Wie man einen Schunt-Reaktor testet: Eine umfassende Anleitung

Ein Schuntreaktor ist ein Gerät, das Blindleistung aus einem Stromnetz absorbiert und die Spannung regelt. Schuntreaktoren werden in der Regel in Hochspannungs-Übertragungsleitungen und Umspannwerken eingesetzt, um den kapazitiven Effekt langer Kabel und Freileitungen auszugleichen. Schuntreaktoren können fest oder verstellbar sein, je nachdem, wie stark die Spannungsregelung erforderlich ist.

Schuntreaktoren sind essentiell, um die Stabilität und Effizienz von Stromnetzen, insbesondere bei langstreckigen Übertragungen und der Integration erneuerbarer Energien, aufrechtzuerhalten. Daher müssen sie regelmäßig getestet werden, um ihre Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit sicherzustellen. Das Testen von Schuntreaktoren beinhaltet die Messung verschiedener elektrischer Parameter, wie Widerstand, Blindleistung, Verluste, Isolation, dielektrische Festigkeit, Temperaturanstieg und Lärmbelastung. Das Testen von Schuntreaktoren hilft auch, Mängel oder Fehler zu erkennen, die deren Funktion oder Sicherheit beeinträchtigen könnten.

Es gibt verschiedene Normen und Verfahren für das Testen von Schuntreaktoren, abhängig von Typ, Nennwert, Anwendung und Hersteller des Geräts. Eine der am häufigsten verwendeten Normen ist IS 5553, die die Tests für extra-hochspannungs- (EHV) oder ultra-hochspannungs-Schuntreaktoren (UHV) spezifiziert. Laut dieser Norm können die Tests in drei Gruppen unterteilt werden:

• Typentests

• Serielltests

• Spezielle Tests

In diesem Artikel werden wir diese Tests im Detail erklären und einige Tipps und Best Practices für deren effektive Durchführung bereitstellen.

Typentests von Schuntreaktoren

Typentests an Schuntreaktoren werden durchgeführt, um dessen Konstruktionsmerkmale zu überprüfen und seine Übereinstimmung mit den spezifizierten Anforderungen zu demonstrieren. Typentests werden in der Regel einmal für jeden Typ oder Modell von Schuntreaktoren durchgeführt, bevor sie in Betrieb genommen werden. Die folgenden Tests werden grundsätzlich als Typentests an Schuntreaktoren durchgeführt:

Messung des Wicklungswiderstands

Dieser Test misst den Widerstand jeder Wicklung des Schuntreaktors mit einer geringen Spannung Gleichstromquelle (DC) und einem Ohmmeter. Der Test wird bei Umgebungstemperatur und nach dem Trennen aller externen Verbindungen durchgeführt. Ziel dieses Tests ist es, die Kontinuität und Integrität der Wicklungen zu überprüfen und die Kupferverluste zu berechnen.

Die gemessenen Widerstandswerte sollten auf die Temperatur korrigiert werden, indem die folgende Formel verwendet wird:

wobei Rt der Widerstand bei der Temperatur t (°C), R20 der Widerstand bei 20°C und α der Temperaturkoeffizient des Widerstands (0,004 für Kupfer) ist.

Die korrigierten Widerstandswerte sollten mit den Daten des Herstellers oder früheren Testergebnissen verglichen werden, um Abweichungen oder Auffälligkeiten zu erkennen.

Messung des Isolationswiderstands

Dieser Test misst den Isolationswiderstand zwischen den Wicklungen und zwischen den Wicklungen und den geerdeten Teilen des Schuntreaktors mit einer hohen Spannung Gleichstromquelle (üblicherweise 500 V oder 1000 V) und einem Megohmmeter. Der Test wird bei Umgebungstemperatur und nach dem Trennen aller externen Verbindungen durchgeführt. Ziel dieses Tests ist es, die Qualität und den Zustand der Isolierung zu überprüfen und Feuchtigkeit, Schmutz oder Schäden zu erkennen.

Die gemessenen Isolationswiderstandswerte sollten auf die Temperatur korrigiert werden, indem die folgende Formel verwendet wird:

wobei Rt der Isolationswiderstand bei der Temperatur t (°C), R20 der Isolationswiderstand bei 20°C und k eine Konstante ist, die vom Isolierungstyp abhängt (üblicherweise zwischen 1 und 2).

Die korrigierten Isolationswiderstandswerte sollten mit den Daten des Herstellers oder früheren Testergebnissen verglichen werden, um Abweichungen oder Auffälligkeiten zu erkennen.

Messung der Blindleistung

Dieser Test misst die Blindleistung jeder Wicklung des Schuntreaktors mit einer geringen Spannung Wechselstromquelle (üblicherweise 10% der Nennspannung) und einem Wattmeter oder einem Leistungsanalysegerät. Der Test wird bei Umgebungstemperatur und nach dem Trennen aller externen Verbindungen durchgeführt. Ziel dieses Tests ist es, die Induktivität und den Impedanz der Wicklungen zu überprüfen und den blinden Energieverbrauch zu berechnen.

Die gemessenen Blindleistungswerte sollten auf die Spannung korrigiert werden, indem die folgende Formel verwendet wird:

wobei Xt die Blindleistung bei der Spannung Vt und X10 die Blindleistung bei 10% der Nennspannung (V10) ist.

Die korrigierten Blindleistungswerte sollten mit den Daten des Herstellers oder früheren Testergebnissen verglichen werden, um Abweichungen oder Auffälligkeiten zu erkennen.

Messung der Verluste

Dieser Test misst die Verluste jeder Wicklung des Schuntreaktors mit einer geringen Spannung Wechselstromquelle (üblicherweise 10% der Nennspannung) und einem Wattmeter oder einem Leistungsanalysegerät. Der Test wird bei Umgebungstemperatur und nach dem Trennen aller externen Verbindungen durchgeführt. Ziel dieses Tests ist es, die Effizienz und den Leistungsfaktor der Wicklungen zu überprüfen und die Gesamtverluste zu berechnen.

Die gemessenen Verluste bestehen aus zwei Komponenten:

• Kupferverluste: Diese entstehen durch die Joulesche Wärme in den Wicklungen und können berechnet werden, indem der gemessene Wicklungswiderstand mit dem Quadrat des Nennstroms multipliziert wird.

• Eisenverluste: Diese entstehen durch