Transformeru Testēšanas Procedūras Saskaņā ar IEEE C57 un GB 1094 Standartiem

1. Pārveidotāju testēšanas pamati

1.1 Pārskats
Pārveidotāji ir viens no kritiskākajiem elektrības pārraides iekārtu veidiem. To kvalitāte un uzticamība tieši ietekmē drošo un atkarīgu elektroenerģijas piegādi. Ģeneratora pārveidotāju vai būtisko pārvades staciju pārveidotāju bojājums var traucēt enerģijas pārraidei, un tādu lielu vienību remonts vai transportēšana parasti aizņem vairākas mēnešus.

Šajā laikā enerģijas piegāde ir apdraudēta, kas negatīvi ietekmē ražošanu rūpniecībā un lauksaimniecībā, kā arī privātpersonu elektroenerģijas patēriņu—rezultātā notiek nozīmīgi ekonomiski zaudējumi.

Kamēr drošas un uzticamas pārveidotāju darbības prasības turpina pieaugt, pārveidotāju testēšanas tehnoloģijas pēdējos divdesmit gados ir strauji attīstījušās. Būtiskas izmaiņas ietver:

• Lielu pārveidotāju sastrēguma testus nomnā voltāžā,

• Daudzpunktu izplūdes mērīšanas un lokalizācijas metodes,

• Impulssākotnes kļūdu detektēšanas pārnesto funkciju pielietojumu,

• Zudumu mērīšanai digitālās tehnoloģijas izmantošanu,

• Troksnes mērīšanā skaņas intensitātes metožu ieviešanu,

• Spektra analīzi vija deformācijas diagnosticēšanai, un

• Pārveidotāja eļļā atrastos šķidruma gāzu analīzes (DGA) aizvien plašāko izmantošanu.

1.2 Pārveidotāju testēšanas standarti
Lai nodrošinātu, ka pārveidotāji atbilst nepieciešamajiem standartiem enerģijas pārraides kvalitātei un uzticamībai, ir izveidoti valsts standarti gan pārveidotājiem, gan to testēšanas procedūrām:

• GB 1094.1–1996: Enerģijas pārveidotāji – Daļa 1: Vispārīgi noteikumi

• GB 1094.2–1996: Enerģijas pārveidotāji – Daļa 2: Temperatūras pieaugums

• GB 1094.3–1985: Enerģijas pārveidotāji – Daļa 3: Izolācijas līmenis, dielektiska testēšana un ārējie atstarpešanās attālumi gaismā

• GB 1094.5–1985: Enerģijas pārveidotāji – Daļa 5: Spēja izturēt sastrēgumu

• GB 6450–1986: Trockie enerģijas pārveidotāji

1.3 Pārveidotāju testēšanas pozīcijas

1.3.1 Regulārie testi

• Viju rezistences mērīšana

• Sprieguma attiecības mērīšana un slodzes zudumu mērīšana

• Sastrēguma impedancijas un slodzes zudumu mērīšana

• Noslodzes strāvas un noslodzes zudumu mērīšana

• Izolācijas rezistences starp vijiem un zemi mērīšana

• Regulārie dielektiskie testi — skatīt Tabulu 1-3 rūpnīcas regulāros izolācijas testu pozīcijas

• Slodzes maiņa testi

1.3.2 Tipa testi

• Temperatūras pieauguma tests.

• Izolācijas tipa testi (skatīt Tabulu 1).

1.3.3 Īpašie tests

• Nulles sekvenču impedancijas mērīšana trīs fāžu transformatoriem.

• Īsā gāzes izturības spējas tests.

• Troksnes līmeņa mērīšana.

• Harmonisku sastāvdaļu mērīšana neieslēguma strāvā.

2. Sprieguma attiecības mērīšana un savienojuma grupas apzīmējuma pārbaude

2.1 Pārskats
Sprieguma attiecību mērīšana ir parasts transformatoru tests. Tas tiek veikts ne tikai ražošanas laukumā, bet arī vietas uz vietas pirms transformatora ieviešanas rīcībā.

2.1.1 Sprieguma attiecības mērīšanas mērķis

• Lai nodrošinātu, ka visos tap pozīcijās sprieguma attiecības atrodas pieļaujamajā tolerancē, kas noteikta standartos vai kontrakta tehniskajos prasībās.

• Lai pārbaudītu, vai paralēli savienotās spēles vai spēles daļas (piemēram, tapota daļas) ir ar vienādu vilknājumu skaitu.

• Lai apstiprinātu, ka tap vadītāji un savienojumi ar tap maiņnieku ir pareizi pieslēgti.

Sprieguma attiecība ir kritiska transformatora veiktspējas parametrs. Ņemot vērā, ka šis tests izmanto zemu spriegumu un ir viegli veiksams, to veic vairākas reizes ražošanas laikā, lai nodrošinātu atbilstību dizaina specifikācijām.

3. Windingu DC rezistances mērīšana

3.1 Mērķis un prasības
Saskaņā ar GB 1094.1–1996 “Elektrostaciju transformatori – 1. daļa: Vispārīgi,” DC rezistances mērīšana tiek klasificēta kā parasts tests. Tādēļ, katrs transformators jāveic šis tests gan ražošanas laikā, gan pēc tās beigām.

Galvenie mērķi, kam mēra DC rezistenci, ir:

• Savienojumu kvalitāte starp windingu vadītājiem—pārbauda nabadzīgos savienojumus;

• Savienojumu veselība starp vadītājiem un bušām, un starp vadītājiem un tap maiņnieku;

• Savienojumu uzticamība starp vadītāju vadiem;

• Vai vadītāju dimensijas un rezistivitāte atbilst specifikācijām;

• Fāžu rezistences balanss;

• Windingu temperatūras pieauguma aprēķins, kas prasa mērīt saldenā stāvoklī pirms temperatūras pieauguma testa un karstā stāvoklī tūlīt pēc elektroenerģijas atslēgšanas testa laikā.

3.2 Mērīšanas metodes
Saskaņā ar JB/T 501–91 “Elektrostaciju transformatoru testēšanas rokasgrāmata,” ir divas standarta metodes, kā mērīt transformatoru windingu DC rezistenci:

• Tiltu metode (piemēram, Kelvina divpuķis)

• Voltampermetode (V-A metode)

4. Neieslēguma tests

4.1 Pārskats
Neieslēguma zaudējumu un neieslēguma strāvas mērīšana ir parasts transformatoru tests. Pilnīgā magnetizācijas īpašības transformatoram tiek noteiktas caur neieslēguma testu.

Šī testa mērķi ir:

• Mērīt neieslēguma zaudējumus un neieslēguma strāvu;

• Pārbaudīt, vai kodola dizains un ražošanas process atbilst piemērojamiem standartiem un tehniskajām specifikācijām;

• Atklāt potenciālus kodola defektus, piemēram, lokālu pārsildīšanos vai izolācijas vājneses.

4.2 Neieslēguma zaudējumi
Neieslēguma zaudējumi galvenokārt sastāv no histerezes un indukcijas strāvas zaudējumiem elektriskās čuguna plāksnēs. Tie ietver arī papildu zaudējumus, piemēram, blakus zaudējumus, ko izraisa cietums.

4.3 Neieslēguma strāva
Neieslēguma strāvas lielums galvenokārt ir noteikts, izmantojot elektriskās čuguna B–H (magnetizācijas) krivu, kas izmantota kodolā.

5. Ieslēguma zaudējumu un īsā gāzes impedancijas mērīšana

5.1 Ieslēguma testa pārskats
Ieslēguma zaudējumu un īsā gāzes impedancijas mērīšana ir parasts tests.

Ražotāji veic šo testu, lai:

• Noteiktu ieslēguma zaudējumu un īsā gāzes impedancijas vērtības;

• Pārbaudiet saderību ar standartiem un tehniskajiem līgumiem;

• Uzglabojiet potenciālas defektes vijos.

Testa laikā vienam vija tiek piemērota spriegums, kamēr otrs tiek īsgrauzdēts. Saskaņā ar ampersturu līdzsvaru, kad strāva pieejamajā vijā sasniedz savu nominālo vērtību, īsgrauzdētajā vijā arī izveidojas nominālā strāva.

Lai arī galvenais magnētiskais plūsma šajā testā ir ļoti maza, liela strāvas plūsma radīšana izraisa būtisku noplūsmas magnētisko plūsmu. Šī noplūsmas magnētiskā plūsma izraisa:

• Virpuļstrāvas zaudējumus viju pārnesumos;

• Cirkulārās strāvas zaudējumus paralēlos pārnesos;

• Papildu zaudējumus stieņu struktūrās, rezervuāra sienās, elektromagnētiskajos aizsargos, magnētiskās karkasa rāmjos un saites plāksnēs.

Visi šie zaudējumi ir atkarīgi no strāvas un kopā tiek klasificēti kā slodzes zaudējumi.

6. Piemērotais AC izturības sprieguma tests

6.1 Pārskats
Lai nodrošinātu transformatoru drošumu un uzticamību tīkla darbībai, tosulējums jāatbilst ne tikai veiktspējas standartiem, bet arī prasītajai dielektriskajai stiprumā. Dielektriskais stiprumā nosaka, vai transformators var izturēt normālos darbības spriegumus, kā arī neparedzētas situācijas, piemēram, vaļu impulsus vai pārslodzi.

Tikai pēc veiksmīgas pārbaudes, ieskaitot īss laika mainīgā strāvas izturības spriegumu, impulsa izturības spriegumu un daļējo slodzes mērījumus, transformatoru var uzskatīt par gatavu tīkla pieslēgšanai.

Piemērotais AC izturības testa galvenokārt novērtē galveno sulējumu starp vijiem un zemi, un starp vijiem.

• Pilnībā apsulētiem transformatoriem šis tests pilnībā apstiprina galveno sulējumu.

• Grādētiem sulējuma transformatoriem tas tikai novērtē tuvāko viju beigu sulējumu tuvāk kājām un noteiktām vadu daļām pret zemi. Tas nevar novērtēt pilnu viju līdz zemei vai starpviju sulējuma stiprumu.

Grādētiem sulējuma transformatoriem, lai visaptveroši novērtētu sulējuma stiprumu starp vijiem, pret zemi un saistītajiem vadu daļām, ir nepieciešams inducēto spriegumu tests.

7. Inducēto pārslodījuma izturības tests

7.1 Pārskats
Inducēto sprieguma izturības tests ir vēl viens kritiskais dielektrisks tests pēc piemērotā AC testa.

• Pilnībā apsulētiem transformatoriem piemērotais AC tests pārbauda tikai galveno sulējumu, bet inducēto sprieguma tests pārbauda viju starpnieku, slāņu un daļu garaino sulējumu.

• Grādētiem sulējuma transformatoriem piemērotais AC tests tikai pārbauda nullepunktā esošo sulējumu. Inducēto sprieguma tests ir būtisks, lai novērtētu:

• Garaino sulējumu (starppunkti, slāņi un daļas);

• Sulējumu starp vijiem un zemi;

• Starpviju un fāzes starpnieka sulējumu.

Tātad, inducēto sprieguma tests ir svarīgs metode, lai novērtētu gan galveno, gan garaino sulējuma integritāti.

7.2 Testa prasības
Inducēto sprieguma tests parasti tiek veikts, piemērojot divreiz vairāk nekā nominālo spriegumu zema sprieguma vija kontaktiem, ar visiem citiem vijiem atvērtiem. Piemērotais sprieguma formas jābūt cik iespējams tuvāk čistam sinusu formai.