Formål med forhåndsindstillingsimpulstest for strømtransformatorer

Tomstrømskift på fuld spænding uden last for nyligt kommissionerede transformatorer

For nyligt kommissionerede transformatorer udføres typisk tomstrømskift på fuld spænding inden den officielle energisering, ud over de nødvendige tests i overensstemmelse med overføringsprøvestandarder og beskyttelses/sekundære systemtests.

Hvorfor udføre impulsprøver?

1. Kontrollere for isolations svagheder eller defekter i transformator og dens kredsløb

Når en tomstrøms transformator afkobles, kan der opstå skifteovervoltage. I strømsystemer med ikke-jordede neutrale punkter eller neutrale punkter jordet gennem bueundertrykkelseskøiler, kan overvoltageomfanget nå 4-4,5 gange fasevoltage; i systemer med direkte jordede neutrale punkter, kan overvoltageomfanget nå 3 gange fasevoltage. For at verificere, om transformatorens isolationsstyrke kan modstå fuld spænding eller skifteovervoltage, skal tomstrømskift på fuld spænding udføres inden transformatorens kommissionering. Hvis der findes isolations svagheder i transformator eller dens kredsløb, vil de blive afsløret, når nedbrydning finder sted som følge af skifteovervoltage.

2. Kontrollere for fejl i transformatorens differentialbeskyttelse

Når en tomstrøms transformator energiseres, forekommer magnetiseringsindtrængningsstrøm, som kan nå 6-8 gange den nominale strøm. Indtrængningsstrømmen falder hurtigt i begyndelsen, typisk til 0,25-0,5 gange den nominale strøm inden for 0,5-1 sekund, men det tager længere tid at falde helt – flere sekunder for små og mellemstore transformatorer, og 10-20 sekunder for store transformatorer. Under den initielle faldperiode for magnetiseringsindtrængningsstrøm kan differentialbeskyttelsen fejlbehandle, hvilket forhindrer transformatorens energisering. Derfor kan kablingsledningen, karakteristika og indstillinger for differentialbeskyttelsen praktisk kontrolleres under indflydelse af magnetiseringsindtrængningsstrøm ved tomstrømskift, hvilket tillader vurdering og konklusion om, om denne beskyttelse kan sættes i drift.

3. Vurdere transformatorens mekaniske styrke

På grund af de betydelige elektrodynamiske kræfter, der genereres af magnetiseringsindtrængningsstrøm, er tomstrømsimpulsprøver nødvendige for at vurdere transformatorens mekaniske styrke.

Hvorfor typisk fem impulser?

For nye produkter før kommissionering, er normalt fem consecutive tomstrømskift på fuld spænding påkrævet. Da lukningsvinklen varierer ved hvert skiftemoment, varierer også de tilsvarende magnetiseringsindtrængningsstrømme – nogle gange store, nogle gange små. Generelt kræves fem tomstrømskift for at testere transformatorens isolation, mekaniske styrke og funktionen af differentialbeskyttelsen grundigt.

Hvad er karakteristikkerne for magnetiseringsindtrængningsstrøm?

Karakteristikker for magnetiseringsindtrængningsstrøm:

• Indeholder betydelige ikke-periodiske komponenter, ofte forårsager, at indtrængningsstrømmen er skævhenget til én side af tidsaksen, med typisk en fase modsat de to andre faser

• Indeholder betydelige højere harmonikker, hvor andenharmonikkomponenten er den største

• Der findes pauser mellem indtrængningsstrømformene

• Indtrængningsstrøm-værdien er meget stor i den initielle periode, når den når 6-8 gange den nominale strøm, og derefter falder gradvist