Koji su redovni testovi za vanjske naponske transformator e?

1. Uvod

Vanjski transformatori napona su ključna oprema za osiguravanje sigurnosti električnih uređaja. Potrebna je znanstvena i cjelovita analiza testiranja kako bi se izbjegli opasni situaciji i gubitci imovine uzrokovani nepravilnim radom. Analiza testiranja može uputiti formuliranje strategija rada i opreza, osigurati stabilan rad opreme i maksimizirati ekonomske i društvene koristi.

2. Koncept vanjskih transformatora napona

Vanjski transformator napona je u suštini vanjski transformator smanjenog napona, s osnovnom funkcijom izolacije visokog napona:

• Pretvara visoki napon u sekundarni napon od 100V ili manje proporcionalno potrebama mjernih instrumenta i reljefne zaštite.

• Koristi se za kontrolu/superviziju izlaza linije u elektrane i podstancice, kao i za obračun struje između mreže i korisnika, te između elektrana i podstancica.
  Ima veliku vrijednost i primjenjivost i treba ga razumno koristiti kako bi se maksimalizirala njegova vrijednost.

2.1 Metode testiranja i radni principi

Za testiranje vanjskih transformatora napona često se koristi metoda obrnutog spoja. Metoda obrnutog spoja otkriva tangentu kuta dielektričnog gubitka izolacije sljedećih tri dijela:

• Izolacija između primarnog elektrostatskog zaslona (X priključak) i sekundarnih i tercijarnih navojnice.

• Izolacija između primarnog navoja i krajeva sekundarnih i tercijarnih navojnice.

• Izolacija između izolacijskog nosača i zemlje.

2.2 Analiza nedostataka metode obrnutog spoja

Metoda obrnutog spoja ima tri nedostatka:

• Ograničenje mjerenja: Glavno odražava tangentu kuta dielektričnog gubitka izolacije između primarnog elektrostatskog zaslona i sekundarnih i tercijarnih navojnice. Budući da kapacitet ovog dijela doseže 1000 pF, što je mnogo veći od ostalih dvaju dijelova (desetina pikofarada), teško je odraziti promjenu kuta dielektričnog gubitka zadnjih dva dijela.

• Niski testni napon: Izolacijski nivo zemljene strane visokonaponskog navoja kaskadnog transformatora napona je nizak. Testni napon dizajniran od strane proizvođača iznosi 2000V, a obično se može primijeniti samo 1600V u preventivnim testovima (neki postroji su koristili 2500 - 3000V. Iako to može otkriti vlagu i vlago, ukupni napon je relativno nizak, što utječe na osjetljivost mjerenja mosta).

• Zagađenje: Zagađenje terminalne ploče i malog porcelanskog čevlja izvedenog iz X priključka povećava grešku mjerenja. Iako se može koristiti metoda pravog spoja kako bi se smanjio utjecaj (metoda pravog spoja također mjeri tangentu kuta dielektričnog gubitka između primarnog elektrostatskog zaslona i sekundarnih i tercijarnih navojnice), sama metoda pravog spoja još uvijek ima veliku grešku mjerenja.

Tocnije rečeno, transformatori napona i snage imaju otprilike isti radni princip. Njihova osnovna struktura sastoji se od tri dijela: željezni jezgra, primarnog navoja i sekundarnog navoja. Glavna funkcija transformatora snage je prenos električne energije, stoga obično ima veliku kapacitet. Transformator napona glavno funkcionira da pretvori napon, osiguravajući napajanje mjernih instrumenta i uređaja reljefne zaštite, te mjeri napon, snagu i električnu energiju u krugovima. Treba napomenuti da transformatori napona mogu također analizirati i nadgledati greške u liniji. Ovi faktori određuju da vanjski transformatori napona imaju relativno male kapacitete. Obično, vanjski transformatori napona rade bez opterećenja. Shema analize radnog principa transformatora napona prikazana je na slici 1.

Kao što se vidi na shemi, visokonaponski navoj transformatora napona je paralelan s drugim relevantnim krugovima u primarnom krugu. Sekundarni napon je proporcionalan primarnom naponu i odražava njegovu vrijednost. Omjer imenovanih napona primarnog i sekundarnog navoja je imenovani omjer pretvorbe, obično K_n = U₁/U₂. Također, primarni navoj je paralelan u primarnom krugu, stoga se sekundarni dio ne smije kratiti – kratkozanac bi generirao jak strujni tok, oštetivši transformator i čak paraliziravši liniju u teškim slučajevima. Slično, tijekom testiranja vanjskih transformatora napona, kako bi se izbjegao previše visok ili nizak napon, sekundarni navoj, željezni jezgra i kućište se zemlje. To osigurava da transformator i vanjska oprema ostaju sigurni čak i ako dođe do nesreće.

3. Klasifikacija vanjskih transformatora napona

• Klasificirano prema radnom principu transformatora napona: Elektromagnetski transformatori napona i kapacitivni transformatori napona.

• Klasificirano prema karakteristikama specifičnih vanjskih radnih uvjeta: Standardni vanjski transformatori napona i specijalni vanjski transformatori napona.

• Klasificirano prema broju faza transformatora napona: Jednofazni tip i trofazni tip. Općenito, jednofazni transformator napona označava onaj koji se može proizvesti za bilo koju razinu napona i može provoditi pretvorbu prema potrebi u različitim uvjetima kako bi se osigurali svi potrebni promjeni; dok je trofazni transformator napona ograničen na razine napona od 10 kV i niže.Iako ovaj tip transformatora napona ima određena ograničenja, relativno je prikladan za igru svoje vrijednosti i uloge u specifičnim situacijama.

• Klasificirano prema broju navojnice transformatora napona: Dvostruki navoj kombinirani tip i trostruki navoj kombinirani tip.

• Klasificirano prema izolacijskoj strukturi: Suho tip, plastika lisani tip, plin ispuni tip i ulje ispuni tip. Naravno, za korištenje kojeg tipa vanjskog transformatora napona, potrebno je temeljito razmotriti radni okruženje i stvarne karakteristike cijelog transformatora napona za specifičnu analizu.

4. Analiza modula spajanja vanjskih transformatora napona u redovitim testovima

U cijelom testiranju vanjskih transformatora napona, modul spajanja je relativno ključan i važan element u cijelom transformatoru napona, i moramo ga analizirati kako bismo osigurali sigurnost i stabilnost cijelog testa.

4.1 Spajanje jednim vodom

To je modul spajanja koji koristi jednofazni transformator napona za mjerenje napona određene faze do zemlje ili napona između faza. Način spajanja ovog transformatora napona uglavnom se koristi za relativno simetrične trofazne krugove.

4.2 V - V modul spajanja

Tako zvani V - V modul spajanja znači spajanje dva jednofazna transformatora u nepotpunu strukturu. Ovaj modul spajanja može se koristiti za bolje mjerenje napona između faza, ali ima i nedostatak, a to je da ne može mjeriti napon do zemlje. Još značajnije, široko se koristi u mrežama s naponom do 20 kV gdje neutralna točka nije zemljena ili je zemljena ark apsorbentni čevlji.

4.3 Y0 - Y0 spajanje

Ovaj modul spajanja uglavnom spaja obje strane, primarnu i sekundarnu, jednofaznog transformatora jednog transformatora napona u Y0 tip. Ovaj modul spajanja ima veliku prednost, a to je da može snabdijevati strujom mjernim uređajima i releima koji zahtijevaju napon i izolacijskim nadzornim uređajima koji zahtijevaju fazni napon. Općenito, ovaj modul spajanja se koristi samo u sustavima ispod 35 kV.

5 Analiza opreza tijekom redovitih testova vanjskih transformatora napona

• Tijekom testiranja, prije formalnog testiranja transformatora napona, potrebno je znanstveno tretirati i testirati polaritet i mjerenje otpornosti izolacije transformatora napona. To je radi osiguranja da transformator napona ne bi trpio neophodne gubitke zbog vanjskih faktora tijekom testiranja.

• Spajanje vanjskog transformatora napona treba biti ispravno. Posebno treba napomenuti da primarni navoj i ispitivani krug trebaju biti spojeni paralelno, a sekundarni navoj i naponski navoje povezanih mjernih uređaja i uređaja reljefne zaštite trebaju biti spojeni paralelno. Također treba napomenuti da se treba osigurati ispravnost polarnosti.

• Tijekom testiranja, opterećenje na sekundarnoj strani transformatora napona ne smije prekoračiti njegov određeni imenovani kapacitet u normalnim uvjetima. Ako se prekorači, dobit će se velika greška podataka cijelog transformatora, a neće se dobiti potrebne normalne vrijednosti.

• Sekundarna strana transformatora napona ne smije biti kratkozana. To je zato jer je unutarnji impedans transformatora napona vrlo mali. Ako se krug kratkozna, generirat će se veliki strujni tok, što će nanijeti veliku štetu cijeloj opremi transformatora napona. U teškim slučajevima, može čak i prijetiti osobnoj sigurnosti osoba koje provode testiranje. Također, ako je moguće, na primarnoj strani trebalo bi instalirati određene uređaje za zaštitu i nadzor kako bi se osigurala stabilnost cijelog testnog sustava i izbjegle neophodne situacije.

• Da bi se bolje osiguralo mjerenje relevantnih testova i sigurnost relevantnih eksperimentalnih osoba, sekundarni navoj mora biti zemljen na jednoj točki tijekom eksperimenta. Prednost toga je da, čak i ako dođe do oštećenja izolacije, dobro osigurava imovinu i osobnu sigurnost.

6 Zaključak

Kroz analizu testiranja vanjskih transformatora napona, formirane su relativno kompletni i znanstveni metode testiranja i opreza. Stvarno osiguraju normalan tijek cijelog testiranja, zaštitu opreme i osoba, te pružaju pouzdanu osnovu za primjenu vanjskih transformatora napona u području opskrbe strujom kako bi se maksimalizirala njihova vrijednost.