Цель предпусковых импульсных испытаний силовых трансформаторов

Испытание нововведенных трансформаторов на полное напряжение при безнагрузочном переключении

Для новых вводимых в эксплуатацию трансформаторов, помимо необходимых испытаний по стандартам приемки и тестирования защиты/вторичной системы, обычно проводятся испытания на полное напряжение при безнагрузочном переключении перед официальным включением.

Почему проводят испытания на импульсы?

1. Проверка слабых мест или дефектов изоляции трансформатора и его цепи

При отключении безнагрузочного трансформатора могут возникать коммутационные перенапряжения. В электрических системах с незаземленными нейтральными точками или заземленными через дугогасительные катушки, величина перенапряжений может достигать 4-4,5 раз фазного напряжения; в системах с непосредственно заземленными нейтральными точками, величина перенапряжений может достигать 3 раз фазного напряжения. Чтобы проверить, способна ли изоляция трансформатора выдерживать полное напряжение или коммутационные перенапряжения, необходимо провести испытания на полное напряжение при безнагрузочном переключении до ввода трансформатора в эксплуатацию. Если в трансформаторе или его цепи есть слабые места в изоляции, они проявятся при пробое из-за коммутационных перенапряжений.

2. Проверка неправильной работы дифференциальной защиты трансформатора

При включении безнагрузочного трансформатора возникает магнитизирующий пусковой ток, который может достигать 6-8 раз номинального тока. Пусковой ток быстро уменьшается вначале, обычно снижаясь до 0,25-0,5 раз номинального тока в течение 0,5-1 секунды, но полное затухание происходит медленнее — несколько секунд для малых и средних трансформаторов, и 10-20 секунд для крупных трансформаторов. В начальный период затухания магнитизирующего пускового тока, дифференциальная защита может сработать неправильно, предотвращая включение трансформатора. Поэтому при безнагрузочном переключении можно практически проверить подключение, характеристики и настройки дифференциальной защиты под воздействием магнитизирующего пускового тока, что позволяет оценить и сделать вывод о возможности введения этой защиты в эксплуатацию.

3. Оценка механической прочности трансформатора

Из-за значительных электродинамических сил, генерируемых магнитизирующим пусковым током, необходимо провести испытания на безнагрузочное переключение для оценки механической прочности трансформатора.

Почему обычно пять импульсов?

Для новых продуктов перед вводом в эксплуатацию, как правило, требуется пять последовательных испытаний на полное напряжение при безнагрузочном переключении. Поскольку угол закрытия различается в каждый момент переключения, соответствующие магнитизирующие пусковые токи также различаются — иногда большие, иногда маленькие. Обычно требуется пять безнагрузочных переключений, чтобы всесторонне проверить изоляцию, механическую прочность трансформатора и работу дифференциальной защиты.

Каковы особенности магнитизирующего пускового тока?

Особенности магнитизирующего пускового тока:

• Содержит значительные непериодические компоненты, часто вызывая смещение пускового тока в одну сторону временной оси, обычно одна фаза противоположна двум другим фазам

• Содержит значительные высшие гармоники, вторая гармоническая составляющая является наибольшей

• Между формами пускового тока имеются интервалы

• Значение пускового тока очень велико на начальном этапе, достигая 6-8 раз номинального тока, а затем постепенно уменьшается