Hva er de rutinemessige testene for utendørs spenningsoverførere?

1. Introduksjon

Utendørs spenningstransformatorer er nøkkelenheter for å sikre sikkerheten til elektriske anlegg. Det kreves vitenskapelige og omfattende testanalyser for å unngå faretilstander og eiendommesskader som følge av feilaktig drift. Testanalyser kan veilede i utarbeidelsen av driftsstrategier og forholdsregler, sikre stabilt drift av utstyr, og maksimere økonomiske og samfunnsmessige fordeler.

2. Begrep om Utendørs Spenningstransformatorer

En utendørs spenningstransformator er i grunnen en utendørs nedtrappetransformator, med kjernefunksjonen å isolere høy spenning:

• Omgjøre høy spenning proporsjonalt til sekundærspenning på 100V eller lavere for å møte behovet til måleinstrumenter og relæbeskyttelse.

• Brukes for linjeutdatakontroll/overvåking i kraftverk og transformasjonsstasjoner, samt strømavregning mellom kraftnett og brukere, og mellom kraftverk og stasjoner.
  Den har høy verdi og anvendelighet og må brukes fornuftig for å maksimere dens verdi.

2.1 Testmetoder og Arbeidsprinsipper

Omvendt koblingsmetode brukes ofte for testing av utendørs spenningstransformatorer. Omvendt koblingsmetode detekterer tangens til dielektrisk tapvinkel for isolasjonen av de tre følgende delene:

• Isolasjon mellom primær elektrostatisk skjerm (X-terminal) og sekundær og tertiær spole.

• Isolasjon mellom primærspole og ender av sekundær og tertiær spole.

• Isolasjon mellom isolerende støtte og jord.

2.2 Defektanalyse av Omvendt Koblingsmetode

Omvendt koblingsmetode har tre mangler:

• Målingsbegrensninger: Hovedsakelig reflekterer tangens til dielektrisk tapvinkel for isolasjonen mellom primær elektrostatisk skjerm og sekundær og tertiær spole. Fordi kapasiteten til denne delen når 1000pF, som er mye større enn de to andre delene (ti pikofarad), er det vanskelig å reflektere endringen i dielektrisk tapvinkel for de to siste delene.

• Lav testspenning: Isolasjonsnivået til jordingsenden av høy spenningsspole i kaskade spenningstransformator er lavt. Testspenningen designet av produsenten er 2000V, og vanligvis kan bare 1600V påføres i forebyggende tester (noen enheter har brukt 2500 - 3000V. Selv om det kan oppdage vanninntrenging og fukt, er den totale spenningen relativt lav, noe som påvirker måle sensitiviteten til broen).

• Forurensningsforstyrrelse: Forurensning av terminalbrettet og små porcelænrør ledet fra X-terminal vil øke målefeilen. Selv om direkte koblingsmetode kan brukes for å redusere innvirkningen (direkte koblingsmetode måler også tangens til dielektrisk tapvinkel mellom primær elektrostatisk skjerm og sekundær og tertiær spole), er målefeilen for direkte koblingsmetode selv fortsatt stor.

Nøyaktig tatt, har spenningstransformatorer og strømtransformatorer omtrent samme arbeidsprinsipp. Deres grunnleggende struktur består av tre deler: jernkjernen, primærspolen og sekundærspolen. En strømtransformators hovedfunksjon er å overføre elektrisk energi, så den har generelt stor kapasitet. En spenningstransformators hovedfunksjon er å omgjøre spenning, sikre strømforsyning til måleinstrumenter og relæbeskyttelsesenheter, samt måle spenning, effekt og elektrisk energi i kretser. Det bør merkes at spenningstransformatorer også kan analysere og overvåke linjeavvik. Disse faktorene bestemmer at utendørs spenningstransformatorer har relativt liten kapasitet. Normalt opererer utendørs spenningstransformatorer under tom last. Arbeidsprinsipp-analysefiguren for spenningstransformator vises i figur 1.

Som ses i figuren, er høy spenningsspolen i en spenningstransformator parallell med andre relevante kretser i primærkretsen. Sekundærspenningen er proporsjonal med primærspenningen og reflekterer dens verdi. Forholdet mellom de nominelle spenningsnivåene for primær- og sekundærspolen er den nominelle transformasjonsforholdet, normalt K_n = U₁/U₂. I tillegg er primærspolen parallell i primærkretsen, så sekundær siden kan ikke kortsluttes — en kortslutning ville generere en sterk strøm, skade transformator og i alvorlige tilfeller lamme linjen. På samme måte, under testing av utendørs spenningstransformatorer, for å unngå for høy eller for lav spenning, jord sekundærspolen, jernkjernen og huset. Dette sikrer at transformator og utendørs utstyr holder seg trygt selv om ulykker inntreffer.

3. Klassifisering av Utendørs Spenningstransformatorer

• Klassifisert etter arbeidsprinsippet for spenningstransformatorer: Elektromagnetiske spenningstransformatorer og kapasitive spenningstransformatorer.

• Klassifisert etter karakteristikkene for spesielle utendørs arbeidsforhold: Konvensjonelle utendørs spenningstransformatorer og spesielle utendørs spenningstransformatorer.

• Klassifisert etter antall fasen av spenningstransformatorer: Enfasetype og trefasetype. Generelt sett refererer enfasen spenningstransformator til en som kan produseres for ethvert spenningsnivå og utføre konvertering etter behov under ulike forhold for å sikre alle nødvendige endringer; mens trefase spenningstransformator er begrenset til spenningsnivåer på 10 kV og lavere.Selv om denne typen spenningstransformator har visse begrensninger i stor grad, er den relativt egnet for å spille sin verdi og rolle i spesielle situasjoner.

• Klassifisert etter antall spoler av spenningstransformatorer: Dobbel spole kombinasjonstype og tre spole kombinasjonstype.

• Klassifisert etter isolasjonsstruktur: Tørrtype, plastfylt type, gassfylt type, og oljefylt type. Selvfølgelig, hva slags type utendørs spenningstransformator som skal brukes, må det fullstendig vurderes arbeidsmiljøet og de faktiske karakteristikken av hele spenningstransformator for spesiell analyse.

4. Analyse av Koblingsmodener for Utendørs Spenningstransformatorer i Rutinetester

I hele testingen av utendørs spenningstransformatorer, er koblingsmodenen et relativt nøkkel- og viktig ledd i hele spenningstransformatoren, og vi må analysere det for å sikre sikkerhet og stabilitet i hele testingen.

4.1 Enlederkobling

Det er en koblingsmoden som bruker en enfasen spenningstransformator for å måle spenningen i en viss fase til jord eller spenningen mellom faser. Denne spenningstransformatorens koblingsmetode brukes hovedsakelig for relativt symmetriske trefasekretser.

4.2 V-V Koblingsmoden

Såkalte V-V koblingsmoden refererer til koblingen av to enfasen transformatorer til en ufullstendig struktur. Denne koblingsmoden kan brukes for å bedre måle spenningen mellom faser, men den har også en ulempe, nemlig at den ikke kan måle spenningen til jord. Mer betydelig, den er vidt brukt i kraftnett med spenning på 20 kV og lavere der nøytralpunktet ikke er jordet eller bueavklipparkoils jordet.

4.3 Y0-Y0 Kobling

Denne koblingsmoden kobler både primær- og sekundær sider av enfasen transformator av en enkelt spenningstransformator til Y0-type. Denne koblingsmoden har en stor fordel, nemlig at den kan forsyne strøm til instrumenter og relæer som trenger spenning, samt til isolasjonsmonitering instrumenter som trenger fase spenning. Generelt blir denne koblingsmoden bare brukt i systemer under 35 kV.

5 Analyse av Forsiktigshetsregler Under Rutinetester av Utendørs Spenningstransformatorer

• Under testprosessen, før den formelle testen av spenningstransformator, kreves vitenskapelig behandling og testing av polariteten og isolasjonsmotstanden av spenningstransformator. Dette er for å sikre at spenningstransformator ikke lider unødvendige tap på grunn av eksterne faktorer under testen.

• Koblingen av utendørs spenningstransformator må være riktig. Spesielt bør det merkes at primærspolen og kretsen som skal testes, må kobles parallelt, og sekundærspolen og spenningsspoler av tilkoblede måleinstrumenter og relæbeskyttelsesenheter må kobles parallelt. Det bør også merkes at riktigheten av polariteten må sikres samtidig.

• Under testen, bør belastningen på sekundær siden av spenningstransformatoren ikke overskride dens angitte nominelle kapasitet under normale forhold. Hvis det gjøres, vil det føre til store datafeil for hele transformator, og de nødvendige normale verdiene kan ikke oppnås.

• Sekundær siden av spenningstransformatoren må ikke kortsluttes. Dette skyldes at den interne impedansen til spenningstransformator er veldig liten. Hvis kretsen kortsluttes, vil en stor strøm genereres, som vil forårsake stor skade på hele spenningstransformatorutstyret. I alvorlige tilfeller kan det enda truede personellens sikkerhet. I tillegg, hvis mulig, bør visse beskyttelses- og overvåkningsutstyr installeres på primær siden for å sikre stabilitet i hele testsystemet og unngå unødvendige situasjoner.

• For å bedre sikre måling av relevante tester og sikkerheten til relevante eksperimentpersonell, må sekundærspolen jordes ved ett punkt under eksperimentet. Fordelen med dette er at selv om isolasjonsk