Isang Gabay sa Pinakabagong Teknolohiya sa Pagsusulit ng Transformer

Ang mga transformer ay may maraming uri, pangunahin na ang oil-immersed at dry-type. Ang kanilang mga pagkakamali ay iba't iba, ngunit karamihan ng mga pagkasira ay nakatuon sa mga winding, core, connecting components, at kontaminasyon ng langis. Halimbawa, ang pagkasira ng insulation ng winding, open circuits, short circuits, at inter-turn short circuits sa mga connection points. Ang mga karaniwang panlabas na sintomas ng mga pagkakamali ng transformer ay kinabibilangan ng malubhang sobrang init, excessive temperature rise, abnormal noise, at three-phase imbalance.

Ang regular na pamamahala ng transformer ay pangunahing binubuo ng insulation testing (insulation resistance, dielectric absorption ratio, etc.), DC resistance measurement (para sa pagdedetekta ng mga pagkakamali ng winding), core lifting inspection, at no-load tests. Ang ilang mga kompanya ay gumagamit din ng pagsusuri ng kalidad ng langis ng mga oil-immersed transformers upang siguruhin na ang electrical insulation at thermal performance nito ay nananatiling buo.

Narito ang ilang advanced na paraan ng pagsusuri ng transformer para sa reference.

1. ALL-Test Method

Ang pundamental na parte ng ALL-Test method ay ang paggamit ng high-frequency, low-voltage signals—sa halip na high-voltage signals—upang sukatin ang mga internal parameters tulad ng DC resistance, impedance, winding inductance phase angle, at ang current-to-frequency ratio (I/F) ng mga winding-based equipment. Ito nagbibigay-daan para sa accurate assessment ng mga internal faults at ang kanilang mga development stages. Ang mga benepisyo ng paraang ito ay:

• Nagbibigay-daan sa mabilis na on-site fault diagnosis, tumutulong sa pagpapasya kung ang karagdagang time-consuming at labor-intensive inspections—tulad ng core lifting—ay kinakailangan.

• Mataas na accuracy ng pagsukat. Dahil ang DC resistance ng winding ng transformer ay karaniwang napakababa, ang paggamit ng low-voltage high-frequency signals ay nag-iwas sa paglala ng existing defects. May precision hanggang sa tatlong decimal places, kahit ang kaunting inter-turn short circuits ay maaaring masukat sa pamamagitan ng malinaw na pagbabago sa DC resistance (R)—na hindi kayang gawin ng conventional DC resistance testing.

• Nagbibigay-daan sa condition-based monitoring. Ang bawat pagsukat ay maaaring ma-record at i-store. Sa pamamagitan ng regular na pagsusuri at pagguhit ng trend curves, ang mga pagbabago sa mga key parameters ay maaaring imonitor sa loob ng oras, nagbibigay ng reliable data para sa early fault detection at predictive maintenance—nagbibigay suporta sa quantitative fault management sa mga industrial facilities.

• Comprehensive parameter analysis (R, Z, L, tgφ, I/F) nagbibigay ng mas buo, timely, at accurate description ng mga internal transformer faults.

Basic Procedure for ALL-Test:
Matapos idisconnect ang power sa transformer, i-ground ang secondary (o primary) side. Pagkatapos, ikonekta ang mga signal leads ng instrument sa primary (o secondary) terminals (H1, H2, H3) isa-isa, sumukat ng inter-phase parameters (R, Z, L, tgφ, I/F). Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga resulta sa pagitan ng mga phase o laban sa historical data ng parehong phase sa iba't ibang oras, maaaring matukoy ang kondisyon ng fault ng transformer.

Bilang isang reference, narito ang mga recommended empirical evaluation criteria:

• Resistance (R):

• Kung R > 0.25 Ω, ang phase-to-phase difference na lumampas sa 5% ay nagpapahiwatig ng three-phase imbalance.

• Kung R ≤ 0.2 Ω, gamitin ang 7.5% threshold para sa imbalance judgment.

• Impedance (Z):

• Inter-phase imbalance ay hindi dapat lumampas sa 5%.

• Ang mga failed transformers madalas ay nagpapakita ng imbalance na nagtrend tungo sa over 100%.

• Inductance (L):

• Imbalance ay hindi dapat lumampas sa 5%.

• Phase Angle Tangent (tgφ):

• Dapat ang pagkakaiba sa pagitan ng mga phase ay nasa loob ng one digit (halimbawa, 0.1 vs 0.2 ay acceptable; 0.1 vs 0.3 ay hindi).

• Current-to-Frequency Ratio (I/F):

• Inter-phase difference ay hindi dapat lumampas sa two digits (halimbawa, 1.23 vs 1.25 ay acceptable).

Batay sa field experience, habang nagpapatuloy ang progression mula sa imbalance hanggang sa failure, ang test data ng transformer ay dumaan sa dramatic changes. Para sa mga critical transformers, inirerekomenda na gawin ang ALL-Test measurements kahit na isang beses bawat buwan.

Table 1 Experimental data of a good 2500kVA, 28800:4300 transformer, secondary side test

Banga 2 mga datos ng eksperimento para sa may kaputang 500kVA, 13800:240V transformer, pagsubok sa primary side

2. Pamamaraan ng Pagsusuri ng Ratio ng Bilang ng Giro

Sa pagsusuri sa field ng mga transformer, ang direkta na pagkuha ng ratio ng bilang ng giro ay isang epektibong at mabilis na paraan para makilala ang mga internal na problema—tulad ng maling koneksyon, short circuit, o open circuit. Sa pag-operate, dahil sa pagkakaiba-iba sa paggawa o pagkadeteriorate ng insulasyon sa loob ng panahon, maaaring lumayo ang aktwal na ratio ng bilang ng giro ng isang transformer mula sa nasa nameplate nito. Kung maipapakilala nang wasto, ang ratio ng bilang ng giro ay maaaring maglingkod bilang pangunahing indikador ng kondisyon upang makilala at subaybayan ang pag-unlad ng mga internal na kaput. Upang tugunan ito, ginagamit ang isang transformer turns ratio (TTR) tester, na karaniwang nangangailangan ng napakataas na katumpakan ng pagsukat.

3. Pagsusuri ng Kalidad ng Langis ng Transformer

Ang mga oil-immersed na transformer ay malawakang ginagamit, at isang kritikal na bahagi ng kanilang pagmamanage ay ang pagtatasa ng kalagayan ng insulating oil. Ang mga senyales ng pagkadeteriorate ng langis—tulad ng madilim na kulay, acidic na amoy, babaang dielectric strength (breakdown voltage), o pagkakabuo ng sludge—madalas maaaring matukoy sa pamamagitan ng visual inspection. Bukod dito, ang kwantitatibong analisis ng mga pangunahing katangian ng langis—kasama ang viscosity, flash point, at moisture content—ay mahalaga para sa komprehensibong pagtatasa. Tingnan ang talahanayan sa ibaba para sa mga pamantayan ng pagtatasa.

Ang sumusunod ay isang maikling pagpapakilala kung paano gawin ang pagsusuri at inspeksyon gamit ang gas chromatography. Kapag ang langis ng transformer ay nagdeteriorate o may mga kaparusahan, ang pangunahing pamamaraan ng metodyo na ito ay kumuha ng sampol ng langis mula sa transformer nang hindi kinakailanganang itigil ang pagkakonekta, suriin ang mga uri at concentration ng dissolved gases, at pagkatapos ay tukuyin ang kondisyon ng kaparusahan. Sa normal na kondisyon, ang content ng gas sa langis ay napakababa, lalo na ang mga combustible gases, na nangangamkam lamang ng 0.001% hanggang 0.1% ng kabuuang volume.

Gayunpaman, habang lumalala ang kaparusahan ng transformer, ang langis at solid insulation materials ay nagbibigay ng iba't ibang uri ng mga gas dahil sa thermal at electromagnetic effects dahil sa thermal faults. Halimbawa, kapag may lokal na sobrang init, ang mga insulating materials ay nagbibigay ng malaking halaga ng CO at CO₂; kapag ang langis mismo ay sobrang mainit, ito ay nagbibigay ng malaking halaga ng ethylene at methane. Gamit ang combustible gas content bilang batayan, ang sumusunod na guidelines ay maaaring ilapat: ang gas content na mas mababa sa 0.1% ay nangangahulugang normal na kondisyon; 0.1% hanggang 0.5% ay nangangahulugang mild fault; at higit sa 0.5% ay nangangahulugang severe fault.

Ang mga gas na pangunahing nabubuo dahil sa electrical faults sa transformers ay hydrogen at acetylene (C₂H₂), na pangunahing dahil sa arc discharge o sparking. Ang sumusunod na reference indicators ay maaaring gamitin para sa paghuhusga: ang H₂ content <0.01% ay nangangahulugang normal, 0.01–0.02% ay nangangailangan ng pagpansin, at >0.02% ay nangangahulugang may kaparusahan; C₂H₂ <0.0005% ay nangangahulugang normal, at >0.001% ay nangangahulugang may kaparusahan.

Pagkatapos magkaroon ng dampness ang transformer, ang H₂ (hydrogen) content ay may tendensyang mataas, dahil ang hydrogen gas ay nabubuo sa pamamagitan ng electrolysis sa ilalim ng current. Ang mga data ng gas na ito ay maaaring mailapat sa comprehensive analysis upang suriin ang kondisyon ng transformer.