Трансформатори за енергија Анализа на отпорот на изолацијата и диелектричките губитоци

1 Вовед

Трансформаторите се едни од најважните опреми во системите за енергија, и е суштинско да се максимизира превенцијата и минимизира настанувањето на неисправности и несреќи со трансформаторите. Неисправностите на изолацијата од различни типови внесуваат повеќе од 85% од сите несреќи со трансформаторите. Затоа, за да се осигура безбедна работа на трансформаторите, потребно е редовно да се извршува тестiranje на изолацијата на трансформаторите за да се детектираат дефекти на изолацијата предварително и да се спроведат своевремени мерки против потенцијални хазарди. Низ мојата кариера често учествував во работата по тестиранието на трансформаторите, накумулирајќи го широк спектар на знаења во оваа област. Овој чланок дава детален вовед во комплетното тестирање на изолацијата на трансформаторите и состојбите на изолацијата кои се одразуваат во резултатите од тестовите.

2 Меренje на отпорот на изолацијата и коефициентот на апсорбираност

2.1 Меренje на отпорот на изолацијата

При меренjeto, треба да се користи мегометр по стандардните спецификации за последователно меренje на отпорот на изолацијата помеѓу секој виткач на трансформаторот и земјата, како и помеѓу виткаци. Терминалите на испитуваната виткач треба да бидат кратко поврзани, додека терминалите на невиткани виткаци треба да бидат сите кратко поврзани и заземени. Локациите и редоследот на меренjeto треба да следат табелата подолу.

Кога се споредуваат вредностите на изолаторската отпорност, треба да се конвертираат до иста температура со следнава математичка израз:

Во формулата:

R1 претставува вредноста на изолаторската отпорност (во мегаоми) измерена при температурата t1

R2 претставува вредноста на изолаторската отпорност (во мегаоми) пресметана при температурата t2

Измерените вредности на изолаторската отпорност се првенствено судеат со споредба на резултатите од последователни мерки за секој намот. Споредено со претходните тестирани резултати, не треба да има значителна промена, обично не помалку од 70% од претходната вредност. Во текот на испитувањата за пускане во експлоатација, вредноста обично не треба да биде помала од 70% од заводската тест вредност (при иста температура).

Кога нема референтни вредности, стандардот за вредностите на изолаторската отпорност е обично како што е наведено во табелата подолу.

2.2 Меренje на апсорбциониот однос и индекс на поларизација

Апсорбциониот однос е однос на вредностите на изолационата отпорност мерени со мегометар по 60 секунди и 15 секунди после примената на напон. Апсорбциониот однос е многу осетлив на влага во изолацијата. Кога температурата е помеѓу 10°C и 30°C, апсорбциониот однос не треба да биде помал од 1.3.

За трансформатори со номинална напонска класа од 220кВ и повеќе или 120МВА и повеќе, треба да се мери индексот на поларизација. Овој индекс е однос на читањата земени по десет минути и една минута, со тоа што индексот на поларизација не треба да биде помал од 1.5.

Меренјето на изолационата отпорност и апсорбциониот однос е едноставен и универзален метод за проверка на состојбата на изолацијата на трансформаторите. Овој тест може ефективно да детектира влага во изолацијата и локални дефекти, како што се пукнати фарфорски цевчиња, земани водичи, итн. Ако мерената изолационата отпорност и апсорбциониот однос не одговараат на определените вредности, сигурно постојат одредени дефекти од поменатите типови во изолацијата.

3 Тест на проточна струја

Токму во време на тест, се користат DC генератор на висок напон и микрометар. Тачки на примената на напон се како што е прикажано во следната табела:

Стандардите за применување на тестна напон се прикажани во следната табела.

После повишавање на напонот до тестирачкиот напон, прочитете го DC токот кој минува низ испробуваната намотка по една минута; оваа вредност е мерениот изтеченички ток.

Изтеченичките тестирања во суштина мериат отпорност на изолацијата. Меѓутоа, бидејќи за мерење на изтеченичките токови се користи поголем DC напон, може да се откражат дефекти на изолацијата што мегометарот не може да ги детектира, како што се делечни крајни дефекти во трансформаторите и дефекти на влезни бушинги. При анализата и пресудата на резултатите од мерење, главно се прават споредби со слични трансформатори и помеѓу различни намотки, како и со резултатите од тестовите во претходните години, без очекувани значајни промени. Ако вредностите се зголемуваат година по година, треба да се обиди внимание, бидејќи ова често указува на постепено јадење на изолацијата. Ако има брз зголем во однос на претходните години, тоа може да указува на сериозни дефекти кои треба да се истражат.

4 Мерење на тангентата на аголот на диелектрична загуба

Бидејќи карактеристичната опколна површина на трансформаторот е директно заземена, се користи QS1 тип AC мост со обратна жичка за мерење на тангентата на аголот на диелектрична загуба. Локациите на мерење се дадени во следната табела.

Напомена: Содржината на конкретната табела не беше дадена во текстот, така што е спомената во општи термини. Ако имате специфични детали или податоци за табелата, тие можат да се вклучат во преводот за повеќе прецизност.

Овој превод покрива техничкиот постапок за тестирање на аголот на диелектрична загуба и рационалноста зад користењето на одредено опрема поради разлоги поврзани со заземањето. Тоа исто така одразува важноста на споредбата на тековните резултати од тестовите со историски податоци за идентификација на потенцијални проблеми во системот за изолација на трансформаторот.

Покрај меренјето, двата краја на намотавањето што се испитува треба да бидат кратирани, додека сите други фазни намотавања кои не се испитуваат мора да бидат кратирани и землишти. Ова го предотвратува појавата на грешки при меренјето поради индуктивноста на намотавањата.

Стандардните вредности за тангенс на аголот на диелектрична загуба на изолацијата на намотавањата на трансформатор (при 20°C) се прикажани во следната табела:

Тангенсот на аголот на диелектричната загуба не треба да покаже значителни промени во споредба со историските вредности (воопшто не треба да надмине 30%). Пробната напонсна е 10 кВ кога напонсната на витканието е 10 кВ или повеќе, и е еднаква на номиналната напонсна (Un) кога напонсната на витканието е под 10 кВ.

При мерење, тангенсот на аголот на диелектричната загуба треба да се конвертира на истата температура користејќи ја следнава математичка израз:

Во формулата:

tgδ1 и tgδ2 претставуваат вредностите на тангенсот на аголот при температурите t1 и t2, соодветно.

Мерењето на тангенсот на аголот на диелектричната загуба на изолацијата на витканието на трансформаторот се користи главно за проверка на поплавување на трансформаторот, стареење на изолацијата, деградација на масло, наслојување на шамки на изолацијата и сериозни локални дефекти. Ако месеното тангенсот на аголот на диелектричната загуба не одговара на поставените вредности, дефинитивно постојат одредени дефекти од поменатите типи во изолацијата.

5 Проба со издржување на сетична напонсна на рабоча фреквенција

Опремата за проба со издржување на сетична напонсна на рабоча фреквенција обично бара пробен трансформатор, регулатор на напонса, високонапонски електростатички волтметар и сфера размак. Кога е потребно, може да се поврзе и сетичен амперметар и водна резистивност во серија на високонапонската страна. Токму во време на проба, пробната опрема треба да се правилно избере според потребите за пробна напонса и капацитет на пробниот образец.