Hoe een Shunt Reactor Testen: Een Uitgebreide Gids
Een shunt reactor wordt gedefinieerd als een apparaat dat reactieve vermogen uit een energiesysteem absorbeert en helpt bij het regelen van het spanningsniveau. Shunt reactors worden meestal gebruikt in hoogspanningsoverbrengingslijnen en onderstations om te compenseren voor het capaciteits effect van lange kabels en bovengrondse lijnen. Shunt reactors kunnen zowel vast als variabel zijn, afhankelijk van het benodigde mate van spanningregeling.
Shunt reactors zijn essentieel voor het handhaven van de stabiliteit en efficiëntie van energie systemen, vooral bij overlangrijke overdracht en integratie van hernieuwbare energie. Daarom moeten ze regelmatig getest worden om hun prestaties en betrouwbaarheid te waarborgen. Het testen van shunt reactors omvat het meten van verschillende elektrische parameters, zoals weerstand, reactance, verliezen, isolatie, diëlektrische sterkte, temperatuurstijging en geluidsniveau. Het testen van shunt reactors helpt ook bij het detecteren van eventuele defecten of storingen die de werking of veiligheid kunnen beïnvloeden.
Er zijn verschillende normen en procedures voor het testen van shunt reactors, afhankelijk van het type, de rating, de toepassing en de fabrikant van het apparaat. Echter, een van de meest gebruikte normen is IS 5553, die de te verrichten tests op extra-hoogspanning (EHV) of ultra-hoogspanning (UHV) shunt reactors specificeert. Volgens deze norm kunnen de tests worden ingedeeld in drie groepen:
Type tests
Routine tests
Speciale tests
In dit artikel zullen we elke test in detail uitleggen en enkele tips en best practices geven voor het effectief uitvoeren ervan.
Type Tests van Shunt Reactor
Type tests worden uitgevoerd op een shunt reactor om de ontwerp- en bouwkundige kenmerken te verifiëren en om aan te tonen dat het voldoet aan de gespecificeerde eisen. Type tests worden meestal eenmaal uitgevoerd voor elk type of model shunt reactor voordat het in gebruik wordt genomen. De volgende tests worden essentieel uitgevoerd op een shunt reactor als type tests:
Meting van Winding Weerstand
Deze test meet de weerstand van elke winding van de shunt reactor met behulp van een laagspanning gelijkstroom (DC) bron en een ohmmeter. De test wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur en nadat alle externe verbindingen zijn losgekoppeld. Het doel van deze test is om de continuïteit en integriteit van de windingen te controleren en de koperverliezen te berekenen.
De gemeten weerstandswaarden moeten worden gecorrigeerd voor temperatuur met behulp van de volgende formule:
waarbij Rt de weerstand is bij temperatuur t (°C), R20 de weerstand is bij 20°C, en α de temperatuurcoëfficiënt van de weerstand (0,004 voor koper).
De gecorrigeerde weerstandswaarden moeten worden vergeleken met de fabrikantsgegevens of eerdere testresultaten om eventuele abnormaliteit of afwijking te detecteren.
Meting van Isolatie Weerstand
Deze test meet de weerstand van de isolatie tussen de windingen en tussen de windingen en de aangesloten delen van de shunt reactor met behulp van een hoogspanning DC-bron (meestal 500 V of 1000 V) en een megohmmeter. De test wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur en nadat alle externe verbindingen zijn losgekoppeld. Het doel van deze test is om de kwaliteit en conditie van de isolatie te controleren en om vocht, vuil of schade te detecteren.
De gemeten isolatieweerstandswaarden moeten worden gecorrigeerd voor temperatuur met behulp van de volgende formule:
waarbij Rt de isolatieweerstand is bij temperatuur t (°C), R20 de isolatieweerstand is bij 20°C, en k een constante is die afhangt van het type isolatie (meestal tussen 1 en 2).
De gecorrigeerde isolatieweerstandswaarden moeten worden vergeleken met de fabrikantsgegevens of eerdere testresultaten om eventuele abnormaliteit of afwijking te detecteren.
Meting van Reactance
Deze test meet de reactance van elke winding van de shunt reactor met behulp van een laagspanning wisselstroom (AC) bron (meestal 10% van de nominaalspanning) en een wattmeter of een vermogensanalyser. De test wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur en nadat alle externe verbindingen zijn losgekoppeld. Het doel van deze test is om de inductie en impedantie van de windingen te controleren en de reactieve vermogensopname te berekenen.
De gemeten reactancewaarden moeten worden gecorrigeerd voor spanning met behulp van de volgende formule:
waarbij Xt de reactance is bij spanning Vt, en X10 de reactance is bij 10% nominaalspanning (V10).
De gecorrigeerde reactancewaarden moeten worden vergeleken met de fabrikantsgegevens of eerdere testresultaten om eventuele abnormaliteit of afwijking te detecteren.
Meting van Verliezen
Deze test meet de verliezen van elke winding van de shunt reactor met behulp van een laagspanning AC-bron (meestal 10% van de nominaalspanning) en een wattmeter of een vermogensanalyser. De test wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur en nadat alle externe verbindingen zijn losgekoppeld. Het doel van deze test is om de efficiëntie en cosinus phi van de windingen te controleren en de totale verliezen te berekenen.
De gemeten verliezen bestaan uit twee componenten:
Koperverliezen: Deze zijn veroorzaakt door de Joulewarming in de windingen en kunnen worden berekend door de gemeten windingweerstand te vermenigvuldigen met het kwadraat van de nominale stroom.
