תהליך בדיקת מתחות תואם לתקנים IEEE C57 ו-GB 1094 Standards

1. יסודות בדיקת המרתנים

1.1 סקירה כללית
המרתנים הם בין הציוד הקריטי ביותר להעברת חשמל. איכותם ואמינותם משפיעות ישירות על ההובלה הבטוחה והנמוכה הסיכון של החשמל. נזק למרתני ייצור או מרתני תחנות מפתח יכול להפריע להעברת החשמל, והשחזור או העברת יחידות גדולות כאלה לעתים קרובות מתבצע במשך מספר חודשים.

במהלך זמן השבתה זה, האספקה של החשמל מתערערת, ומפוגעת בהפקת התעשייה והחקלאות כמו גם בצריכת החשמל ביתיים—מה שגורם לאיבודים כלכליים משמעותיים.

כאשר הדרישות לביצוע בטיחותי ואמין של המרתנים ממשיכות לעלות, טכנולוגיות בדיקת המרתנים התקדמו משמעותית במהלך שני העשורים האחרונים. פיתוחים נוטים כוללים:

• בדיקות קצר-مدار במרתנים גדולים במתח מדורג,

• טכניקות מדידת והצגת פיזור חלקית,

• יישום פונקציות מעבר למדידת תקלות דחיפה,

• שימוש בטכנולוגיה דיגיטלית למדידת אבדן,

• הצגת שיטות עוצמת קול במדידת רעש,

• ניתוח ספקטרלי לשיפוט עיוות סליל,

• שימוש הולך וגובר בניתוח גזים מומסים (DGA) בשמן המרתחן.

1.2 תקנים לבדיקת המרתנים
כדי להבטיח שהמרתנים עומדים בתקנים הנדרשים באיכות ובאמינות העברת החשמל, הוקמו תקני מדינה הן עבור המרתנים והן עבור תהליכי הבדיקה שלהם:

• GB 1094.1–1996: מרתני כוח – חלק 1: כללי

• GB 1094.2–1996: מרתני כוח – חלק 2: עלייה בטמפרטורה

• GB 1094.3–1985: מרתני כוח – חלק 3: רמות מבודדות, בדיקות דיאלקטריות ורווחים חיצוניים באוויר

• GB 1094.5–1985: מרתני כוח – חלק 5: יכולת לעמוד בפני קצר-مدار

• GB 6450–1986: מרתני כוח יבשים

1.3 פריטי בדיקה של המרתנים

1.3.1 בדיקות רגילות

• מדידתנגדות הסילון

• מדידת יחס מתח ומדידת אבדן מטען

• מדידת trở ngại קצר-مدار ואבדן מטען

• מדידת זרם ללא מטען ואבדן ללא מטען

• מדידת נגדות מבודדת בין הסילונים לקרקע

• בדיקות דיאלקטריות רגילות — ראו טבלה 1-3 עבור פריטי בדיקה מבודדים מיינריים

• בדיקות מש恃续写错误，请允许我更正并完成翻译。 ```html

• בדיקות משאבה תחת מטען

1.3.2 בדיקות סוג

• בדיקת עלייה בטמפרטורה.

• בדיקות סוג מבודקות (ראו טבלה 1).

1.3.3 בדיקות מיוחדות

• מדידת עמידה לאפס עבור טרנספורמרים של שלוש פאזה.

• בדיקת יכולת עמידה קצרה.

• מדידת רמת הרעש.

• מדידת רכיבי הרמוניות בתפוקה ללא עומס.

2. מדידת יחס מתח ובדיקה של תיאור קבוצת החיבור

2.1 סקירה כללית
מדידת יחס מתח היא בדיקה שגרתית עבור טרנספורמרים. היא מתבצעת לא רק במפעל במהלך ייצור אלא גם במקום לפני שהטרנספורמר מופעל לשירות.

2.1.1 מטרה של מדידת יחס מתח

• להבטיח שהיחסים בין המתחים בכל מיקומי הטאפים נמצאים בתוך הטווח המותר שנדרש על ידי התקנים או דרישות טכנולוגיות חוזריות.

• לבדוק שאגפים מקבילים או חלקים של אגף (לדוגמה, חלקים עם טאף) יש להם מספר זהה של הסיבובים.

• לאשר שהחיבורים לטאף והחיבורים למחליפי הטאף מחוברים נכון.

יחס המתח הוא פרמטר ביצועים קריטי עבור טרנספורמר. מאחר שבדיקה זו משתמשת במתח נמוך ונעשית פשוט, היא מתבצעת מספר פעמים במהלך הייצור כדי להבטיח התאמה לתנאי העיצוב.

3. מדידת התנגדות זרם ישר של הקפות

3.1 מטרה ודרישות
לפי GB 1094.1–1996 “טראנספורמרים חשמליים – חלק 1: כללי,” מדידת התנגדות זרם ישר מסווגת כבדיקה שגרתית. לכן, כל טרנספורמר חייב לעבור את הבדיקה הזו הן במהלך הייצור והן לאחריו.

המטרות העיקריות של מדידת התנגדות זרם ישר הן לבדוק את האספקטים הבאים:

• איכות הדבקה או החיבורים המכניים בין מוליכי הקפות—בדיקה לחיבורים גרועים;

• שלמות החיבורים בין הנציצים והקפות, ובין הנציצים למחליפי הטאף;

• אמינות הדבקה או החיבורים המכניים בין כבלים;

• אם מידות המוליך והתנגדות מקיפות מתאימות לספר;

• איזון ההתנגדות בין הפאזה;

• חישוב עלייה בטמפרטורת הקפות, שמחייב מדידת התנגדות מצב קר לפני בדיקת עלייה בטמפרטורה וההתנגדות במצב חם מיד אחרי ניתוק המתח במהלך הבדיקה.

3.2 שיטות מדידה
לפי JB/T 501–91 “מדריך לבדיקת טרנספורמרים חשמליים,” ישנן שתי שיטות סטנדרטיות למדידת התנגדות זרם ישר של הקפות טרנספורמר:

• שיטת גשר (לדוגמה, גשר קלווין כפול)

• שיטת וולט-אמפר (V-A)

4. בדיקת ללא עומס

4.1 סקירה כללית
מדידת איבוד ללא עומס וזרם ללא עומס היא בדיקה שגרתית עבור טרנספורמרים. המאפיינים המלאים של ההמגנטיזציה של טרנספורמר נקבעים דרך בדיקת ללא עומס.

המטרות של הבדיקה הם:

• מדידת איבוד ללא עומס וזרם ללא עומס;

• אימות אם עיצוב הליבה והתהליך הייצוריים עונים על התקנים והדרישות הטכנולוגיות המתאימות;

• גילוי תקלות אפשריות בליבה, כגון חימום מקומי או חולשות במעטה.

4.2 איבוד ללא עומס
איבוד ללא עומס מורכב בעיקר מאיבודים של היסטרזה וזרמים מסלוליים בשכבות פלדה חשמלית. בנוסף, כולל איבודים נוספים, כגון איבודים צדדיים הנגרמים על ידי זרמים משניים.

4.3 זרם ללא עומס
גודל הזרם ללא עומס נקבע בעיקר על ידי עקומת B–H (המגנוטציה) של פלדת החשמל המשמשת בליבה.

5. מדידת איבוד עומס ומתח מגבל קצר

5.1 סקירה כללית של בדיקת עומס
מדידת איבוד עומס ומתח מגבל קצר היא בדיקה שגרתית.

יצרנים מבצעים את הבדיקה כדי:

• להחליט את ערכי איבוד העומס ומתח המגביל קצר;

• אימות עמידות בתקנים והסכם טכני;

• זיהוי פגמים פוטנציאליים בסלילים.

במהלך הבדיקה מופעל מתח על סליל אחד בעוד השני קצר. בהתאם לאיזון אמפר-لفائف, כאשר הזרם בסליל המוזן מגיע לערכו הנומינלי, גם בסליל הקצר זורם זרם נומינלי.

למרות שהשטף המגנטי הראשי בליבה קטן מאוד במהלך הבדיקה הזו, נוצר שטף פריצה משמעותי עקב הזרם הגבוה. שטף זה גורם ל:

• הפסדי זרמי עילית במוליכי הסליל;

• הפסדי זרמים מסתובבים במוליכים מקבילים;

• הפסדים נוספים בבנייני צימוד, קירות המיכל, ש一事ds אלקטרו-מגנטיים, מסגרות ליבה ולוחות חיזוק.

כל ההפסדים הללו תלויים בזרם ומסווגים כולה יחד כהפסדי עומס.

6. בדיקת מתח חשמלי תואם AC

6.1 סקירה כללית
כדי להבטיח שניטרנפורמטורים בטוחים ואמינים לפעולת רשת, הדיאלקטריות שלהם חייבת לעמוד לא רק בתקני ביצועים אלא גם בעוצמת דיאלקטריות נדרשת. עוצמת הדיאלקטריות קובעת האם ניטרנפורמטר יכול לעמוד במתחי עבודה רגילים וגם בתנאים חריגים כגון התנגשויות של ברקים או על-מתחי החלפה.

רק לאחר מעבר בהצלחה של בדיקות – כולל בדיקת עמידות מתח תדר כח למשך זמן קצר, בדיקת עמידות מתח הלם, ומדידות פריצה חלקית – ניתן להניח שניטרנפורמטר מוכן לחיבור לרשת.

בדיקת העמידות החשמלית AC מעריכה בעיקר את עוצמת הבידוד הראשי בין הסלילים לאדמה, ובין הסלילים.

• בניטרנפורמטורים עם בידוד מלא, בדיקה זו מאשרת באופן מלא את הבידוד הראשי.

• בניטרנפורמטורים עם בידוד דרגתי, היא מעריכה רק את בידוד הפעמות בקרבת הניוק ואת בידוד חלקים מסוימים של מוליכים לאדמה. היא אינה יכולה להעריך את עוצמת הבידוד המלאה מהסליל לאדמה או בין סלילים.

עבור ניטרנפורמטורים עם בידוד דרגתי, נדרשת בדיקת מתח מושרה במקום זאת כדי להעריך בצורה מקיפה את עוצמת הבידוד בין סלילים, לאדמה, וכן עבור מוליכים מחוברים.

7. בדיקת עמידות במתח יתר מושרה

7.1 סקירה כללית
בדיקת העמידות במתח מושרה היא בדיקת דיאלקטריות קריטית נוספת שאחרי בדיקת ה-AC.

• בניטרנפורמטורים עם בידוד מלא, בדיקת ה-AC בודקת רק את הבידוד הראשי, בעוד שבידוד האורכי (בין פעמות, בין שכבות, ובין מקטעים) מאומת על ידי בדיקת המתח המושרה.

• בניטרנפורמטורים עם בידוד דרגתי, בדיקת ה-AC מאשרת רק את בידוד נקודת האפס. בדיקת המתח המושרה חיונית להערכת:

• ה_bidod האורכי (בין פעמות, שכבות ומקטעים);

• ה_bidod בין הסלילים לאדמה;

• ה_bidod בין סלילים ובין פאזות.

לכן, בדיקת המתח המושרה היא שיטה חיונית להערכת שלמות הבידוד הראשי והאורכי.

7.2 דרישות לבדיקה
בדיקת המתח המושרה מתבצעת בדרך כלל על ידי הפעלת פי שניים ממתח הסף על הطرفים של סליל הנמוך, כאשר כל שאר הסלילים פתוחים. צורת הגל של המתח המופעל צריכה להיות קרובה ככל האפשר לגלי סינוס טהור.