Transformer isolering integritet og beskyttelsestest: Sikring af pålidelighed og ydeevne

Verificering af isolationsintegritet

Når en ny eller overhauled transformer energiseres under åbenkredsløbsbetingelser (uden belastning), kan skiftespændinger – forårsaget af operationer som at åbne eller lukke kredsløbet til den ubelasted transformer – generere overspændinger. Disse når 4,0–4,5 gange fasens spænding, hvis neutralpunktet er isoleret eller jordet gennem en Petersen-spole, og op til 3,0 gange fasens spænding, når neutralpunktet er solidt jordet. Den fulde spændings, ubelasted påvirkningstest udsætter bevidst isoleringen for disse skiftespændinger inden drift, hvilket udsætter eventuelle svage punkter i transformatorvindingerne eller hjælpecircuitet.

Vurdering af differentielbeskyttelses ydeevne

Energisering af en de-energiseret, ubelasted transformer producerer strømstød (magnetiserende strøm) der når 6–8 gange den nominale strøm. Selvom dette strømstød relativt hurtigt aftager – typisk til 0,25–0,5 gange den nominale strøm inden for 0,5–1 sekund – kan det fulde aftag tage flere sekunder i små til mellemstore enheder og 10–20 sekunder i store transformatorer. Tidligt strømstød kan falskt udløse differentielbeskyttelsen, hvilket forhindrer lukning. Gennem gentagne ubelasted lukningsoperationer kan beskyttelsesingeniører observere de faktiske strømstødsvæveformer, verificere relæledninger, karakteristiske kurver og indstillinger, og bekræfte korrekt funktion af differentielbeskyttelsen under reelle strømstødsvilkår.

Vurdering af mekanisk styrke

Betydelige elektromagnetiske kræfter, der genereres under strømstødtransienter, udsætter transformatorens kerne, vindinger og konstruktionskomponenter for mekanisk stress. Gentagne ubelasted lukningstests beviser, at alle interne og støttekonstruktioner kan modstå disse kræfter uden deformation eller skade.

Testprocedurekrav

• Nye enheder: Fem konsekutive fuldspændings, ubelasted lukningsoperationer.

• Overhauled enheder: Tre konsekutive operationer.

• Testinterval: Mindst 5 minutter mellem operationerne.

• Stedlig overvågning: Kvalificerede teknikere bør overvåge transformatorer igennem testen, tjekke for anomalier (ualmindelige lyde, vibrationer eller termiske tegn) og stoppe øjeblikkeligt, hvis fejl opdages.

Disse mange påvirkningstests sikrer transformatorens isolationspålidelighed, beskyttelseskordinering og mekaniske robusthed, inden kontinuerlig drift.