Transformator gibt es in vielen Arten, hauptsächlich ölgetränkte und trockene. Ihre Fehlersymptome sind vielfältig, aber die meisten Ausfälle konzentrieren sich auf Wicklungen, Kern, Verbindungsteile und Ölverschmutzung. Zum Beispiel Schäden an der Wicklungsisolation, Kurzschlüsse, Durchgangsschläge und Zwischenwicklungskurzschlüsse an Verbindungsstellen. Häufige äußere Symptome von Transformatorfehlern umfassen starke Überhitzung, ungewöhnliche Geräusche und Drei-Phasen-Unausgewogenheit.
Routine-Wartung von Transformatoren beinhaltet hauptsächlich Isolationsprüfungen (Isolationswiderstand, Dielektrische Absorptionsverhältnisse usw.), DC-Widerstands-Messungen (zur Erkennung von Wicklungsfehlern), Kernhebungsprüfungen und Leerlauftests. Einige Unternehmen analysieren auch die Ölqualität von ölgetränkten Transformatoren, um sicherzustellen, dass ihre elektrische Isolation und Wärmeleistung intakt bleiben.
Im Folgenden finden Sie einige fortschrittliche Transformatorprüfmethoden zur Referenz.
1. ALL-Test Methode
Der Kern der ALL-Test-Methode besteht darin, hochfrequente, niedrigspannungsfähige Signale – anstelle von Hochspannungssignalen – zu verwenden, um interne Parameter wie DC-Widerstand, Impedanz, Wicklungsinduktivitätsphasenwinkel und das Strom-Frequenz-Verhältnis (I/F) von wicklungsbasierter Ausrüstung zu messen. Dies ermöglicht eine genaue Bewertung interner Fehler und ihrer Entwicklungsstufen. Die Vorteile dieser Methode sind:
Ermöglicht schnelle vor Ort-Fehlerdiagnose, hilft dabei zu bestimmen, ob zeitaufwendige und arbeitsintensive Prüfungen, wie z.B. Kernhebungen, notwendig sind.
Hohe Messgenauigkeit. Da der DC-Widerstand der Transformatorwicklungen normalerweise sehr gering ist, vermeidet die Verwendung von Niederspannungs-Hochfrequenz-Signalen die Verschlimmerung bestehender Defekte. Mit einer Genauigkeit bis zu drei Dezimalstellen können sogar geringfügige Zwischenwicklungskurzschlüsse durch bemerkbare Veränderungen im DC-Widerstand (R) erkannt werden – etwas, das herkömmliche DC-Widerstandstests nicht erreichen können.
Fördert die Zustandsüberwachung. Jede Messung kann aufgezeichnet und gespeichert werden. Durch regelmäßige Tests und die Darstellung von Trendkurven können Veränderungen in den wichtigsten Parametern im Laufe der Zeit überwacht werden, was zuverlässige Daten für die frühe Fehlererkennung und prädiktive Wartung bereitstellt – unterstützt die quantitative Fehlerverwaltung in industriellen Anlagen.
Komplette Parameteranalyse (R, Z, L, tgφ, I/F) bietet eine vollständigere, zeitgerechtere und genauere Beschreibung interner Transformatorfehler.
Grundlegender Ablauf für ALL-Test:
Nach dem Trennen der Spannungsversorgung des Transformators wird die Sekundär- (oder Primär-) Seite geerdet. Anschließend werden die Signalleitungen des Instruments nacheinander an die Primär- (oder Sekundär-) Anschlüsse (H1, H2, H3) angeschlossen, um die zwischenphasigen Parameter (R, Z, L, tgφ, I/F) zu messen. Durch den Vergleich der Ergebnisse zwischen den Phasen oder mit historischen Daten derselben Phase zu unterschiedlichen Zeiten kann der Fehlerzustand des Transformators bestimmt werden.
Als Referenz dienen die folgenden empfohlenen empirischen Bewertungskriterien:
Widerstand (R):
Wenn R > 0,25 Ω, weist ein Phasenunterschied von mehr als 5 % auf eine Drei-Phasen-Ungleichheit hin.
Wenn R ≤ 0,2 Ω, wird ein 7,5 %-Schwellenwert für die Ungleichheitsbeurteilung verwendet.
Impedanz (Z):
Der zwischenphasige Ungleichgewicht soll nicht mehr als 5 % betragen.
Defekte Transformator zeigen oft einen Ungleichgewichts-Trend, der über 100 % geht.
Induktivität (L):
Das Ungleichgewicht darf 5 % nicht überschreiten.
Phasenwinkel Tangens (tgφ):
Die Differenz zwischen den Phasen sollte innerhalb eines Ziffernwertes liegen (z.B. 0,1 vs 0,2 ist akzeptabel; 0,1 vs 0,3 nicht).
Strom-Frequenz-Verhältnis (I/F):
Der zwischenphasige Unterschied sollte nicht mehr als zwei Ziffern betragen (z.B. 1,23 vs 1,25 ist akzeptabel).
Basierend auf praktischer Erfahrung unterliegen die Transformator-Testdaten während des Fortschritts von Ungleichgewicht zu Ausfall dramatischen Veränderungen. Für kritische Transformator wird empfohlen, mindestens einmal pro Monat ALL-Test-Messungen durchzuführen.
Tabelle 1 Experimentelle Daten eines guten 2500kVA, 28800:4300 Transformators, Sekundärseite-Test
| H₁ - H₂ | H₁ - H₃ | H₂ - H₃ | |
| R | 0,103 | 0,100 | 0,096 |
| Z | 15 | 14 | 14 |
| L | 2 |
2 | 2 |
| tgφ | 75 | 75 | 75 |
| I/F | -48 | -48 | -49 |
Tabelle 2 Experimentelle Daten eines defekten 500kVA, 13800:240V Transformators, Primärseite-Test
| H₁ - H₂ |
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