Prosedur Pengujian Transformator yang Sesuai dengan Standar IEEE C57 dan GB 1094

1. Pundamental ng Pagsusuri ng Transformer

1.1 Buod
Ang mga transformer ay isa sa mga pinakamahalagahang kagamitan para sa paghahatid ng elektrisidad. Ang kalidad at reliabilidad nito ay direktang nakakaapekto sa ligtas at maasamang paghahatid ng kuryente. Ang pinsala sa mga transformers ng generator o mga pangunihing substation transformers ay maaaring mapugutan ang paghahatid ng kuryente, at ang pag-aayos o paglilipat ng mga malalaking unit na ito karaniwang nagtatagal ng ilang buwan.

Sa panahon ng pagkapuno, ang suplay ng kuryente ay nasusulyapan, na may negatibong epekto sa produksyong industriyal at agrikultural pati na rin sa konsumo ng kuryente ng mga residente—na nagreresulta sa malaking ekonomikong pagkawala.

Bilang ang mga pangangailangan para sa ligtas at maasamang operasyon ng mga transformer ay patuloy na tumaas, ang teknolohiya ng pagsusuri ng transformer ay napalaki ng husto sa nakaraang dalawampu't taon. Ang mga notableng pag-unlad ay kasama:

• Pagsusuri ng short-circuit sa malalaking transformers sa rated voltage,

• Tekniko ng pagsukat at lokalizasyon ng partial discharge,

• Paggamit ng transfer functions para sa pagtuklas ng impulse fault,

• Paggamit ng digital technology para sa pagsukat ng loss,

• Pagpapakilala ng sound intensity methods sa pagsukat ng noise,

• Spectral analysis para sa pag-diagnose ng deformation ng winding, at

• Mas lalong malawak na paggamit ng dissolved gas analysis (DGA) sa insulating oil ng transformer.

1.2 Pamantayan para sa Pagsusuri ng Transformer
Upang siguraduhin na ang mga transformer ay sumasabay sa kinakailangang pamantayan para sa kalidad at reliabilidad ng paghahatid ng kuryente, ang mga pambansang pamantayan ay itinatag para sa mga transformer at kanilang proseso ng pagsusuri:

• GB 1094.1–1996: Power Transformers – Part 1: General

• GB 1094.2–1996: Power Transformers – Part 2: Temperature Rise

• GB 1094.3–1985: Power Transformers – Part 3: Insulation Levels, Dielectric Tests and External Clearances in Air

• GB 1094.5–1985: Power Transformers – Part 5: Ability to Withstand Short-Circuit

• GB 6450–1986: Dry-Type Power Transformers

1.3 Mga Item ng Pagsusuri ng Transformer

1.3.1 Routine Tests

• Pagsukat ng resistance ng winding

• Pagsukat ng ratio ng voltage at load loss

• Pagsukat ng short-circuit impedance at load loss

• Pagsukat ng no-load current at no-load loss

• Pagsukat ng insulation resistance between windings at ground

• Routine dielectric tests — tingnan ang Table 1-3 para sa factory routine insulation test items

• On-load tap-changer tests

1.3.2 Type Tests

• Temperature rise test.

• Insulation type tests (tingnan ang Table 1).

1.3.3 Mga Espesyal na Pagsusuri

• Pagsukat ng zero-sequence impedance para sa mga three-phase transformer.

• Pagsusuri ng kakayahang magtiis sa short-circuit.

• Pagsukat ng antas ng tunog.

• Pagsukat ng mga harmonic component sa no-load current.

2. Pagsukat ng Voltage Ratio at Pagpapatunay ng Designasyon ng Connection Group

2.1 Pangkalahatang-ideya
Ang pagsukat ng voltage ratio ay isang karaniwang pagsusuri para sa mga transformer. Isinasagawa ito hindi lamang sa pabrika habang gumagawa kundi pati na rin sa lugar bago pa ma-commission ang transformer para sa serbisyo.

2.1.1 Layunin ng Pagsukat ng Voltage Ratio

• Upang matiyak na ang mga voltage ratio sa lahat ng tap position ay nasa loob ng payagan na tolerance na tinukoy ng mga pamantayan o kontraktwal na teknikal na pangangailangan.

• Upang mapatunayan na ang mga parallel-connected coil o bahagi ng coil (halimbawa, mga tapped section) ay may parehong bilang ng turns.

• Upang ikumpirma na tama ang pagkaka-wire ng mga tap lead at koneksyon sa tap changer.

Ang voltage ratio ay isang mahalagang parameter sa pagganap ng isang transformer. Dahil ginagamit ng pagsusuring ito ang mababang voltage at simple lamang isagawa, ito ay isinasagawa nang paulit-ulit habang gumagawa upang matiyak ang pagsunod sa mga teknikal na espesipikasyon sa disenyo.

3. Pagsukat ng DC Resistance ng mga Winding

3.1 Layunin at mga Kinakailangan
Ayon sa GB 1094.1–1996 “Power Transformers – Bahagi 1: Pangkalahatan,” ang pagsukat ng DC resistance ay napapangkat bilang isang karaniwang pagsusuri. Kaya, bawat transformer ay dapat dumaranas ng pagsusuring ito habang at pagkatapos ng paggawa.

Ang pangunahing layunin ng pagsukat ng DC resistance ay ang pagsuri sa mga sumusunod na aspeto:

• Kalidad ng welding o mekanikal na koneksyon sa pagitan ng mga conductor ng winding—upang suriin ang mahinang mga joint;

• Kabutihan ng mga koneksyon sa pagitan ng mga lead at bushings, at sa pagitan ng mga lead at tap changer;

• Katatagan ng mga weld o mekanikal na joint sa pagitan ng mga lead wire;

• Kung ang mga sukat ng conductor at resistivity ay sumusunod sa mga espesipikasyon;

• Balanse ng resistance sa mga phase;

• Pagkalkula ng pagtaas ng temperatura ng winding, na nangangailangan ng pagsukat ng cold-state resistance bago ang temperature rise test at hot-state resistance agad pagkatapos tanggalin ang kuryente habang nagtatagal ang pagsusuri.

3.2 Mga Paraan ng Pagsusuri
Ayon sa JB/T 501–91 “Gabay sa Pagsusuri ng Power Transformer,” may dalawang pamantayang paraan para sa pagsukat ng DC resistance ng mga winding ng transformer:

• Paraan ng Bridge (hal., Kelvin double bridge)

• Paraan ng Volt-ampere (V-A)

4. No-Load na Pagsusuri

4.1 Pangkalahatang-ideya
Ang pagsukat ng no-load loss at no-load current ay isang karaniwang pagsusuri sa transformer. Tinutukoy ang kompletong magnetizing characteristics ng isang transformer sa pamamagitan ng no-load test.

Ang mga layunin ng pagsusuring ito ay:

• Upang masukat ang no-load loss at no-load current;

• Upang mapatunayan kung ang disenyo ng core at proseso ng paggawa ay sumusunod sa mga naaangkop na pamantayan at teknikal na espesipikasyon;

• Upang matuklasan ang potensyal na mga depekto sa core, tulad ng lokal na overheating o mahinang insulation.

4.2 No-Load na Loss
Ang no-load loss ay binubuo higit sa lahat ng hysteresis at eddy current losses sa mga electrical steel laminations. Kasama rin dito ang karagdagang mga loss, tulad ng stray losses dulot ng leakage flux.

4.3 No-Load na Current
Ang sukat ng no-load current ay nakadepende higit sa lahat sa B–H (magnetization) curve ng electrical steel na ginamit sa core.

5. Pagsukat ng Load Loss at Short-Circuit Impedance

5.1 Pangkalahatang-ideya ng Load Test
Ang pagsukat ng load loss at short-circuit impedance ay isang karaniwang pagsusuri.

Isinasagawa ng mga tagagawa ang pagsusuring ito upang:

• Matukoy ang mga halaga ng load loss at short-circuit impedance;

• Suriin ang pagtutugon sa mga pamantayan at teknikal na kasunduan;

• Matuklasan ang potensyal na kapinsalaan sa mga winding.

Sa panahon ng pagsusulit, isinasagawa ang isang voltaje sa isang winding habang ang iba ay maikling-kurido. Ayon sa balanse ng ampere-turn, kapag umabot ang kuryente sa pinapagana na winding sa naka-rate nitong halaga, ang maikling-kurido na winding ay dinadala rin ang naka-rate na kuryente.

Bagama't ang pangunahing magnetic flux sa core ay napakaliit sa panahon ng pagsusulit na ito, lumilikha ng malaking leakage flux dahil sa mataas na daloy ng kuryente. Ang leakage flux na ito ay nagdudulot ng:

• Eddy current losses sa mga konduktor ng winding;

• Circulating current losses sa parallel conductors;

• Karagdagang losses sa clamping structures, tank walls, electromagnetic shields, core frames, at tie plates.

Ang lahat ng mga loss na ito ay depende sa kuryente at sila ay kolektibong naklase bilang load losses.

6. Applied AC Withstand Voltage Test

6.1 Overview
Upang masiguro na ligtas at mapagkakatiwalaan ang mga transformer para sa grid operation, ang kanilang insulation ay dapat tumugon hindi lamang sa mga pamantayan sa performance kundi pati na rin sa kinakailangang dielectric strength. Ang dielectric strength ay nagpapasiya kung kaya ng isang transformer na matitiis ang normal na operating voltages at ang abnormal na kondisyon tulad ng lightning surges o switching overvoltages.

Kapag matagumpay na naipasa ang mga pagsusulit—kabilang ang short-duration power-frequency withstand voltage, impulse withstand voltage, at partial discharge measurements—mga transformer na ito ay maaaring ituring na handa para sa grid connection.

Ang applied AC withstand test ay pangunahing sumusuri sa main insulation strength sa pagitan ng mga winding at ground, at sa pagitan ng mga winding.

• Para sa fully insulated transformers, ang pagsusulit na ito ay ganap na nagpapatotoo sa main insulation.

• Para sa graded-insulation transformers, ito ay nag-aassess lamang ng end-turn insulation malapit sa yoke at ang insulation ng ilang bahagi ng lead sections to ground. Hindi ito makapagtatasa ng buong winding-to-ground o inter-winding insulation strength.

Para sa graded-insulation transformers, kinakailangan ang isang induced voltage test upang komprehensibong masusuri ang insulation strength sa pagitan ng mga winding, to ground, at para sa associated leads.

7. Induced Overvoltage Withstand Test

7.1 Overview
Ang induced voltage withstand test ay isa pang mahalagang dielectric test pagkatapos ng applied AC test.

• Para sa fully insulated transformers, ang applied AC test ay susuri lamang ng main insulation, samantalang ang turn-to-turn, layer-to-layer, at section-to-section longitudinal insulation ay susuriin ng induced voltage test.

• Para sa graded-insulation transformers, ang applied AC test ay susuri lamang ng neutral-point insulation. Ang induced voltage test ay mahalaga upang masusuri:

• Longitudinal insulation (sa pagitan ng turns, layers, at sections);

• Insulation sa pagitan ng mga winding at ground;

• Inter-winding at phase-to-phase insulation.

Kaya, ang induced voltage test ay isang vital na paraan para masusuri ang parehong main at longitudinal insulation integrity.

7.2 Test Requirements
Ang induced voltage test ay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng pag-apply ng dalawang beses ang rated voltage sa low-voltage winding terminals, na ang lahat ng iba pang windings ay iwanan open-circuited. Ang waveform ng inilapat na voltage ay dapat makapareho sa mahusay na sine wave.