Voimansiirtojen eristysresistenssi ja dielanttinen tappioanalyysi

1 Johdanto

Voimansiirtojen muuntimet ovat yksi tärkeimmistä laitteista sähköverkoissa, ja on välttämätöntä maksimoida ennaltaehkäisy ja minimoida muuntimien onnettomuuksien ja tapahtumien esiintyminen. Eri tyypin eristyshäiriöt aiheuttavat yli 85 % kaikista muuntimen onnettomuuksista. Siksi turvallisen muuntimen toiminnan varmistamiseksi säännölliset erystestausmuuntimia on tarpeen suorittaa ennakoivasti havaitakseen erysvirheet ja käsitellä mahdollisia onnettomuushaasteita nopeasti. Uraani myötä olen usein osallistunut muuntimen testaukseen, kertyneen laajan tiedon tässä alalla. Tässä artikkelissa annetaan yksityiskohtainen johdatus muuntimen laaja-alaisten erystesteihin ja testitulosten heijastamiin erysolosuhteisiin.

2 Erysresistanssin ja absorptiokertoimen mittaaminen

2.1 Erysresistanssin mittaaminen

Mittaamisessa pitäisi käyttää megohmmometria standardien mukaisesti mittaamaan erysresistanssia jokaisen muuntimen kytkentän ja maan välillä sekä kytkentöjen välillä. Testattavan kytkennän päätepisteet pitäisi lyhentyä, kun taas ei-testattujen kytkentöjen päätepisteet pitäisi kaikki lyhentyä ja maata. Mittauspaikat ja järjestys pitäisi noudattaa alla olevaa taulukkoa.

Kun eristysvastusten arvoja vertaillaan, ne on muutettava samaan lämpötilaan seuraavan matemaattisen lausekkeen avulla:

Kaavassa:

R1 edustaa eristysvastuun arvoa (megaohmeissa) mitattuna lämpötilassa t1

R2 edustaa eristysvastuun arvoa (megaohmeissa) laskettuna lämpötilassa t2

Mitatut eristysvastusten arvot arvioidaan pääasiassa vertailemalla jokaisen kyynärän peräkkäisiä mittauksia. Vertailussa aiempiin testituloksiin ei tulisi olla huomattavia muutoksia, yleensä vähintään 70 % aiemmasta arvosta. Komissionoinnin testeissä arvon tulisi yleensä olla vähintään 70 % tehtaan testiarvosta (saman lämpötilan ollessa).

Jos viitearvoja ei ole saatavilla, eristysvastusten arvojen standardi on yleensä seuraavassa taulukossa esitetty.

2.2 Absorptioon suhde ja polarisaatioindeksi

Absorptioon suhde on eristysvastuun arvojen suhde, mitattuna megohmmilla 60 sekunnin ja 15 sekunnin jälkeen jännitteen soveltamisen jälkeen. Absorptioon suhde on hyvin herkkä eristymän kosteudelle. Kun lämpötila on 10°C ja 30°C välillä, absorptioon suhde ei saa olla vähemmän kuin 1.3.

220kV:n ja sen yläpuolelle tai 120MVA:n ja sen yläpuolelle luokitelluissa muuntimissa tulee mitata polarisaatioindeksi. Tämä indeksi on lukemien suhde, jotka on otettu kymmenen minuutin ja yhden minuutin kuluttua, polarisaatioindeksin ollessa vähintään 1.5.

Eristysvastuun ja absorptioon suhteen mittaaminen on yksinkertainen ja yleinen menetelmä muuntimen eristyksen tilan tarkistamiseksi. Tämä testi kykenee tehokkaasti havaitsemaan erityksen kosteuden ja paikalliset puutteet, kuten rikkoutuneet porseleeni-putket, maatut johtimet jne. Jos mitattu eristysvastus ja absorptioon suhde eivät täytä määriteltyjä arvoja, tietyt edellä mainitun tyyppiset puutteet ovat varmasti olemassa erityksessä.

3 Valuma virta -testi

Testauksessa käytetään DC-korkeajännitegeneraattoria ja mikroammetrimittaria. Jännitteen soveltamiskohdat on esitetty seuraavassa taulukossa:

Testaussivoltit standardoitu seuraavassa taulukossa.

Jälkeen kun jännite nostetaan testijännitteeseen, lue yhden minuutin kuluttua DC-sähkö virta, joka kulkee testattavassa kympyssä; tämä arvo on mitattu vuotojännite.

Vuotojännitetesti mitataan pääosin eristysvastusta. Kuitenkin, koska vuotojännitettä mittaavaan käytetään korkeampaa DC-jännitettä kuin megohmmimittariin, se voi paljastaa eristyksen puutteita, joita megohmmimittari ei havaitse, kuten osittaisia säröjä muuntimissa ja johtokypädefektejä. Mittaus tulosten analysoinnissa ja arvioinnissa vertailut tehdään pääasiassa samantyyppisiin muuntimiin ja eri kympyjen välillä sekä edellisvuosien testituloksiin, odotettaessa, että muutoksia ei ole merkittäviä. Jos arvot kasvavat vuodesta toiseen, tulee kiinnittää huomiota, sillä tämä usein viittaa asteittaiseen eristysongelmaan. Jos on olemassa äkillinen nousu verrattuna aiempiin vuosiin, se voi osoittaa vakavia defektejä, jotka vaativat tutkimista.

4 Dielektrisen hukkajan kulman tangenttien mittaaminen

Koska muuntimen kotelu on suoraan maanjäristetty, dielektrisen hukkajan kulman tangenttien mittaamiseen käytetään QS1-tyyppistä AC-siltaa käänteisellä johtolla. Mittauspaikat ovat alla olevan taulukon mukaiset.

Huomautus: Taulukon sisältöä ei ole annettu tekstissä, joten se mainitaan tässä yleisesti. Jos sinulla on tarkkoja tietoja tai dataa taulukosta, ne voivat sisällyttää tarkkuuden lisäämiseksi käännökseen.

Tämä käännös kattaa teknisen menettelyn dielektrisen hukkajan kulman mittaamiseksi ja perustelut tietyille mittalaitteille maanjäristyksen huomioon ottamisen vuoksi. Se heijastaa myös historian tiedon vertailun nykyisten testitulosten kanssa muuntimen eristyksessä mahdollisten ongelmien tunnistamiseksi.

Mittauksen aikana mitattavan kyynärän kaksi päätepistettä on lyhennettävä, kun taas kaikki ei-mitattavat vaihekyynärit on lyhennettävä ja maannettava. Tämä estää mittausvirheitä, joita kyynärien induktiivisuus voisi aiheuttaa.

Muuntajan kyynärnäkymisen dielektrisen hukka-osuuden tangenttien standardiarvot (20°C) näkyvät seuraavassa taulukossa:

Dielektrisen hukka-kulman tangentti ei saa näyttää merkittäviä muutoksia verrattuna historiallisiin arvoihin (yleensä yli 30%:n). Mittausjännite on 10 kV, kun kytkentäjännite on 10 kV tai suurempi, ja se on sama kuin nimijännite (Un), kun kytkentäjännite on alle 10 kV.

Mittausten yhteydessä dielektrisen hukka-kulman tangentti on muunnettava samaan lämpötilaan käyttäen seuraavaa matemaattista lauseketta:

Lausekkeessa:

tgδ1 ja tgδ2 edustavat tan delta -arvoja lämpötiloissa t1 ja t2 vastaavasti.

Transformatorin kytkennän eristysmateriaalin dielektrisen hukka- kulman tangentin mittaaminen käytetään pääasiassa tarkistamaan transformatorin kosteuden pääsyn, eristysmateriaalin ikääntymisen, öljyn huonontumisen, eristysmateriaalin pinnalle kertyneen likakiven ja vakavan paikallisen puutteen olemassaoloa. Jos mitatun dielektrisen hukka- kulman tangentin arvo ei vastaa määrättyjä arvoja, tietyt mainituista tyyppisistä puutteista ovat varmasti olemassa eristysmateriaalissa.

5 Vaihtovirtajännitteinen sähköherkkyyden kestotesti

Vaihtovirtajännitteiseen sähköherkkyyden kestotestiin tarvitaan yleensä testimuuntaja, jänniteohjain, korkeajänniteinen elektrostaattinen jännitemittari ja palloväli. Tarvittaessa vaihtosähkömittari ja veden vastus voidaan myös liittää sarjaseksi korkeajännitteen puolelle. Testauksen yhteydessä testilaitteet tulisi valita sopivasti testattavan näytekohteen jännite- ja kapasiteettivaatimusten mukaan.