4.1 Single-wire Connection

Ito ay isang wiring mode na gumagamit ng single-phase voltage transformer upang sukatin ang boltahe ng isang tiyak na phase sa lupa o ang boltahe sa pagitan ng mga phase. Ang wiring method ng voltage transformer na ito ay pangunahing ginagamit para sa relatibong symmetrical na three-phase circuits.

4.2 V-V Wiring Mode

Ang tinatawag na V-V wiring mode ay tumutukoy sa pagkakonekta ng dalawang single-phase transformers sa isang incomplete structure. Ang wiring mode na ito ay maaaring gamitin upang mas mabuti na sukatin ang boltahe sa pagitan ng mga phase, ngunit mayroon itong diwata, na hindi ito maaaring sukatin ang boltahe sa lupa. Mas notableng, ito ay malawakang ginagamit sa mga power grids na may boltahe ng 20 kV at ibaba kung saan ang neutral point ay hindi grounded o ang arc-suppression coil ay grounded.

4.3 Y0-Y0 Wiring

Ang wiring mode na ito ay pangunahing konekta ang parehong primary at secondary sides ng single-phase transformer ng isang single voltage transformer sa Y0 type. Ang wiring mode na ito ay may malaking abilidad, na ito ay maaaring magbigay ng kuryente sa mga meter at relays na nangangailangan ng boltahe at sa mga insulation monitoring meters na nangangailangan ng phase voltage. Sa pangkalahatan, ang wiring mode na ito ay ginagamit lamang sa mga sistema na 35 kV at ibaba.

5 Analisis ng Babala sa Panahon ng Routine Tests ng Outdoor Voltage Transformers

• Sa panahon ng pagsubok, bago ang opisyal na pagsubok ng voltage transformer, kinakailangan ng siyentipikong pamamaraan at pagsusuri ng polarity at insulation resistance measurement ng voltage transformer. Ito ay upang tiyakin na ang voltage transformer ay hindi maaaring magdusa ng hindi kinakailangang pagkawala dahil sa panlabas na mga kadahilanan sa panahon ng pagsubok.

• Ang wiring ng outdoor voltage transformer ay dapat tama. Lalo na, dapat tandaan na ang primary winding at ang circuit under test ay kailangang konektado sa parallel, at ang secondary winding at ang voltage coils ng mga konektadong measuring instruments at relay protection devices ay dapat konektado sa parallel. Dapat rin tandaan na ang tama ng polarity ay dapat siguraduhin nang parehong oras.

• Sa panahon ng pagsubok, ang load sa secondary side ng voltage transformer ay hindi dapat lumampas sa naitatag na rated capacity nito sa normal na kondisyon. Kung lumampas, ito ay magdudulot ng malaking data error ng buong transformer, at ang kinakailangang normal na halaga ay hindi maaaring makamit.

• Ang secondary side ng voltage transformer ay hindi dapat short-circuited. Ito ay dahil ang internal impedance ng voltage transformer ay napakaliit. Kung ang circuit ay short-circuited, magdudulot ito ng malaking kuryente, na magdudulot ng malaking pinsala sa buong voltage transformer equipment. Sa malubhang kaso, ito ay maaaring banta sa personal na kaligtasan ng mga staff ng pagsubok. Bukod dito, kung posible, dapat na may ilang proteksyon at monitoring equipment na inilapat sa primary side upang tiyakin ang estabilidad ng buong sistema ng pagsubok at iwasan ang hindi kinakailangang mga sitwasyon.

• Upang mas mabuti na tiyakin ang pagsukat ng mga kaugnay na pagsubok at ang ligtas ng mga kaugnay na experimental personnel, ang secondary winding ay dapat na grounded sa isang punto sa panahon ng eksperimento. Ang abilidad ng ito ay kahit na may pagkasira ng insulation, ito ay maaaring magtiyak ng property at personal na ligtas.

6 Kasimpulan

Sa pamamagitan ng pagsusuri ng pagsubok ng mga outdoor voltage transformers, nabuo ang relatyibong kompleto at siyentipikong mga paraan ng pagsubok at babala. Tiyakin ang normal na progreso ng buong pagsubok, protektahan ang ligtas ng kagamitan at tao, at magbigay ng maasahan na pundasyon para sa aplikasyon ng mga outdoor voltage transformers sa larangan ng power supply upang makamit ang pinakamataas na halaga nito.