पावर ट्रान्सफोरमरहरूका लागि LTAC परीक्षणको मानक र गणना

1 परिचय

राष्ट्रीय मानक GB/T 1094.3-2017 के अनुसार, विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) का प्राथमिक उद्देश्य उच्च-वोल्टेज विकसित टर्मिनल से भूमि तक AC ईजन की शक्ति का मूल्यांकन करना है। यह फेर से फेर या फेज से फेज आइसोलेशन का मूल्यांकन करने के लिए नहीं है।

अन्य आइसोलेशन परीक्षणों (जैसे पूर्ण बिजलीपात LI या स्विचिंग आवेग SI) की तुलना में, LTAC परीक्षण उच्च-वोल्टेज विकसित टर्मिनल, उच्च-वोल्टेज लीड टर्मिनल और ग्राउंड के बीच मुख्य आइसोलेशन शक्ति पर अधिक सख्त मूल्यांकन लगाता है, क्योंकि इसका समय लंबा होता है (आमतौर पर 50 Hz ट्रांसफोर्मरों के लिए 30 सेकंड और 60 Hz ट्रांसफोर्मरों के लिए 36 सेकंड)।

कई आइसोलेशन परीक्षण विफलता मामलों ने दिखाया है कि कई विद्युत ट्रांसफोर्मर बिजलीपात (LI) और स्विचिंग आवेग (SI) परीक्षणों को सहन कर सकते हैं लेकिन लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) के दौरान फटन का अनुभव कर सकते हैं, जो अक्सर परीक्षण के अंतिम कुछ सेकंडों में होता है। यह स्पष्ट रूप से परीक्षण की अवधि के मुख्य आइसोलेशन का मूल्यांकन में महत्वपूर्ण भूमिका और LTAC परीक्षण की मुख्य आइसोलेशन शक्ति का मूल्यांकन में गंभीरता को दर्शाता है।

इसलिए, ट्रांसफोर्मर डिजाइन इंजीनियरों को लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) के दौरान फेर के विभव वितरण की गणना डिजाइन स्तर पर सटीक रूप से करना आवश्यक है, ताकि वैज्ञानिक और तर्कसंगत मुख्य आइसोलेशन डिजाइन किया जा सके, जिससे डिजाइन स्रोत से पर्याप्त आइसोलेशन मार्जिन सुनिश्चित किया जा सके।

2 मानकों का व्याख्यान

विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) नवीनतम राष्ट्रीय मानक GB/T 1094.3-2017 में जोड़ा गया एक नया उच्च-वोल्टेज आइसोलेशन परीक्षण प्रकार है। यह पिछले मानक GB/T 1094.3-2003 में निर्दिष्ट छोटे समय की प्रेरित धारा सहनशीलता परीक्षण (ACSD) से विकसित और अलग हुआ है। LTAC परीक्षण से संबंधित प्रावधान नीचे की तालिका में सूचीबद्ध हैं:

मानक निम्नलिखित व्याख्या देता है विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) की:

• उन विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए जिनका Um ≤ 72.5 kV है, जो पूरी तरह से आइसोलेटेड हैं, उच्च-वोल्टेज विकसित और उच्च-वोल्टेज लीड टर्मिनल और भूमि के बीच मुख्य आइसोलेशन शक्ति को लागू वोल्टेज परीक्षण (AV) द्वारा पूरी तरह से मूल्यांकित किया जा सकता है। इसलिए, LTAC परीक्षण की आवश्यकता नहीं है।

• 72.5 < Um ≤ 170 kV के विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए:

• यदि पूरी तरह से आइसोलेटेड है, तो यद्यपि मुख्य आइसोलेशन शक्ति को लागू वोल्टेज परीक्षण (AV) द्वारा अभी भी यथेष्ट रूप से सत्यापित किया जा सकता है, LTAC परीक्षण एक विशेष परीक्षण के रूप में निर्दिष्ट किया गया है। यह अर्थ है कि यह आमतौर पर नियमित परीक्षण के दौरान आवश्यक नहीं है, लेकिन यदि उपयोगकर्ता द्वारा विशेष रूप से अनुरोध किया जाता है, तो इसे किया जाना चाहिए।

• यदि न्यूट्रल ग्राउंड (ग्रेडेड आइसोलेशन) है, तो LTAC परीक्षण एक नियमित परीक्षण के रूप में निर्दिष्ट किया गया है और फैक्ट्री स्वीकृति परीक्षण के दौरान प्रत्येक यूनिट पर किया जाना चाहिए। हालांकि, उपयोगकर्ता की सहमति के साथ, इसे लाइन टर्मिनल स्विचिंग आवेग परीक्षण (SI) से प्रतिस्थापित किया जा सकता है।

• Um > 170 kV के विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए, चाहे पूरी तरह से आइसोलेटेड हो या ग्रेडेड आइसोलेशन, LTAC परीक्षण एक विशेष परीक्षण के रूप में वर्गीकृत है—आमतौर पर यदि उपयोगकर्ता द्वारा विशेष रूप से अनुरोध नहीं किया जाता, तो अनिवार्य नहीं है। इस मामले में, हालांकि, इसे लाइन टर्मिनल स्विचिंग आवेग परीक्षण (SI) से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

व्यावहारिक रूप से, पूरी तरह से आइसोलेटेड विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए, चाहे वोल्टेज स्तर कितना भी हो, लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) कभी भी नहीं किया जाता, क्योंकि उच्च-वोल्टेज विकसित/लीड टर्मिनल और भूमि के बीच मुख्य आइसोलेशन शक्ति को नियमित 1-मिनट लागू वोल्टेज परीक्षण (AV) द्वारा अधिक सख्त रूप से सत्यापित किया जा सकता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि Um > 170 kV के विद्युत ट्रांसफोर्मरों के लिए, LTAC परीक्षण SI परीक्षण से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। दार्शनिक गणना और ऐतिहासिक अनुभव दोनों से पता चलता है कि 170 kV से ऊपर के ट्रांसफोर्मरों में लाइन टर्मिनल से भूमि तक मुख्य आइसोलेशन का मूल्यांकन करने के लिए, LTAC परीक्षण SI परीक्षण की तुलना में लगभग 10% अधिक सख्त है।

3 गणना विधि

विद्युत ट्रांसफोर्मर पर लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) करने का उद्देश्य उच्च-वोल्टेज टर्मिनल पर निर्दिष्ट परीक्षण वोल्टेज प्रेरित करना है, साथ ही निम्न-वोल्टेज टर्मिनल को निर्दिष्ट स्तर के जितना संभव हो वोल्टेज मान पर पहुंचाना है। विशिष्ट परीक्षण विधि के लिए कोई अनिवार्य आवश्यकताएं नहीं हैं। सबसे सामान्य LTAC परीक्षण विधि "विपरीत-फेज शॉर्ट और ग्राउंड सपोर्ट विधि" है। इस खंड में SZ18-100000/220 विद्युत ट्रांसफोर्मर के उदाहरण का उपयोग करके इस विधि का संक्षिप्त विवरण दिया गया है।

3.1 ट्रांसफोर्मर पैरामीटर

वोल्टेज अनुपात: 230 ± 8 × 1.25% / 37 kV
क्षमता अनुपात: 100 / 100 MVA
निर्धारित आवृत्ति: 50 Hz
वेक्टर समूह: YNd11
आइसोलेशन स्तर: LI950 AC395 – LI400 AC200 / LI200 AC85

3.2 परीक्षण सर्किट

इस विद्युत ट्रांसफोर्मर के लिए लाइन टर्मिनल AC धारा सहनशीलता परीक्षण (LTAC) का सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है:

LTAC परीक्षण सर्किट आरेख (फेज A के उदाहरण के रूप में)

उच्च-वोल्टेज टर्मिनल टैप 9 पर, निम्न-वोल्टेज टर्मिनल निर्धारित वोल्टेज के 2.0 गुना पर चालू

LTAC परीक्षण सर्किट के मुख्य बिंदु निम्नलिखित हैं:

• LTAC परीक्षण फेज द्वारा फेज किया जाना चाहिए, अर्थात् निर्धारित वोल्टेज का लगभग 2 गुना एकल-फेज प्रेरित ओवरवोल्टेज परीक्षण। कुछ मामलों में, यह ठीक 2 गुना नहीं हो सकता, और थोड़ा विचलन अनुमत है।

• उच्च-वोल्टेज विकसित के फेज A पर LTAC परीक्षण के उदाहरण को लें: निम्न-वोल्टेज टर्मिनल ax पर एक निश्चित वोल्टेज Uax लगाया जाता है, जिसमें टर्मिनल x ग्राउंड किया जाता है; निम्न-वोल्टेज टर्मिनल b और c फ्लोटिंग रहते हैं। उच्च-वोल्टेज टर्मिनल पर, टर्मिनल B और C एक साथ शॉर्ट किए जाते हैं और ग्राउंड किए जाते हैं, जबकि टर्मिनल A और न्यूट्रल (0) टर्मिनल खुले (संयुक्त नहीं) रहते हैं।

• उच्च-वोल्टेज विकसित को एक विशिष्ट निर्दिष्ट टैप स्थिति पर सेट किया जाना चाहिए ताकि उच्च-वोल्टेज लाइन टर्मिनल A पर आवश्यक 395 kV (±3% की अनुमति विचलन) का परीक्षण वोल्टेज प्रेरित हो।

3.3 गणना प्रक्रिया

फैराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम और चुंबकीय फ्लक्स निरंतरता के सिद्धांत के अनुसार, ऊपर दी गई परीक्षण व्यवस्था के तहत, फेज B और C के कोर लिम्बों में चुंबकीय फ्लक्स फेज A के कोर लिम्ब के चुंबकीय फ्लक्स के आधे के बराबर होता है, और विपरीत दिशा में। इसलिए, फेज B और C के विकसित में प्रेरित वोल्टेज का आयाम फेज A के प्रेरित वोल्टेज के आधे के बराबर होगा।

LTAC परीक्षण के दौरान कोर फ्लक्स वितरण का स्कीमेटिक आरेख
(उच्च-वोल्टेज फेज A के उदाहरण के रूप में)