Uusimate transformaatorite testimistehtechnoloogiate juhend

Tehased tulevad mitmesugustes tüübes, peamiselt nafta-imbuud ja kuivtehased. Nende viga on mitmekesised, kuid enamik väärtusi konsentrineerub võtmete, tuumade, ühenduse komponentide ja nafta kontsaminatsiooni. Näiteks võtme isolatsiooni kahjustus, avatud ringid, lühikontaktid ja sildikute lühikontaktid ühenduspunktides. Tavalised tehase vigade välised sümpoodiad hõlmavad tugevat ülekuuma, ebasoodsat temperatuuritõusu, ebatavalisi helimaid ja kolmfaasi ebavõrdsust.

Tavaline tehase hooldus sisaldab peamiselt isolatsioonitest (isolatsioonipinge, dielektriline absorptsioonisuhe jne), DC vastupingu mõõtmist (võtmete seotud vigade tuvastamiseks), tuuma tõstmist inspekteerimiseks ja tühi laadi testide. Mõned ettevõtted analüüsivad ka naftaimbuud tehaste naftakvaliteeti, et tagada selle elektrilise isolatsiooni ja soojuse omadused jääksid täielikult heaks.

Allpool on toodud mitmeid edasijõudnud tehase testimismeetodeid viitetena.

1. ALL-Test meetod

ALL-Testi meetodi tuum on kasutada kõrgefrekvenstset, madalpingelist signaali – mitte kõrgepingelist signaali – võtmete põhiste seadmete sisemiste parameetrite mõõtmiseks, nagu DC vastupind, impedants, võtme induktiivsus faasisuund, ja joonte sagedusse suhtuv vool (I/F). See võimaldab täpset hindamist sisemiste vigade ja nende arenguetappide kohta. Selle meetodi eelised on:

• Võimaldab kiiret kohapealist vigade diagnoosimist, aidates otsustada, kas on vaja teha veel kulukamaid ja tööintensiive inspekcioone, nagu tuuma tõstmine.

• Kõrge mõõtmis täpsus. Kuna tehase võtme DC vastupind on tavaliselt väga madal, siis madalpingeliste kõrgefrekvenstsete signaalide kasutamine vältib olemasolevate puuduste halvenemist. Kolme kümnendkoha täpsusega saab tuvastada isegi väikesed sildikute lühikontaktid DC vastupinna (R) märkimisväärsete muutustega – midagi, mida tavaline DC vastupinna test ei suuda saavutada.

• Soodus tingimusliku jälgimise jaoks. Iga mõõtmine saab salvestata. Regulaarse testide läbiviimise ja trendikäigute joonistamise kaudu saab jälgida oluliste parameetrite muutusi ajas, pakkudes usaldusväärset andmebaasi varaajaliste vigade tuvastamiseks ja ennustava hoolduse jaoks – toetades kvantitatiivset vigade haldamist tööstusobjektidel.

• Üldine parameetrite analüüs (R, Z, L, tgφ, I/F) pakub täiuslikumat, ajakohast ja täpset kirjeldust tehase sisemiste vigade kohta.

ALL-Testi põhiline protseduur:
Tehasele energiast lahutades, maandage sekundaar (või primäär) pool. Seejärel ühendage seadme signaaljooned primääri (või sekundaari) terminaale (H1, H2, H3) ükshaaval, mõõdetes faasisuuniste parameetreid (R, Z, L, tgφ, I/F). Faaside vaheliste tulemuste või sama faasi erineva ajaloo andmete võrdlemisel saab määrata tehase vigase olek.

Viiteks on järgmised soovitatavad empiirilised hindamiskriteeriumid:

• Vastupind (R):

• Kui R > 0.25 Ω, ületab faasisuuniste vahe 5% kolmfaasi ebavõrdsust.

• Kui R ≤ 0.2 Ω, kasutage ebavõrdsuse hinnangut 7.5% limiidri.

• Impedants (Z):

• Faasisuuniste ebavõrdsus peaks olema alla 5%.

• Ebaõnnestunud tehased näitavad sageli ebavõrdsust, mis suureneb üle 100%.

• Induktans (L):

• Ebavõrdsus ei tohi ületada 5%.

• Faasisuundi tangens (tgφ):

• Faaside vaheline vahe peaks jääma ühe numbri piiri (nt 0.1 vs 0.2 on aktsepteeritav; 0.1 vs 0.3 pole).

• Joone sageduse suhe (I/F):

• Faasisuuniste vahe peaks jääma kahe numbri piiri (nt 1.23 vs 1.25 on aktsepteeritav).

Praktikapõhine kogemus näitab, et ebavõrdsusest vigani tehase testimise andmed kogened drastilisi muutusi. Kriitiliste tehastega soovitatakse teha ALL-Testi mõõtmisi vähemalt kord kuus.

Tabel 1 Hea 2500kVA, 28800:4300 tehase eksperimentaalsed andmed, sekundaarpuoli testimine

Tabel 2: Viga tõmbanud 500kVA, 13800:240V transformatori eksperimentaalsed andmed, primääripoolne test

2. Võtmeraadiomõõtmise meetod

Transformaatorite väljakatsetamisel on võtmeraadiomõõtmise otseste mõõtmine tõhus ja kiire viis sisemiste vigade tuvastamiseks – näiteks vale ühenduse, lühikeste või avatud ringide korral. Töötamisel võib tootmise varieerumise või ajajärgne isolatsiooni heikkenemine põhjustada, et transformaatori tegelik võtmeraadius erineb selle nimekirjakaardil märgitud väärtusest. Kui mõõdetakse täpselt, võib võtmeraadius olla oluline seisunditunnus, mis aitab tuvastada ja jälgida sisemiste defektide arenemist. Selleks kasutatakse transformaatori võtmeraadiomõõturit (TTR), mis tavaliselt nõuab väga kõrget mõõte täpsust.

3. Transformaatori õli kvaliteedi katsetamine

Õlitükitud transformaatorid on laialdaselt kasutuses, ja nende hoolduse oluline osa on insuleeriva õli seisundi hinnang. Õli heakskiitlikkuse märke, nagu tumenevä värv, hapniku lõhn, alandunud dielektriline tugevus (lõhiskiirus) või slammide tekkenemine, saab tavaliselt näguliselt tuvastada. Lisaks on oluline teha mõõdikate analüüs, sealhulgas viskoos, lõhnepunkt ja niiskuse sisaldus, et saada täielikku hinnangut. Vaata allpool toodud tabelit hinnangu kriteeriumide jaoks.

Järgmises lühikokkuvõttes selgitatakse, kuidas analüüsida ja kontrollida gaasehromatograafia abil. Kui transformatori õli halvaneb või esineb tõrkeid, siis selle meetodi põhiline lähenemine on võtta õli-näyte transformatorest ilma elektritöö lõpetamata, analüüsida lahustunud gaaside tüüpe ja kontsentratsioone ning määrata tõrkeolukord. Tavalistes tingimustes on õlis gaasi sisaldus väga madal, eriti süttivad gaasid moodustavad vaid 0,001%–0,1% kogu hulgast.

Kuid kui transformatori tõrgete raskus tõuseb, tekivad õlis ja soliidsetes eristusmaterjalides paljud gaasid soojenduse ja elektromagnetiliste mõjude tõttu. Näiteks kohaliku ülekuumene korral toodavad eristusmaterjalid suure koguse CO-d ja CO₂-d; kui õli ise ülekuumenek, genereeritakse olulisi koguseid etüleeni ja metaanit. Süttivaid gaaside sisaldust kasutades hinnangukriteeriumina, saab rakendada järgmisi juhiseid: gaaside sisaldus all 0,1% viitab normaalsele seisundile; 0,1%–0,5% viitab vähestele tõrgetele; üle 0,5% viitab tugevatele tõrgetele.

Elektriliste tõrgete käigus transformatoris peamiselt tekivad gaasid on vesinik (H₂) ja atseen (C₂H₂), mille põhjustavad tihti poolkiri või kisketamine. Järgmisi viiteindikaatoreid saab kasutada hinnanguks: H₂ sisaldus <0,01% on normaalne, 0,01–0,02% nõuab tähelepanu, >0,02% viitab tõrgel; C₂H₂ <0,0005% on normaalne, >0,001% viitab tõrgel.

Pärast seda, kui transformatorel on tekkinud niiskus, on H₂ (vesinik) sisaldus tavaliselt kõrge, kuna vesinik tuvastatakse elektrivaatega. Neid gaaside andmeid saab üldiselt analüüsida, et hinnata transformatori seisundit.