Objetivo dos Testes de Impulso Pré-Comissionamento para Transformadores de Energia

Teste de Impulso de Comutação em Tensão Total sem Carga para Transformadores Novos

Para transformadores novos, além de realizar os testes necessários de acordo com os padrões de teste de transferência e testes de proteção/sistema secundário, geralmente são realizados testes de impulso de comutação em tensão total sem carga antes da energização oficial.

Por que Realizar Testes de Impulso?

1. Verificar Fraquezas ou Defeitos na Isolação do Transformador e Seu Circuito

Ao desconectar um transformador sem carga, podem ocorrer sobretensões de comutação. Em sistemas de energia com pontos neutros não aterrados ou aterrados através de bobinas de supressão de arco, as magnitudes de sobretensão podem atingir 4-4,5 vezes a tensão de fase; em sistemas com pontos neutros aterrados diretamente, as magnitudes de sobretensão podem atingir 3 vezes a tensão de fase. Para verificar se a resistência à isolação do transformador pode suportar a tensão total ou as sobretensões de comutação, é necessário realizar testes de impulso em tensão total sem carga antes da comissionamento do transformador. Se houver fraquezas na isolação do transformador ou seu circuito, elas serão expostas quando ocorrerem rupturas devido às sobretensões de comutação.

2. Verificar Malfuncionamento da Proteção Diferencial do Transformador

Ao energizar um transformador sem carga, ocorre uma corrente de inrush de magnetização, que pode atingir 6-8 vezes a corrente nominal. A corrente de inrush decresce rapidamente inicialmente, tipicamente reduzindo-se a 0,25-0,5 vezes a corrente nominal dentro de 0,5-1 segundo, mas a decaída completa leva mais tempo—vários segundos para transformadores pequenos e médios, e 10-20 segundos para transformadores grandes. Durante o período inicial de decaimento da corrente de inrush de magnetização, a proteção diferencial pode mal funcionar, impedindo a energização do transformador. Portanto, durante a comutação de impulso sem carga, a fiação, características e configurações da proteção diferencial podem ser verificadas praticamente sob a influência da corrente de inrush de magnetização, permitindo a avaliação e conclusão sobre se essa proteção pode ser colocada em serviço.

3. Avaliar a Resistência Mecânica do Transformador

Devido às forças eletrodinâmicas significativas geradas pela corrente de inrush de magnetização, é necessário realizar testes de impulso sem carga para avaliar a resistência mecânica do transformador.

Por que Geralmente Cinco Impulsos?

Para novos produtos antes da comissionamento, geralmente são necessários cinco testes consecutivos de impulso em tensão total sem carga. Como o ângulo de fechamento difere em cada momento de comutação, as correntes de inrush de magnetização correspondentes também variam—às vezes grandes, às vezes pequenas. Geralmente, são necessárias cinco comutações sem carga para testar de forma abrangente a isolação, a resistência mecânica e a operação da proteção diferencial do transformador.

Quais São as Características da Corrente de Inrush de Magnetização?

Características da corrente de inrush de magnetização:

• Contém componentes não periódicos significativos, frequentemente causando que a corrente de inrush seja deslocada para um lado do eixo do tempo, com tipicamente uma fase oposta às outras duas fases

• Contém harmônicos de ordem elevada substanciais, com o componente de segunda harmônica sendo o maior

• Há ângulos de interrupção entre as formas de onda da corrente de inrush

• O valor da corrente de inrush é muito grande no estágio inicial, atingindo 6-8 vezes a corrente nominal, e então decresce gradualmente