Līdzekļu rokasgrāmata par jaunākajām transformatoru testēšanas tehnoloģijām
Transformātori ir dažādi, galvenokārt naftas ielejumu un sausā tipa. Tos raksturo daudzveidīgi defekti, bet lielākā daļa kļūdu koncentrējas vianu, kodolu, savienojuma komponentēs un naftas piesārņojumā. Piemēram, vianu izolācijas bojājumi, atvērtie ceļi, īssavienojumi un starpvianiņu īssavienojumi savienojuma punktos. Bieži sastopami transformatoru defektu ārējie simptomi ietver smagu pārsildīšanos, pārmērīgu temperatūras pieaugumu, neparastu troksni un trīs fāžu neizlīdzinātību.
Parastā transformatoru uzturēšana ietver izolācijas testēšanu (izolācijas rezistances, dielektrikas absorbcijas koeficienta utt.), DC režģa mērījumu (vianu saistīto defektu noteikšanai), kodola uzcelšanas inspekciju un bezslodzes testus. Dažas uzņēmējdarbības analizē arī naftas kvalitāti naftas ielejuma transformatoros, lai nodrošinātu, ka tā elektriskā izolācija un siltumsnieguma īpašības paliek nemainīgas.
Lūk, dažas papildu transformatoru testēšanas metodes par atsauksmes dēļ.
1. ALL-Test Metode
ALL-Test metodes pamats ir izmantot augstu frekvenci, zemu spriegumu signālus — nevis augstu spriegumu signālus — lai mērītu iekšējos parametrus, piemēram, DC režģa, impedanci, vianu indukciju fāzes leņķi un strāvas-frekvenču attiecību (I/F) vianu bāzētajiem ierīcēm. Tas ļauj precīzi novērtēt iekšējos defektus un to attīstības stadijas. Šīs metodes priekšrocības ir:
Ļauj ātru vietas defektu diagnosticēšanu, palīdzot noteikt, vai nepieciešamas turpmākas ilgstošas un darba apjomīgas inspekcijas, piemēram, kodola uzcelšana.
Augsta mērījumu precizitāte. Tā kā transformatoru vianu DC režģis parasti ir ļoti zems, zemu spriegumu augstfrekvences signālu izmantošana izvairās no esošo defektu pasliktināšanos. Ar precizitāti līdz pat trim decimālcipariem, pat mazāki starpvianiņu īssavienojumi var tikt noteikti caur būtiskiem mainījumiem DC režģī (R) — ko tradicionālais DC režģa testēšanas paņēmiens nevar sasniegt.
Atbalsta stāvokļa monitoringu. Katrs mērījums var tikt reģistrēts un saglabāts. Regulāri veicot testus un izveidojot tendencju krivules, var tikt sekojumiem galvenajiem parametriem laika gaitā, sniedzot uzticamus datus agrīnai defektu detekcijai un prognozējamai uzturēšanai — atbalstot kvantitatīvu defektu pārvaldību rūpnieciskajos objektos.
Pilnīga parametru analīze (R, Z, L, tgφ, I/F) piedāvā pilnāku, laicīgāku un precīzāku transformatoru iekšējo defektu aprakstu.
Pamatprocedūra ALL-Test:
Pēc transformatora elektroenerģijas atslēgšanas, uzzemejiet sekundāro (vai primāro) pusi. Pēc tam savienojiet instrumenta signāllādus ar primārājiem (vai sekundārājiem) kontaktiem (H1, H2, H3) vienu pēc otra, mērojot fāžu parametrus (R, Z, L, tgφ, I/F). Salīdzinot rezultātus starp fāzēm vai ar vēsturiskiem datiem no tās pašas fāzes dažādos laika posmos, var noteikt transformatora defekta stāvokli.
Kā atsauksme, šeit ir ieteiktie empiriskie novērtēšanas kritēriji:
Rezistance (R):
Ja R > 0,25 Ω, fāžu starpība, kas pārsniedz 5%, norāda trīs fāžu neizlīdzinātību.
Ja R ≤ 0,2 Ω, izmantojiet 7,5% sliekstu neizlīdzinātības novērtēšanai.
Impedance (Z):
Fāžu starpība nedrīkst pārsniegt 5%.
Nepareizi strādājoši transformatori parasti rāda neizlīdzinātību, kas virzās uz virs 100%.
Induktivitāte (L):
Neizlīdzinātība nedrīkst pārsniegt 5%.
Fāzes leņķa tangents (tgφ):
Fāžu starpība jābūt ierobežota līdz vienam ciparam (piemēram, 0,1 pret 0,2 ir pieņemams; 0,1 pret 0,3 nav).
Strāvas-frekvenču attiecība (I/F):
Fāžu starpība nedrīkst pārsniegt divus ciparus (piemēram, 1,23 pret 1,25 ir pieņemams).
Pamatojoties uz laukā iegūto pieredzi, transformatoru testa dati pārdzīvo dramatiskus mainījumus, progredējot no neizlīdzinātības līdz defektam. Kritiskajiem transformatoriem ieteicams vismaz vienu reizi mēnesī veikt ALL-Test mērījumus.
Tabula 1 Laba 2500kVA, 28800:4300 transformatora eksperimentālie dati, sekundārās puses tests
| 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 |
Tabula 2 Defekta 500kVA, 13800:240V transformatora eksperimentālie dati, primārās puses tests
| H₁ - H₂ | H₁ - H₃ | H₂ - H₃ | |
| R | 116.1 | 88.20 | 48.50 |
| Z | 4972 | 1427 | 1406 |
| L | 7911 | 2267 | 2237 |
| tgφ | 23 |
21 | 20 |
| I/F | -33 | -29 |
-29 |
2. Spējaņu attiecības testa metode
Transformatoru lauka testēšanā, spējaņu attiecību tiešais mērījums ir efektīva un ātra metode, lai atklātu iekšējas kļūdas—piemēram, nepareizu savienojumu, sazari vai atvērtus ceļus. Darbības laikā, tālāk izplatīto ražošanas atšķirību dēļ vai dielektriskās izolācijas apgādāšanas pasliktināšanās rezultātā, transformatora faktiskā spējaņu attiecība var atšķirties no tās nomnīguma vērtības. Ja tā tiek mērīta precīzi, spējaņu attiecība var būt galvenais stāvokļa indikators, lai identificētu un sekotu iekšējo defektu attīstībai. Lai to risinātu, tiek izmantots transformatora spējaņu attiecību (TTR) testētājs, kuram parasti ir jābūt ļoti augstai mērījumu precizitātei.
3. Transformatora eļļas kvalitātes testēšana
Eļļas ievietotie transformatori tiek plaši izmantoti, un svarīga daļa to apkopes ir eļļas izolācijas stāvokļa novērtēšana. Eļļas apgādāšanas pazemes—piemēram, tumšāks krāsa, skābekļa smarža, samazinātais dielektriskais stiprums (bojāšanās spriegums) vai blāvas veidošanās—parasti var identificēt vizuālā pārbaudē. Papildus tam, svarīgi ir arī kvantitatīvi analizēt galvenās eļļas īpašības—piemēram, viskozitāti, degšanas punktu un ūdens saturu—lai veiktu pilnīgu novērtējumu. Novērtēšanas kritēriji norādīti zemāk esošajā tabulā.
| Sērijas numurs | Punkts | Ierīces sprieguma klase (kV) | Kvalitātes rādītājs | Pārbaudes metode | |
| Nafta pirms izmantošanas | Darbā esošā nafta | ||||
| 1 |
Ūdensraisā gāzene (pH vērtība) | >5.4 | ≥4.2 | GB7598 | |
| 2 | Gāznes vērtība (mgKOH/G) | ≤0.03 | ≤0.1 | GB7599 vai GB264 | |
| 3 | Degsmes temperatūra (aizvērts trauks) | >140 (No. 10, 25 Nafta) >135 (No. 45 Nafta) |
1. Nezināmāk nekā jaunās naftas standarts par 5 2. Nezināmāk nekā iepriekšējā mērītā vērtība par 5 |
GB261 | |
| 4 | Mehāniskās impurities | Nav | Nav | Vizuālais novērojums | |
| 5 | Brīvais ugleklis | Nav | Nav | Vizuālais novērojums | |
Šeit īsumā aprakstīts, kā veikt analīzi un pārbaudīšanu, izmantojot gāzes hromatogrāfiju. Kad transformatora eļļa pasliktinās vai notiek kļūdas, šī metode paredz eļļas paraugu iegūšanu no transformatora bez strāvas atslēgšanas, tālāk izanalizējot dažādo gāzu tipus un koncentrācijas, lai noteiktu kļūdas stāvokli. Normālajās apstākļos eļļā esošo gāzu daudzums ir ļoti zems, it īpaši sardzīgo gāzu, kas veido tikai 0,001% līdz 0,1% no kopējā daudzuma.
Tomēr, kā tikai transformatora kļūdu smagums pieaug, eļļa un cietie izolācijas materiāli termiskās un elektromagnētiskās ietekmes rezultātā radīs dažādas gāzes. Piemēram, lokālu pārsildīšanos izolācijas materiāli producē lielu CO un CO₂ daudzumu; ja pats eļļas šķidrums pārsildījas, tiek radītas būtiskas etilēna un metāna daudzums. Izmantojot sardzīgo gāzu daudzumu kā novērtēšanas kritēriju, var piemērot šādus rādītājus: gāzu daudzums zemāks par 0,1% norāda uz normālu stāvokli; 0,1% līdz 0,5% norāda uz vieglu kļūdu; virs 0,5% norāda uz smagu kļūdu.
Elektrodefekti transformatoros galvenokārt rada hidrāgu un acetylēnu (C₂H₂), ko izraisa arku izplūdes vai starojumi. Var izmantot šādus rādītājus: H₂ daudzums <0,01% ir normāls, 0,01–0,02% prasa uzmanību, un >0,02% norāda uz kļūdu; C₂H₂ <0,0005% ir normāls, un >0,001% norāda uz kļūdu.
Pēc tam, kad transformators satrauc, H₂ (hidrāga) daudzums bieži ir augsts, jo hidrāgs tiek radīts caur elektrolīzei strāvas iedarbībā. Šos gāzu datus var visaptveroši analizēt, lai novērtētu transformatora stāvokli.
