Transformer Toetsprosedures In Ooreenstemming Met IEEE C57 En GB 1094 Standarde

1. Fundamente van transformertesting

1.1 Oorsig
Transformers is een van die mees kritiese toerustingstukke vir elektrisiteitsvoorsiening. Hul gehalte en betroubaarheid het direkte impak op die veilige en betroubare lewerans van elektrisiteit. Skade aan generator transformers of sleutel-onderstation transformers kan elektrisiteitsvoorsiening versteur, en die herstel of vervoer van so groot eenhede neem gewoonlik verskeie maande in.

Tydens hierdie onaktiewe tyd word die elektrisiteitsvoorsiening beïnvloed, wat negatief invloed het op industriële en landbouproduksie sowel as woonstyg elektrisiteitsverbruik—wat resulteer in beduidende ekonomiese verliesse.

Aangesien die vereistes vir veilige en betroubare operasie van transformers voortgaan om te styg, het transformertestingtegnologieë aansienlik gevorder oor die afgelope twee dekades. Notabele ontwikkelinge sluit in:

• Kortsluittoetse op groot transformers by aangeweide spanning,

• Deelslae meting en lokaliseringstegnieke,

• Toepassing van oordragfunksies vir impulsfoutebespeuring,

• Gebruik van digitale tegnologie vir verliesmeting,

• Invoering van geluidintensiteitmetodes in geraasmeting,

• Spektrumanalise vir die diagnose van windingvervorming, en

• Steeds wyer gebruik van opgeloste gasanalise (DGA) in transformeroil.

1.2 Standaarde vir transformertesting
Om sodoende te verseker dat transformers die benodigde standaarde vir kwaliteit en betroubaarheid van elektrisiteitsvoorsiening volhou, is nasionale standaarde vir beide transformers en hul testingprosedures ingestel:

• GB 1094.1–1996: Krachttransformators – Deel 1: Algemeen

• GB 1094.2–1996: Krachttransformators – Deel 2: Temperatuurstyg

• GB 1094.3–1985: Krachttransformators – Deel 3: Isolasiestappe, diëlektriese toetse en buite skynruimtes in lug

• GB 1094.5–1985: Krachttransformators – Deel 5: Vermoë om kortsluiting te verdra

• GB 6450–1986: Droogkrachttransformators

1.3 Transformertoetsitem

1.3.1 Gewone toetse

• Meting van windingweerstand

• Spanningsverhoudingsmeting en belastingsverliesmeting

• Meting van kortsluitimpedansie en belastingsverlies

• Meting van laaijafstroome en laaijafverlies

• Meting van isolasieweerstand tussen windings en grond

• Gewone dielektriese toetse — sien Tabel 1-3 vir fabrieksgewone isolasietoetsitems

• Onderbelasting tappuntpunte-toetse

1.3.2 Tipetoetse

• Temperatuurstygetoets.

• Isolasietypetoetse (sien Tabel 1).

1.3.3 Spesiale Toetse

• Meet van nul-sekwensie impedansie vir driesfase transformateurs.

• Kortsluitvermoëntoets.

• Geluidsnivo meet.

• Meet van harmoniese komponente in die belastingslose stroom.

2. Spanningsverhouding Meet en Verifikasie van Verbindingsgroep Onderstelling

2.1 Oorsig
Spanningsverhouding meet is 'n routinetoets vir transformateurs. Dit word nie net by die fabriek tydens vervaardiging gedoen, maar ook ter plaatse voordat die transformator in diens geneem word.

2.1.1 Doel van Spanningsverhouding Meet

• Om te verseker dat spanningsverhoudings by al die tapposities binne die toelaatbare verdraagsaamheid soos deur standaarde of kontraktele tegniese vereistes spesifiseer, val.

• Om te verifieer dat parallel verbonden spoels of spoelseksies (bv. getapte seksies) dieselfde aantal wentel het.

• Om te bevestig dat tappyners en verbindinge aan die tapper regtig bedraad is.

Spanningsverhouding is 'n kritieke prestasieparameter van 'n transformator. Aangesien hierdie toets met lae spanning uitgevoer word en eenvoudig om uit te voer is, word dit meermal tydens vervaardiging gedoen om ooreenstemming met ontwerp specificasies te verseker.

3. DC Weerstand Meet van Windings

3.1 Doel en Vereistes
Volgens GB 1094.1–1996 “Power Transformers – Part 1: General,” word DC weerstand meet as 'n routinetoets geklassifiseer. Daarom moet elke transformator hierdie toets beide tydens en na vervaardiging ondergaan.

Die primêre doeleindes van DC weerstand meet is om die volgende aspekte te inspekteer:

• Kwaliteit van las of meganiese verbindinge tussen windinggeleiders—kontroleer vir swak gejoints;

• Integriteit van verbindinge tussen leidings en bushings, en tussen leidings en die tapper;

• Betroubaarheid van lasse of meganiese joints tussen geleiderdrade;

• Of geleiderdimensies en weerstandigheid aan specificasies voldoen;

• Balans van weerstand tussen fases;

• Berekening van winding temperatuurstyg, wat die meet van kou-toestand weerstand voor die temperatuurstygetoets en heet-toestand weerstand onmiddellik na afsluiting van die toets vereis.

3.2 Meetmetodes
Volgens JB/T 501–91 “Guide for Power Transformer Testing,” is daar twee standaardmetodes om DC weerstand van transformatorwindings te meet:

• Brugmetode (bv. Kelvin dubbelbrug)

• Volt-ampère (V-A) metode

4. Belastingslose Toets

4.1 Oorsig
Meet van belastingslose verlies en belastingslose stroom is 'n routinetransformatortoets. Die volledige magnetiseringskenmerke van 'n transformator word deur die belastingslosetoets bepaal.

Die doelwitte van hierdie toets is:

• Om belastingslose verlies en belastingslose stroom te meet;

• Om te verifieer of die kernontwerp en vervaardigingsproses aan toepaslike standaarde en tegniese specificasies voldoen;

• Om potensiële kerndefekte, soos lokaal oorgewarming of isolasieweaknesses, te opspoor.

4.2 Belastingslose Verlies
Belastingslose verlies bestaan hoofsaaklik uit histerese en wervelstroonverlies in die elektriese staal laminasies. Dit sluit ook addisionele verliese, soos verdwaalde verliese veroorsaak deur lekkage flux, in.

4.3 Belastingslose Stroom
Die grootte van belastingslose stroom word hoofsaaklik bepaal deur die B–H (magnetisering) kurwe van die elektriese staal gebruik in die kern.

5. Belastingsverlies en Kortsluitimpedansie Meet

5.1 Oorsig van Belastingsproef
Meet van belastingsverlies en kortsluitimpedansie is 'n routinetoets.

Vervaardigers doen hierdie toets om:

• Die belastingsverlies en kortsluitimpedansiewaardes te bepaal;

• Vergewis u van voldoening aan standaarde en tegniese ooreenkomste;

• Ontdek potensiële defekte in windings.

Tydens die toets word 'n spanning op 'n winding aangebring terwyl die ander kortgesluit is. Volgens ampère-wending-balanse, as die stroom in die geënergieerde winding sy geraamde waarde bereik, dra die kortgeslote winding ook geraamde stroom.

Alhoewel die hoofmagnetiese flux in die kern tydens hierdie toets baie klein is, word 'n beduidende lekflux as gevolg van hoë stroomvloei gegenereer. Hierdie lekflux veroorsaak:

• Wervelstroomverliese in windinggeleiders;

• Sirkulerende stroomverliese in parallel geleiders;

• Addisionele verliese in klemstrukture, tankwande, elektromagnetiese skilde, kernramme en koppelplaatjies.

Al hierdie verliese is stroomafhanklik en word kollektief as laai-verliese geklassifiseer.

6. Toegepas AC Spanningstoets

6.1 Oorsig
Om te verseker dat transformateurs veilig en betroubaar vir netwerkbedryf is, moet hul isolasie nie net prestasiestandaarde maar ook vereiste dielektriese sterkte voldoen. Dielektriese sterkte bepaal of 'n transformator normale bedryfspannings sowel as abnormale toestande soos onweerspanningspieke of switsersoorspannings kan weerstaan.

Slegs na suksesvolle deurloop van toetse, insluitend kortduur power-frekwensie spanningstoets, impulsspanningstoets en delelastisme meting, kan 'n transformator as gereed vir netwerkverbinding beskou word.

Die toegepas AC spanningstoets evalueer hoofsaaklik die hoofisolasiekracht tussen windings en grond, en tussen windings.

• Vir volledig geïsoleerde transformateurs, valideer hierdie toets die hoofisolasie volledig.

• Vir gestapeld-geïsoleerde transformateurs, evalueer dit slegs die einde-wending isolasie naby die yoke en die isolasie van sekere voerbundels na grond. Dit kan nie die volle winding-na-grond of inter-winding isolasie sterkte evalueer nie.

Vir gestapeld-geïsoleerde transformateurs, word 'n geïnduseerde spannings toets vereis om die isolasie sterkte tussen windings, na grond, en vir geassosieerde voerbundels alomvattend te evalueer.

7. Geïnduseerde Oorspanning Toets

7.1 Oorsig
Die geïnduseerde oorspanning toets is 'n ander kritieke dielektriese toets na die toegepas AC toets.

• Vir volledig geïsoleerde transformateurs, kontroleer die toegepas AC toets slegs die hoofisolasie, terwyl die wending-tot-wending, laag-tot-laag, en afdeling-tot-afdeling langitudinale isolasie deur die geïnduseerde spannings toets geverifieër word.

• Vir gestapeld-geïsoleerde transformateurs, kontroleer die toegepas AC toets slegs neutrale punt isolasie. Die geïnduseerde spannings toets is noodsaaklik om die volgende te evalueer:

• Langitudinale isolasie (tussen wendings, lage, en afdelinge);

• Isolasie tussen windings en grond;

• Inter-winding en fase-tot-fase isolasie.

Dus, is die geïnduseerde spannings toets 'n belangrike metode om beide hoof- en langitudinale isolasie integriteit te evalueer.

7.2 Toetsvereistes
Die geïnduseerde spannings toets word tipies uitgevoer deur tweemaal die geraamde spanning op die laagspannings winding terminals toe te pas, met alle ander windings oop-gesluit. Die toegepasde spanning golfvorm moet so dicht as moontlik by 'n suiwer sinusgolf wees.