Pagsusuri ng Insulation Resistance at Dielectric Loss ng Power Transformers

1 Pagkakatawan

Ang mga power transformers ay isa sa mga pinakamahalagang kagamitan sa mga power systems, at mahalaga na mapalawig ang pagsasanggalang at bawasan ang pagkakaroon ng mga pagkakamali at aksidente ng transformer. Ang iba't ibang uri ng insulation failures ay sumusunod sa higit sa 85% ng lahat ng mga aksidente ng transformer. Kaya, upang masiguro ang ligtas na operasyon ng transformer, kinakailangan ang regular na insulation testing ng mga transformer upang ma-anticipate ang mga insulation defects at mabilis na tugunan ang mga potensyal na panganib ng aksidente. Sa loob ng aking karera, madalas akong nakilahok sa trabaho ng pagsusulit ng mga transformer, na nagbigay-daan sa akin upang makapiling kaalaman sa larangan na ito. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng detalyadong pagkakatawan tungkol sa comprehensive insulation testing ng mga transformer at ang kondisyon ng insulation na inihahayag ng mga resulta ng pagsusulit.

2 Pagsukat ng Insulation Resistance at Absorption Ratio

2.1 Pagsukat ng Insulation Resistance

Sa panahon ng pagsukat, dapat gamitin ang megohmmeter batay sa pamantayan upang sunud-sunurin ang pagsukat ng insulation resistance sa pagitan ng bawat winding ng transformer at ground, pati na rin sa pagitan ng mga winding. Dapat ikonektado ang mga terminal ng winding na isusukat, habang ang mga terminal ng hindi isusukat na mga winding ay dapat ikonektado at grounded. Ang mga lokasyon ng pagsukat at ang sunod-sunod ay dapat sundin ang talahanayan sa ibaba.

Kapag ang mga halaga ng paghihiwalay na resistansiya ay pinagpaparangalan, dapat silang i-convert sa parehong temperatura gamit ang sumusunod na matematikal na ekspresyon:

Sa pormula:

Ang R1 ay kumakatawan sa halaga ng paghihiwalay na resistansiya (sa megaohms) na sukatin sa temperatura t1

Ang R2 ay kumakatawan sa halaga ng paghihiwalay na resistansiya (sa megaohms) na nakalkula sa temperatura t2

Ang sukat ng halaga ng paghihiwalay na resistansiya ay unang huling hinahakbangin sa pamamagitan ng paghahambing ng mga resulta ng sunod-sunod na pagsukat ng bawat winding. Dapat may kaunti o walang malaking pagbabago ito kapag ihahambing sa mga naunang resulta ng pagsusulit, karaniwang hindi bababa sa 70% ng naunang halaga. Sa panahon ng mga pagsusulit ng komisyon, ang halaga ay karaniwang hindi dapat bababa sa 70% ng halaga ng pagsusulit sa planta (sa parehong temperatura).

Kapag walang mga sangguniang halaga, ang pamantayan para sa mga halaga ng paghihiwalay na resistansiya ay karaniwang tulad ng nasa talahanayan sa ibaba.

2.2 Pagsukat ng Absorption Ratio at Polarization Index

Ang absorption ratio ay ang ratio ng mga halaga ng insulation resistance na isinukat gamit ang megohmmeter sa 60 segundo at 15 segundo pagkatapos mag-apply ng voltage. Ang absorption ratio ay napakalapit sa sensitibidad sa moisture sa insulation. Kapag ang temperatura ay nasa pagitan ng 10°C at 30°C, ang absorption ratio ay hindi dapat mas mababa sa 1.3.

Para sa mga transformer na may rating na 220kV pataas o 120MVA pataas, dapat na isukat ang polarization index. Ang index na ito ay ang ratio ng mga reading na isinagawa sa sampung minuto at isang minuto, at ang polarization index ay hindi dapat mas mababa sa 1.5.

Ang pagsukat ng insulation resistance at absorption ratio ay isang simple at pangkalahatang paraan para suriin ang kalagayan ng insulation ng mga transformer. Ang test na ito ay maaaring makapagtamo ng mabisang pag-detect ng insulation moisture at lokal na mga defect, tulad ng mga nakasirang porcelain bushings, grounded leads, atbp. Kung ang isinukat na insulation resistance at absorption ratio ay hindi sumasapat sa mga inilaan na halaga, sigurado na mayroong ilang mga defect na nabanggit sa insulation.

3 Leakage Current Test

Sa panahon ng testing, ginagamit ang DC high voltage generator at microammeter. Ang mga punto ng application ng voltage ay gaya ng ipinapakita sa sumusunod na talahanayan:

Ipinapakita sa sumusunod na talahanayan ang mga pamantayan para sa paggamit ng tensyon sa pagsusulit.

Pagkatapos itaas ang tensyon hanggang sa tensyong pagsusulit, basahin ang DC current na dadaan sa sinusuot na winding pagkatapos ng isang minuto; ang halagang ito ang tinatawag na sukatin na leakage current.

Ang pagsusulit ng leakage current ay nagsusukat ng resistensya ng insulasyon. Gayunpaman, dahil ginagamit ang mas mataas na DC voltage para sa pagsukat ng leakage currents, maaari itong mabigay ang mga kaputol sa insulasyon na hindi kayang matukoy ng megohmmeter, tulad ng partial breakdown defects sa mga transformer at lead bushing defects. Sa pag-analisa at paghatol sa mga resulta ng pagsukat, ang pangunahing paghahambing ay kasama ang mga katulad na transformer at sa pagitan ng iba't ibang windings, pati na rin sa mga resulta ng pagsusulit noong nakaraang taon, na inaasahan na walang malubhang pagbabago. Kung ang mga halaga ay tumataas taon-taon, dapat bigyan ng pansin sapagkat kadalasan ito ang nagpapakita ng paulit-ulit na pagkakapot ng insulasyon. Kung may biglaang pagtaas kumpara sa nakaraang taon, maaaring ito ang nagpapakita ng seryosong kaputol na kailangan ng pagsisiyasat.

4 Pagsukat ng Tangent ng Dielectric Loss Angle

Dahil ang casing ng transformer ay direktang grounded, ang QS1 type AC bridge na may reverse wiring ang ginagamit para sa pagsukat ng tangent ng dielectric loss angle. Ang mga lugar ng pagsukat ay ipinapakita sa talahanayan sa ibaba.

Pansin: Ang aktwal na nilalaman ng talahanayan ay hindi ibinigay sa teksto, kaya ito lamang ang binanggit sa pangkalahatan. Kung mayroon kang tiyak na detalye o data para sa talahanayan, maaaring ilagay ito sa pagsasalin para sa mas tiyak na pagsasalin.

Ang pagsasalin na ito ay sumasaklaw sa teknikal na proseso para sa pagsusulit ng dielectric loss angle at ang rason sa paggamit ng tiyak na kagamitan dahil sa mga konsiderasyon sa grounding. Ito rin ay nagpapakita ng kahalagahan ng paghahambing ng kasalukuyang resulta ng pagsusulit sa mga historikal na data upang matukoy ang mga potensyal na isyu sa sistema ng insulasyon ng transformer.

Sa panahon ng pagsukat, ang dalawang terminal ng winding na isusukat ay dapat maikli-kuwit, habang ang lahat ng hindi isinasukat na phase windings ay kailangang maikli-kuwit at ligtas. Ito ay nagpapahinto sa mga pagkakamali sa pagsukat na dulot ng inductance ng winding.

Ang pamantayan na mga halaga para sa tangent ng dielectric loss angle ng insulasyon ng transformer winding (sa 20°C) ay ipinapakita sa sumusunod na talahanayan:

Ang tangente ng dielectric loss angle ay hindi dapat magpakita ng malaking pagbabago kapag ito ay ihahambing sa mga nakaraang halaga (karaniwang hindi liliit sa 30%). Ang test voltage ay 10 kV kapag ang winding voltage ay 10 kV o mas mataas, at katumbas ng rated voltage (Un) kapag ang winding voltage ay mas mababa sa 10 kV.

Kapag nagsasagawa ng pagsukat, ang tangente ng dielectric loss angle ay dapat na i-convert sa parehong temperatura gamit ang sumusunod na mathematical expression:

Sa formula:

tgδ1 at tgδ2 ay kumakatawan sa tan delta values sa temperatura t1 at t2, respectively.

Ang pagsukat ng tangente ng dielectric loss angle ng insulasyon ng winding ng transformer ay pangunahing ginagamit upang suriin ang moisture ingress, insulation aging, oil deterioration, sludge accumulation sa insulasyon, at severe local defects. Kung ang sukatin na tangente ng dielectric loss angle ay hindi tugma sa inilaan na halaga, siguradong mayroong tiyak na mga defect ng nabanggit na uri sa insulasyon.

5 Power Frequency AC Withstand Voltage Test

Ang kagamitan para sa power frequency AC withstand voltage testing karaniwang nangangailangan ng test transformer, voltage regulator, high-voltage electrostatic voltmeter, at sphere gap. Kapag kinakailangan, maaari ring maiconnect ang AC ammeter at water resistance sa series sa high-voltage side. Sa panahon ng pagsusuri, ang test equipment ay dapat na maipiling maayos batay sa test voltage at capacity requirements ng test specimen.