Güç transformatorları izolyasiya mukavemeti və dielektrik zərər təhlili

1 Giriş

Güç transformatorları, enerji sistemlerindeki en kritik ekipmanlardan biridir ve transformator arızaları ve kazalarının önlenmesinin maksimize edilmesi, meydana gelmesinin ise minimize edilmesi gerekmektedir. Çeşitli türlerde izolasyon arızaları, tüm transformator kazalarının %85'inden fazlasını oluşturur. Bu nedenle, güvenli bir transformator işlemesi sağlamak için, izolasyon defektlerini önceden tespit etmek ve potansiyel kaza tehlikelerini zamanında ele almak amacıyla düzenli izolasyon testleri yapılması gerekir. Kariyerim boyunca sık sık transformator test çalışmaları konusunda yer almış, bu alanda geniş bilgi birikimine sahip oldum. Bu makale, transformatorların kapsamlı izolasyon testlerine ve test sonuçları tarafından yansıtılan izolasyon koşullarına ayrıntılı bir giriş sunmaktadır.

2 İZOLASYON DİRENÇSİ VE EMİL ORANININ ÖLÇÜMÜ

2.1 İZOLASYON DİRENÇSİNİN ÖLÇÜMÜ

Ölçüm sırasında, standart belirtimlere göre bir megohmmetre kullanılarak her bir transformator sarım ile toprak arasında ve sarmalardan biri diğerine olan izolasyon dirençleri sırayla ölçülmelidir. Test edilen sarımın uçları kısa devreli olmalıdır, test edilmeyen sarmalların uçları ise hepsi kısa devreli ve toprağa bağlanmalıdır. Ölçüm yerleri ve sırası aşağıdaki tabloya uygun olmalıdır.

İzolyasiya mukavemeti dəyərləri müqayisə ediləndə, onlar aşağıdakı riyazi ifadə ilə eyni temperaturaya çevrilməlidir:

Formulada:

R1 t1 temperaturasında ölçülən izolyasiya mukavemeti dəyərini (milyon om-da) təsvir edir

R2 t2 temperaturasında hesablanan izolyasiya mukavemeti dəyərini (milyon om-da) təsvir edir

Ölçülmüş izolyasiya mukavemeti dəyərləri, əsasən hər bir sargın ardıcıl ölçümlərinin nəticələrinin müqayisəsi ilə qiymətləndirilir. Əvvəlki test nəticələri ilə müqayisədə, əlavə dəyişiklik olmamalıdır, adətən əvvəlki dəyərin 70%-indən az olmamalıdır. Komissiya testlərində dəyər, adətən zavod test dəyərinin (eyni temperaturada) 70%-indən az olmamalıdır.

Nəzərdə tutulan dəyərlər mövcud deyilsə, izolyasiya mukavemeti dəyərləri üçün standart adətən aşağıdakı cədvəldə göstərilən kimi olur.

2.2 Absorpsiya nisbətinin və polarizasiya indeksinin ölçməsi

Absorpsiya nisbəti, megohmmetr ilə qoyulmuş voltajdan sonra 60 saniyə və 15 saniyədə ölçülən dielektrik məqarəliliyin qiymətlərinin nisbətidir. Absorpsiya nisbəti dielektrik məqarənin içindəki rütubətə çox həssasdır. Temperatur 10°C və 30°C arasında olduqda, absorpsiya nisbəti 1.3-dən az olmamalıdır.

220kV və ya daha yüksək reytinqli və ya 120MVA və ya daha yüksək reytinqli transformatorlar üçün polarizasiya indeksi ölçülür. Bu indeks, on dəqiqə və bir dəqiqədə edilən oqların nisbətidir, polarizasiya indeksi 1.5-dən az olmamalıdır.

Dielektrik məqarəliliyin və absorpsiya nisbətinin ölçməsi, transformatorların dielektrik məqarəsini yoxlamaq üçün sadə və ümumi metodudur. Bu test, dielektrik məqarənin rütubətini və yerli defektləri, məsələn, çatıkan fayanslı tubular, zərərli lənətlər kimi, effektiv şəkildə aşkar edə bilir. Ölçülmüş dielektrik məqarəlilik və absorpsiya nisbəti təyin edilmiş dəyərlərə uyğun deyilsə, dielektrik məqarədə belirtildiyi kimi defektlər mövcuddur.

3 Sızıntı cərəyanı testi

Test zamanı, DC yüksək voltaj generatoru və mikroampermetr istifadə olunur. Voltajın tətbiq olunduğu nöqtələr aşağıdakı cədvəldə göstərilmiştir:

Test qüvvəli standartları aşağıdakı cədvəldə göstərilir.

Nəql edilən qolu test cürmünə yüksəldikdən sonra, bir dəqiqədə nəql edilən qolu keçirən DC cürrətini oxuyun; bu dəyər ölçülən sızdırıcı cürrəttir.

Sızdırıcı cürrət testi esasən izolyasiya məqamını ölçür. Amma, sızdırıcı cürrətləri ölçmək üçün daha yüksək DC cürmü istifadə olunduğu üçün, megohmmetrin aşkar edə bilmədiyi izolyasiya defektləri, məsələn, transformatorların və lülələrin qismi aralama defektləri aşkar edilə bilər. Ölçmə nəticələrini təhlil etmək və qiymətləndirmək zamanı, əsasən oxşar transformatorlar arasında, fərqli qollar arasında və əvvəlki illərin test nəticələrləri ilə müqayisə edilir, əhəmiyyətli dəyişikliklər gözlənilmir. Əgər dəyərlər illər boyu artarsa, bunun adi izolyasiyanın qədər-yəqən dərəcədə pozulması olduğunu göstərməsi possible olur. Əvvəlki illərə nisbətən sıx intiqamla artıq olsa, bu ciddi defektləri araşdırmağa ehtiyac olduğunu göstərə bilər.

4 Dielektrik zədə açısının tanjentinin ölçülənməsi

Transformator qabının direkt qədər edildiyi üçün, dielektrik zədə açısının tanjentinin ölçülənməsi üçün revers kablantili QS1 növü AC köprüsündən istifadə olunur. Ölçmə yerləri aşağıdakı cədvəldə göstərilmişdir.

Qeyd: Cədvəlin faktiki məzmunu mətnə daxil edilmədiyindən, burada ümumi şəkildə bahsedilib. Əgər cədvəl üçün xüsusi detallar və ya məlumatlarınız varsa, onları daxil etməklə çeviri daha dəqiq olacaq.

Bu çeviri, dielektrik zədə açısının test prosedurunu və qədər edilmə nəticəsində istifadə olunan təchizatın rasyonaliyasını örtür. Ayrıca, transformatorun izolyasiya sisteminin potensial problemlərini aşkar etmək üçün cari test nəticələrini tarixi məlumatlarla müqayisə etmənin önəmini də göstərir.

Ölçüm sırasında, test edilen bobinin iki terminali kısadaşlanmalıdır, bu arada tüm test edilmeyen faz bobinleri kısadaşlanmalı ve yere bağlanmalıdır. Bu, bobin endüktansı nedeniyle oluşan ölçüm hatalarını önler.

Tranformator bobin yalıtımının dielektrik kayıp açısı tanjantının standart değerleri (20°C'de) aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

Dielektrik ziyan açının tanjenti təxminən tarixi məlumatlarla müqayisə edildikdə (ümumiyyətlə 30%-dan çox artmamalıdır) nəticələrə baxmalıdır. Sarmal voltu 10 kV və ya daha yüksəkdirsə, sınama voltu 10 kV olmalıdır, sarmal voltu 10 kV-dan aşağıdirsə, isə qeyri-müəyyən volt (Un) olmalıdır.

Ölçüləndə, dielektrik ziyan açının tanjenti aşağıdakı riyazi ifadə ilə eyni temperaturda çevrilir:

Formulada:

tgδ1 və tgδ2 hərası ki, t1 və t2 temperaturunda olan tan delta dəyərlərini təsvir edir.

Transformer sarmal izolyasiyasının dielektrik ziyan açısının tanjentinin ölçülənməsi, transformerin şirliyə girə bilərsizliklərin, izolyasiyanın köhnələnməsinin, yağın bozulmasının, izolyasiyada çökmüş materialların yığılmasının və ciddi yerli defektlerin mövcudluğunu yoxlamaq üçün əsasən istifadə olunur. Əgər ölçülmüş dielektrik ziyan açısının tanjenti müəyyənləşdirilmiş dəyərlərə uyğun gəlmirsə, izolyasiyada belə növ defektlər mövcuddur.

5 Dəmir yolu AC dayanma voltu sınaması

Dəmir yolu AC dayanma voltu sınaması üçün lazımi olan vasitələr adətən sınama transformatoru, volt rejulatoru, yüksək voltlu elektrostatik voltmetr və küresel boşluq tələb edir. Lazım olduğunda, yüksək voltlu tərəfdə AC ampermetr və su rezistansi də ardıcıl qoşula bilər. Sınamalar zamanı, sınama vasitələri, sınama nümunəsinin volt və kapasitet tələblərinə əsasən düzgün seçilməlidir.