Тестирование целостности изоляции и защиты трансформаторов: обеспечение надежности и производительности

Проверка целостности изоляции

Когда новый или отремонтированный трансформатор подключается к сети в условиях открытой цепи (без нагрузки), коммутационные перенапряжения, вызванные операциями, такими как открытие или закрытие цепи без нагрузки, могут генерировать перенапряжения. Эти перенапряжения достигают 4,0-4,5 раз фазного напряжения, если нейтральная точка изолирована или заземлена через катушку Петерсена, и до 3,0 раз фазного напряжения, когда нейтраль жестко заземлена. Полное напряжение, испытание на удар при отсутствии нагрузки, намеренно подвергает изоляцию этим коммутационным перенапряжениям перед эксплуатацией, выявляя слабые места в обмотках трансформатора или вспомогательных цепях.

Оценка работы дифференциальной защиты

Подключение к сети деэнергизированного, не нагруженного трансформатора приводит к появлению магнитизирующих токов, достигающих 6-8 раз номинальный ток. Хотя этот магнитизирующий ток относительно быстро затухает, обычно до 0,25-0,5 раз номинального тока в течение 0,5-1 секунды, полное затухание может занять несколько секунд для малых и средних устройств и 10-20 секунд для крупных трансформаторов. На ранней стадии магнитизирующий ток может ложно срабатывать дифференциальную защиту, предотвращая замыкание. Повторные операции по подключению без нагрузки позволяют инженерам по защите наблюдать реальные формы волн магнитизирующего тока, проверять проводку реле, характеристические кривые и настройки, и подтверждать правильность работы дифференциальной защиты в условиях реального магнитизирующего тока.

Оценка механической прочности

Значительные электромагнитные силы, возникающие во время переходных процессов, подвергают ядро, обмотки и конструктивные элементы трансформатора механическому напряжению. Повторные испытания на подключение без нагрузки проверяют, что все внутренние и поддерживающие конструкции могут выдерживать эти силы без деформации или повреждений.

Требования к процедуре испытаний

• Новые устройства: пять последовательных операций полного напряжения без нагрузки.

• Отремонтированные устройства: три последовательные операции.

• Интервал между испытаниями: не менее 5 минут.

• Мониторинг на месте: квалифицированные техники должны наблюдать за трансформатором в течение всего испытания, проверяя наличие аномалий (необычные звуки, вибрации или тепловые признаки) и немедленно останавливая испытание, если обнаружены дефекты.

Эти многократные испытания на удар обеспечивают надежность изоляции, координацию защиты и механическую прочность трансформатора перед его непрерывной эксплуатацией.