Sprawność izolacji transformatora i testowanie ochrony: Zapewnianie niezawodności i wydajności

Weryfikacja integralności izolacji

Gdy nowy lub po przebudowie transformator jest podłączany do sieci w warunkach obciążenia zerowego (bez obciążenia), impulsy przełączania – spowodowane operacjami takimi jak otwieranie lub zamykanie obwodu transformatora bez obciążenia – mogą generować przepięcia. Te przepięcia osiągają 4,0–4,5 razy napięcie fazowe, jeśli punkt neutralny jest izolowany lub uziemiony przez cewkę Petersena, oraz do 3,0 razy napięcie fazowe, gdy punkt neutralny jest solidnie uziemiony. Pełnoprądowy test impaktowy przy obciążeniu zerowym celowo naraża izolację na te przepięcia przełączania przed wprowadzeniem do eksploatacji, odsłaniając wszelkie słabe punkty w cewkach transformatora lub obwodach pomocniczych.

Ocena wydajności ochrony różnicowej

Podłączenie rozłączonego, nieobciążonego transformatora powoduje powstanie prądów indukcyjnych (magnetyzujących) osiągających 6–8 razy nominalny prąd. Chociaż ten prąd indukcyjny zanika stosunkowo szybko – zwykle do 0,25–0,5 razy nominalny prąd w ciągu 0,5–1 sekundy – całkowite zaniknięcie może trwać kilka sekund w małych i średnich jednostkach, a 10–20 sekund w dużych transformatorach. Wczesny etap prądu indukcyjnego może fałszywie aktywować ochronę różnicową, uniemożliwiając zamknięcie. Powtarzane operacje zamknięcia bez obciążenia pozwalają inżynierom ochrony obserwować rzeczywiste fale prądu indukcyjnego, weryfikować połączenia relé, krzywe charakterystyczne i ustawienia, oraz potwierdzić prawidłową pracę ochrony różnicowej w rzeczywistych warunkach prądu indukcyjnego.

Ocena wytrzymałości mechanicznej

Znaczne siły elektromagnetyczne generowane podczas impulsów prądu indukcyjnego poddają rdzeń, cewki i komponenty strukturalne transformatora stresowi mechanicznemu. Powtarzane testy zamknięcia bez obciążenia sprawdzają, czy wszystkie wewnętrzne i wsporniki są w stanie wytrzymać te siły bez deformacji lub uszkodzeń.

Wymagania procedury testowej

• Nowe jednostki: Pięć kolejnych pełnoprądowych operacji zamknięcia bez obciążenia.

• Przebudowane jednostki: Trzy kolejne operacje.

• Interwał testowy: Co najmniej 5 minut między operacjami.

• Monitorowanie na miejscu: Kwalifikowani technicy powinni obserwować transformator przez cały czas testów, sprawdzając anomalie (niezwykłe dźwięki, drgania lub objawy termiczne) i natychmiast zatrzymując, jeśli zostaną wykryte defekty.

Te wielokrotne testy impaktowe zapewniają niezawodność izolacji, koordynację ochrony i mechaniczną wytrzymałość transformatora przed ciągłym użytkowaniem.