Scopo dei test di impulso pre-messa in servizio per trasformatori elettrici

Test di impulso a piena tensione senza carico per trasformatori appena commissionati

Per i trasformatori appena commissionati, oltre ai test necessari secondo gli standard di prova di consegna e ai test del sistema di protezione/secondario, solitamente vengono eseguiti test di impulso a piena tensione senza carico prima dell'energizzazione ufficiale.

Perché eseguire i test di impulso?

1. Verificare le debolezze o i difetti dell'isolamento nel trasformatore e nel suo circuito

Quando si disconnette un trasformatore senza carico, possono verificarsi sovratensioni da commutazione. Nei sistemi elettrici con punti neutrali non collegati a terra o collegati a terra tramite bobine di soppressione degli archi, le ampiezze delle sovratensioni possono raggiungere 4-4,5 volte la tensione di linea; nei sistemi con punti neutrali direttamente collegati a terra, le ampiezze delle sovratensioni possono raggiungere 3 volte la tensione di linea. Per verificare se la resistenza all'isolamento del trasformatore può sopportare la piena tensione o le sovratensioni da commutazione, devono essere eseguiti test di impulso a piena tensione senza carico prima della messa in servizio del trasformatore. Se ci sono debolezze nell'isolamento del trasformatore o del suo circuito, saranno evidenziate quando si verifica un guasto a causa delle sovratensioni da commutazione.

2. Verificare il malfunzionamento della protezione differenziale del trasformatore

Quando si energizza un trasformatore senza carico, si verifica una corrente d'ingresso magnetizzante, che può raggiungere 6-8 volte la corrente nominale. La corrente d'ingresso decresce rapidamente inizialmente, riducendosi tipicamente a 0,25-0,5 volte la corrente nominale entro 0,5-1 secondo, ma la decrescita completa richiede più tempo—alcuni secondi per trasformatori piccoli e medi, e 10-20 secondi per trasformatori grandi. Durante il periodo iniziale di decrescita della corrente d'ingresso magnetizzante, la protezione differenziale potrebbe malfunzionare, impedendo l'energizzazione del trasformatore. Pertanto, durante la commutazione d'impulso senza carico, è possibile controllare praticamente il cablaggio, le caratteristiche e le impostazioni della protezione differenziale sotto l'influenza della corrente d'ingresso magnetizzante, consentendo la valutazione e la conclusione su se questa protezione può essere messa in servizio.

3. Valutare la resistenza meccanica del trasformatore

A causa delle forze elettrodinamiche significative generate dalla corrente d'ingresso magnetizzante, è necessario eseguire test di impulso senza carico per valutare la resistenza meccanica del trasformatore.

Perché solitamente cinque impulsi?

Per i nuovi prodotti prima della messa in servizio, sono generalmente richiesti cinque test consecutivi di impulso a piena tensione senza carico. Poiché l'angolo di chiusura varia in ogni momento di commutazione, le correnti d'ingresso magnetizzanti corrispondenti variano anch'esse—talvolta grandi, talvolta piccole. Generalmente, sono necessarie cinque commutazioni senza carico per testare in modo completo l'isolamento, la resistenza meccanica e il funzionamento della protezione differenziale del trasformatore.

Quali sono le caratteristiche della corrente d'ingresso magnetizzante?

Caratteristiche della corrente d'ingresso magnetizzante:

• Contiene componenti non periodici significativi, spesso causando la corrente d'ingresso ad essere asimmetrica rispetto all'asse temporale, con tipicamente una fase opposta alle altre due fasi

• Contiene armoniche di ordine elevato, con il componente di seconda armonica che è il più grande

• Ci sono angoli di interruzione tra le forme d'onda della corrente d'ingresso

• Il valore della corrente d'ingresso è molto alto nella fase iniziale, raggiungendo 6-8 volte la corrente nominale, e poi gradualmente decade