Kragtransformateurs Isolasiestand en Dielektriese Verlies Analise

1 Inleiding

Kragtransformasies is onder die mees kritieke toerusting in kragstelsels, en dit is noodsaaklik om voorkoming maksimaal te bevorder en die voorkoms van transformatorfeile en ongelukke te minimeer. Isoleringfeile van verskillende tipes maak meer as 85% van alle transformatorongelukke uit. Daarom is gereelde isoleringstoetse van transformators nodig om isoleringsdefekte vooraf te ontdek en potensiële ongelukshandigings vinnig aan te spreek. Deur my loopbaan het ek gereeld by transformatortoetswerk deelgeneem, wat my 'n uitgebreide kennis in hierdie veld laat opbou. Hierdie artikel gee 'n gedetailleerde inleiding tot alomvattende isoleringstoetse van transformators en die isoleringstoestande wat deur toetsresultate weerspieël word.

2 Meting van Isoleringweerstand en Absorpsieverhouding

2.1 Meting van Isoleringweerstand

Tydens meting moet 'n megohmmeter volgens standaardspesifikasies gebruik word om die isoleringweerstand tussen elke transformatorwinding en grond, sowel as tussen windings, opeenvolgend te meet. Die terminals van die winding wat getoets word, moet kortgesluit word, terwyl die terminals van nie-getoetste windings allemaal kortgesluit en geaard moet word. Die metingposisies en -volgorde moet die onderstaande tabel volg.

Wanneer isolasieweerstandswaardes vergelyk word, moet hulle na dieselfde temperatuur omgeskakel word deur gebruik te maak van die volgende wiskundige uitdrukking:

In die formule:

R1 verteenwoordig die isolasieweerstandswaarde (in megaoëm) wat by temperatuur t1 gemeet is

R2 verteenwoordig die berekenede isolasieweerstandswaarde (in megaoëm) by temperatuur t2

Die gemeete isolasieweerstandswaardes word hoofsaaklik beoordeel deur die resultate van opeenvolgende metings van elke spoeling te vergelyk. In vergelyking met vorige toetsresultate moet daar geen beduidende verandering wees nie, en dit moet in die algemeen nie minder as 70% van die vorige waarde wees nie. Tydens opstellingstoetse moet die waarde in die algemeen nie minder as 70% van die fabriekstoetswaarde wees nie (by dieselfde temperatuur).

Wanneer geen verwysingwaardes beskikbaar is nie, is die standaard vir isolasieweerstandswaardes in die algemeen soos in die onderstaande tabel genoem.

2.2 Meting van Absorpsieverhouding en Polariseringsindeks

Die absorpsieverhouding is die verhouding van isolasieweerstandwaardes gemete met 'n megohmmeter na 60 sekondes en 15 sekondes nadat die spanning aangebring is. Die absorpsieverhouding is hoogs gevoelig vir vochtigheid in die isolasie. Wanneer die temperatuur tussen 10°C en 30°C is, moet die absorpsieverhouding nie minder as 1.3 wees nie.

Vir transformateurs wat 220kV en bo of 120MVA en bo gerateer word, moet die polariseringsindeks gemeet word. Hierdie indeks is die verhouding van lesings geneem na tien minute en een minuut, met die polariseringsindeks nie minder as 1.5 nie.

Die meting van isolasieweerstand en absorpsieverhouding is 'n eenvoudige en universele metode om die toestand van die isolasie van transformateurs te kontroleer. Hierdie toets kan effektief isolasie-vochtigheid en plaaslike defekte, soos gebreekte porseleinbuisies, aangeslote leidings, ens., opspoor. As die gemeete isolasieweerstand en absorpsieverhouding nie aan die gespesifiseerde waardes voldoen nie, bestaan sekere defekte van die genoemde tipes beslis in die isolasie.

3 Leckstroomtoets

Tydens toetsing word 'n DC-hoogspanningsgenerator en 'n mikroammetter gebruik. Die punte waar die spanning aangebring word, is soos in die volgende tabel getoon:

Die toetsvoltage-toepassingsstandaarde word in die volgende tabel getoon.

Na die spanning tot die toetsspanning verhoog is, lees die DC-stroom wat deur die getoetste spoel vloei na een minute; hierdie waarde is die gemeete lekstroom.

Die lekstroomtoets meet in wezen isolasieweerstand. Wanneer egter 'n hoër DC-spanning gebruik word vir die meting van lekstrome, kan dit isolasie-defekte onthul wat 'n megaohmmeter nie kan opspoor nie, soos gedeeltelike inslagdefekte in transformateurs en kabelbuisdefekte. By die analise en beoordeling van die metingsresultate, word hoofsaaklik vergelykings gemaak met soortgelyke transformateurs, tussen verskillende spoels, asook met die toetsresultate van vorige jare, sonder dat beduidende veranderinge verwag word. As die waardes jaar na jaar toenem, moet daar aandag aan geskenk word, aangesien dit dikwels 'n geleidelike vertering van die isolasie aandui. Indien daar 'n skerpe toename is in vergelyking met vorige jare, kan dit ernstige defekte aandui wat ondersoek behoef.

4 Meting van die Tangens van die Dielektriese Verlieshoek

Aangesien die transformateurhuis direk geaard is, word die QS1-tipe AC-brug met omgekeerde bedraading gebruik vir die meting van die tangens van die dielektriese verlieshoek. Die metingposisies word soos in die tafel hieronder aangedui.

Let wel: Die werklike inhoud van die tafel is nie in die teks verskaf nie, dus word dit hier in algemene terme genoem. Indien u spesifieke besonderhede of data vir die tafel het, kan daardie inligting in die vertaling ingesluit word vir meer akkuraatheid.

Hierdie vertaling dek die tegniese prosedure vir die toetsing van die dielektriese verlieshoek en die rede agter die gebruik van sekere toerusting as gevolg van aardingsoorwegings. Dit weerspieël ook die belangrikheid van die vergelyking van huidige toetsresultate met historiese data om potensiële probleme binne die transformateur se isolasiestelsel te identifiseer.

Tydens die meting moet die twee terminals van die winding wat getoets word, kortgesluit word, terwyl al die nie-getoetsde fase-windings kortgesluit en geaard moet word. Dit verhoed meetfoute veroorsaak deur winding-induktansie.

Die standaardwaardes vir die tangens van die dielektriese verlieshoek van transformatorwinding-isolering (by 20°C) word in die volgende tabel gewys:

Die tangens van die dielektriese verlieshoek moet nie beduidende veranderinge wys wanneer dit vergelyk word met historiese waardes (gewoonlik nie meer as 30% oorskry nie). Die toetsvoltage is 10 kV wanneer die windingvoltage 10 kV of hoër is, en is gelyk aan die noemwaarde-spanning (Un) wanneer die windingvoltage onder 10 kV is.

Wanneer gemete word, moet die tangens van die dielektriese verlieshoek na dieselfde temperatuur omgeskakel word deur gebruik te maak van die volgende wiskundige uitdrukking:

In die formule:

tgδ1 en tgδ2 verteenwoordig die tan delta waardes by temperature t1 en t2 onderskeidelik.

Die meting van die tangens van die dielektriese verlieshoek van transformatorwindingisolering word hoofsaaklik gebruik om transformatormoisture-inbreng, isolering-veroudering, olie-vertering, slib-akkumulering op isolering, en ernstige lokale defekte te kontroleer. As die gemeete tangens van die dielektriese verlieshoek nie aan die gespesifiseerde waardes voldoen nie, bestaan sekere defekte van die bogenoemde tipes beslis in die isolering.

5 Kragfrequentie AC Spanningsweerstandstoets

Toerusting vir kragfrequentie AC spanningsweerstandstoetsing vereis tipies 'n toestandstransformator, spanningversteler, hoëspanning statiese elektrometer, en sfeer-gap. Wanneer nodig, kan ook 'n AC ammeter en waterweerstand in reeks op die hoëspanningskant aangesluit word. Tydens toetsing moet toetstoerusting op grondslag van die toetsvoltage en kapasiteitvereistes van die toetsmonster behoorlik gekies word.