Испытание силовых трансформаторов: перечень работ, нормы, таблицы, видео

перечень работ, нормы, таблицы, видео

Силовые трансформаторы требуют регулярного проведения комплекса измерений и испытаний. К этой категории электрооборудования относятся также автотрансформаторы, а также – масляные реакторы. В дальнейшем мы не будет делать между ними различий, называя все это оборудование одним словом – трансформаторы.

Измерение сопротивления изоляции у трансформатора

Для измерений используется мегаомметр на напряжение 2500 В. Важная особенность: сопротивление изоляции на стороне НН, имеющей глухозаземленную нейтраль, невозможно измерить без отсоединения этой самой нейтрали от контура.

Ошиновку фазных выводов трансформатора, если она не повлияет на результаты проверки, можно оставить на месте, но в некоторых случаях требуется и ее демонтаж

. Если же он невозможен, а при измерениях результаты будут сильно искажены, то при текущем ремонте можно их не производить. Но при капремонте они обязательны, измерения проводятся до и после его выполнения.

При измерениях на двухобмоточных трансформаторах мегаомметр подключается минимально по двум схемам. Сначала один из его выводов подключается к обмотке ВН, при этом обмотка НН соединяется с заземленным баком трансформатора и вторым выводом мегаомметра. Затем обмотки меняются местами: заземляется ВН, выводы от прибора подключаются к НН и баку.

Для мощностей свыше 16 кВА измерение выполняется еще по одной схеме: выводы ВН и НН соединяются между собой, прибор подключается между ними и баком.

При наличии трех обмоток логика подключения мегаомметра остается той же самой, только соединяется с баком не одна, а две обмотки. Для трансформаторов 16 кВА и выше добавляются еще два измерения: соединенных вместе обмоток ВН и СН относительно обмотки НН, соединенной с баком, а также всех обмоток относительно бака.

Видео об испытаниях высоковольтных трансформаторов:

Температура обмоток, как и при любых испытаниях, не должна быть отрицательной. Но для аппаратов на 220 кВ она не должна опускаться ниже 20˚С, 150 кВ – ниже 10˚С.

Допустимые значения измеренных величин, относящиеся ко всем без исключения обмоткам трансформатора, указаны в таблице.

Измеренным значением сопротивления изоляции считается величина, которую показал прибор через 60 секунд после приложения измерительного напряжения (R60). Но при капремонте требуется и измерение коэффициента абсорбции (R60/R15). После ремонта и заливки маслом измеренные величины должны укладываться в нормы, приведенные в следующей таблице.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь в трансформаторе

 Эти измерения проводятся для трансформаторов:

• напряжением 110 кВ и выше;
• мощностью 31500 кВА и более.

Требования к температуре и схемам измерения те же, что и при измерениях сопротивления изоляции. Нормы для измеренных после капремонта значений приведены в таблице ниже.

В эксплуатации жестких норм для тангенса нет, но требуется анализ динамики их изменения во времени.

Особенно следует обращать внимание на результаты измерений, если происходит ухудшение других показателей.

Испытание повышенным напряжением трансформатора

Производится для аппаратов напряжением 35 кВ и ниже.

Если при ремонте не производилось вскрытие бака трансформатора с заменой обмоток, их изоляции или масла, испытание проводить не обязательно. Сухие трансформаторы испытываются в обязательном порядке.

Испытательные напряжения для высоковольтных обмоток выбираются из нижеприведенной таблицы.

Для герметизированных трансформаторов нужно следовать указаниям заводов изготовителей.

При частичном ремонте величину испытательного напряжения можно снизить до 90% от требуемой.

Если при капитальном ремонте не выполнялась замена изоляции или обмоток, или менялась только изоляция, то снижение можно производить до 85% от необходимого значения.

Напряжение промышленной частоты подается от постороннего источника (испытательной установки) на обмотку ВН, при этом выводы обмотки НН соединяются с баком и заземляются. При положительном результате испытания не должно наблюдаться пробоев изоляции со срабатыванием защиты испытательной установки, колебаний токов утечки и напряжения.

Ток утечки не нормируется, но его величина соизмерима с аналогичным током, появляющимся в процессе испытания электродвигателей.

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

Измерения проводятся на всех обмотках трансформатора, а также – на всех положениях анцапфы или устройства РПН, регулирующих выходное напряжение трансформатора. При этом перед измерение нужно провести не менее трех полных циклов переключений с использованием этих устройств.

Это выполняется для того, чтобы исключить влияние на результаты измерений переходного сопротивления их контактов.

Для измерений используются мосты или микроомметры, подключаемые по четырехпроводной (мостовой) схеме с целью исключения сопротивления измерительных проводов. Для повышения точности измерений зажимы прибора нужно присоединять не к ошиновке, а непосредственно к шпилькам трансформатора.

Следует учесть, что в момент подключения прибора из-за высокой индуктивности обмоток в них происходит колебательный процесс, в ходе которого показания прибора меняются.

Снимать показания нужно в момент, когда процесс прекратится и данные станут стабильными.

В момент отключения прибора из-за явления самоиндукции на обмотках трансформатора возникает опасное для жизни напряжение. Поэтому все переключения нужно производить только при отключенном питании прибора или при остановленном процессе измерения.

Видео об испытаниях трансформаторов:

Полученные данные сравниваются с заводскими или полученными при предыдущих измерениях, а при необходимости – приводятся к одинаковой температуре. Не допускается отклонения более 2%.

Кроме измерений, указанных выше, после капремонта выполняются:

1. измерение коэффициента трансформации;
2. проверка группы соединения обмоток;
3. измерение тока и потерь холостого хода;
4. измерение сопротивления короткого замыкания;
5. испытание вводов;
6. испытания встроенных трансформаторов тока.

Также по отдельному графику берется проба масла для проверки его пробивного напряжения.

Испытания силовых трансформаторов | Ремонт трансформаторов

Страница 9 из 9

14. Испытания силовых трансформаторов

Отремонтированные трансформаторы проходят контрольные (окончательные) испытания, которые должны подтвердить высокое качество выполненного ремонта, отсутствие дефектов, соответствие их характеристик паспортным значениям, а также требованиям ГОСТов:

• испытание трансформаторного масла;
• определение коэффициента трансформации и группы соединения обмоток;

• измерение сопротивления обмоток постоянному току;
• измерение токов, потерь холостого хода и короткого замыкания;

• измерение сопротивления изоляции обмоток;
• испытание электрической прочности главной изоляции повышенным напряжением промышленной частоты;

• испытание электрической прочности витковой изоляции индукционным напряжением.
Испытание трансформаторного масла осуществляют на электрическую прочность (пробой и диэлектрические потери). Для этого берут пробу масла (из бака трансформатора в чистую сухую стеклянную посуду не менее 0,5 л) и заливают ее в маслопробонный аппарат. Спустя 20 мин (за это время из масла выходят пузырьки воздуха) плавно повышают напряжение, наблюдая за стрелкой вольтметра, до пробоя. Выполняют 6 пробоев с интервалом 10 мин. Первый пробой не учитывается. Среднее арифметическое пробивного напряжения остальных пяти пробоев принимают за пробивное напряжение трансформаторного масла, которое должно быть не менее 25 кВ для трансформаторов с напряжением до 15 кВ включительно и не менее 30 кВ — с напряжением 15 — 30 кВ.

При ремонте выполняют и химический анализ масла, в результате которого определяют кислотное число, температуру вспышки паров, реакцию водной вытяжки, массу взвешенного угля и механических примесей. Одновременно проверяют прозрачность масла.

Рис. 12. Схема измерения коэффициента трансформации с помощью двух вольтметров с переключателями
Коэффициент трансформации проверяют по схеме, приведенной на рис. 12, чтобы убедиться в правильности числа витков, сборки схемы соединения обмоток и подключения отводов к переключателю. Одновременно подают напряжение (не менее 2% номинального) на все фазы трехфазного трансформатора и все ступени напряжения, отклонение но фазам не должно превышать 2 %.

При проверке группы соединения определяют правильность соединения обмоток и их соответствие группе.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току позволяет выявить дефекты, допущенные при ремонте: обрыв параллельных проводников обмоток; низкое качество соединений пайкой; плохой контакт в месте присоединения отвода к переключателю и др. Перечисленные дефекты увеличивают сопротивление обмоток за счет  повышения переходного сопротивления на дефектных участках. Измеренные сопротивления по всем фазам и ступеням не должны различаться более чем на 2 %.

Измерение тока и потерь холостого хода проводят для выявления таких дефектов в магнитной системе трансформатора, которые увеличивают ток холостого хода и дополнительные потери, снижающие КПД трансформатора, а в отдельных случаях приводят к недопустимому нагреву. На обмотку НН подают симметричное напряжение частотой 50 Гц при разомкнутой обмотке ВН и плавно увеличивают его от нуля до номинального значения. При этом измеряют ваттметром мощность, потребляемую трансформатором, и амперметрами — линейные токи.
Допущенные при ремонте трансформатора неправильная транспозиция проводов, обрыв или надлом одного из параллельных проводов, плохой контакт и применение проводов заниженного сечения увеличивают омическое сопротивление обмоток и вызывают дополнительные потери энергии в них при нагрузке. Перечисленные дефекты выявляются путем проведения опыта короткого замыкания и сопоставления фактических и расчетных потерь в обмотках. При опыте короткого замыкания вводы обмоток НН трансформатора замыкают между собой, а к вводам обмоток ВН подают такое напряжение, при котором в обмотках устанавливаются номинальные токи. Измерение потерь энергии при опыте короткого замыкания сопоставляют с расчетными. Если они выше расчетных, значит в трансформаторе имеются неисправности.

Измерение сопротивления изоляции обмоток осуществляется мегаомметром между обмоткой ВН и баком при заземленной обмотке НН, обмоткой НН и баком при заземленной обмотке ВН, обмотками ВН и НН, соединенными между собой, и баком. Сопротивление изоляции обмоток трансформатора до 35 кВ считается удовлетворительным, если оно не менее 300 МОм для трансформаторов мощностью до 6300 кВ-А включительно и 600 МОм для трансформаторов 10 000 кВ-А и выше.
Испытание электрической прочности главной изоляции (между обмотками различных напряжений и каждой из них относительно заземленных частей трансформатора) повышенным напряжением промышленной частоты заключается в том, что от специального трансформатора с регулируемым напряжением подают повышенное напряжение (25 кВ для трансформаторов 6кВ, 35 кВ — 10 кВ, 85 кВ — 35 кВ) частотой 50 Гц на исследуемые обмотки трансформатора. Если в течение 1 мин с момента подачи испытательного напряжения амперметр не показывает увеличения тока, а вольтметр — уменьшения напряжения и внутри трансформатора нет потрескиваний, напряжение снижают до нуля и считают, что трансформатор выдержал испытание.

Испытание электрической прочности витковой изоляции индуктированным напряжением проводят таким образом: к обмотке НН при разомкнутой обмотке ВН и заземленном баке трансформатора подают от генератора испытательное напряжение: 115 % номинального — при магнитопроводе шпилечной конструкции, 130% — при бесшпилечной конструкции. Трансформатор считается выдержавшим испытание, если в течение 1 мин не наблюдаются скачки тока, разряды и другие явления, свидетельствующие о повреждении изоляции.

1. По каким признакам различают силовые трансформаторы?
2. С какой целью применяют измерительные трансформаторы?

3. Как устроен силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор?
4. Наиболее характерные неисправности трансформаторов и возможные причины их возникновения.

5. Основные операции, производимые при разборке трансформатора.
6. В чем заключается ремонт магнитопровода трансформатора?

7. Каким образом выполняют ремонт вводов и переключающего устройства трансформатора?
8. Способы сушки активной части трансформатора.

9. В чем заключается ремонт сухих и измерительных трансформаторов?
10. Основные послеремонтные испытания трансформаторов.

Испытания силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения(более низкий или более высокий).Трансформаторы являются самой затратной статьей любой подстанции или предприятия вот почему своевременные испытания необходимы для этого вида оборудования.

Существуют два основные вида трансформаторов:сухие и маслянные.

Испытания силовых трансформаторов сводится к:

1. 1)Измерение характеристик изоляции
2. 2)Испытание повышенным напряжением промышленной частоты
3. 3)Измерение сопротивления обмоток постоянному току (ЕЛ-15)
4. 4)Проверка коэфициента трансформации
5. 5)Измерение потерь холостого хода
6. 6)Испытание трансформаторного масла (Аим-90, Тагнес-3М )

Рассмотрим подробнее Для всех трансформаторов напряжением до 35кв включительно и мощности до 10мв/а сопротивление обмоток не ниже следующих:

Температура обмотки 10 градусов — 450 мОм

Температура обмотки 20 градусов-300 мОм

Температура обмотки 30 градусов-200 мОм

Эти данные справедливы для масляных трансформаторов,а для сухих:

Температура 20-30 градусов до1кв не менее 100мОм 1-6кв не менее 300мОм 6кв и выше не менее 500мОм Измерения производятся мегаомметром на напряжение 1000в. Испытание повышенным напряжением изоляции производится вместе с вводом,причем маслонаполненных трансформаторов испытания производить не обязательно. Данные для этих испытаний следующие:для класса напряжения обмотки от 0,05 до 1 кв-4,5кв;от 3кв-16,2кв;от10кв-31,5кв и от 15кв-40,5кв. Измерение сопротивлений постоянному току производится на всех ответвлениях.Сопротивления отличающиеся более2% от других фаз недопустимо.Измерения производятся омметром. Коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 2%от значений данных заводом-изготовителем. Измерение потерь холостого хода производится у трансформаторов мощностью 1000кв/а и более.Отличие от протоколов завода изготовителя не более чем 5%. Причем измерения производятся по схеме обратной трансформации при приложении к обмотке низшего напряжения не более 380 вольт.

Основные требования к маслу оно проверяется на:

1. 1)Пробивное напряжение у трансформатора напряжением до35кв-30кв для масла включительно
2. 2)Кислотное число до 220кв-0,02 щелочи/ 1грамм масла
3. 3)Температура вспышки в закрытом тигле не ниже 135 градусов
4. 4)Влагосодержание-0,001% не более от массы
5. 5)Тангенс угла диэлектрических потерь не более2%

Такие основные испытания проводятся для трансформаторов побывавших в эксплуатации.

Похожие статьи:

Испытания силовых трансформаторов повышенным напряжением в Москве

Апрелевка

Балашиха

Бронницы

Верея

Видное

Волоколамск

Воскресенск

Высоковск

Голицыно

Дедовск

Дзержинский

Дмитров

Долгопрудный

Домодедово

Дрезна

Дубна

Егорьевск

Жуковский

Зарайск

Звенигород

Ивантеевка

Истра

Кашира

Клин

Коломна

Королёв

Котельники

Красноармейск

Красногорск

Краснозаводск

Краснознаменск

Кубинка

Куровское

Ликино-Дулёво

Лобня

Лосино-Петровский

Луховицы

Лыткарино

Люберцы

Можайск

Москва

Мытищи

Наро-Фоминск

Ногинск

Одинцово

Озёры

Орехово-Зуево

Павловский Посад

Пересвет

Подольск

Протвино

Пушкино

Пущино

Раменское

Реутов

Рошаль

Руза

Сергиев Посад

Серпухов

Солнечногорск

Старая Купавна

Ступино

Талдом

Фрязино

Химки

Хотьково

Черноголовка

Чехов

Шатура

Щёлково

Электрогорск

Электросталь

Электроугли

Яхрома

Испытания силовых трансформаторов | Наладка оборудования электрических подстанций | Архивы

Страница 2 из 22

I. ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИЙ

1. ИСПЫТАНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

наружный осмотр

При наружном осмотре проверяют целостность бака, радиаторов и изоляторов, а также пломбы и закраску головок болтов (гаек) у заглушки крана, отсутствие следов подтекания масла и уровень масла, залитого в трансформатор, который должен быть в пределах отметок маслоуказателя. Подтягивать уплотняющие болты до проверки герметичности не разрешается. Необходимо обратить внимание на наличие заземления бака трансформатора.

определение увлажненности обмоток

Трансформаторы всех мощностей и напряжений могут вводиться в эксплуатацию без предварительной сушки, если результаты испытаний изоляции, произведенных на монтаже, при сопоставлении с данными заводских испытаний соответствуют требованиям «Инструкции по контролю состояния изоляции трансформаторов перед вводом в эксплуатацию» СН 171—61. Ниже приводится методика отдельных измерений, по совокупности которых определяют возможность включения трансформатора в эксплуатацию без сушки.

Измерение сопротивления изоляции.

Сопротивление изоляции между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками трансформатора измеряют мегомметром на напряжение 2500 в.

Для исключения влияния токов утечки по поверхности изоляторов, особенно при измерениях во влажную погоду, накладывают экранные кольца из голой медной проволоки, соединяемые с зажимом «экран» мегомметра (рис. 1).

Перед началом измерения сопротивления изоляции испытуемую обмотку трансформатора заземляют на 2—3 мин и тщательно протирают поверхность вводов. Показания мегомметра отсчитывают через 15 и 60 сек после начала вращения рукоятки, что соответствует значениям R15 и R60. Рукоятку мегомметра следует вращать равномерно со скоростью 110—120 об/мин. Желательно применять мегомметр с моторным приводом типа ПМ-89 или с кенотронной выпрямительной приставкой.

По этим замерам определяют также коэффициент абсорбции, т. е. отношение R15 / R60., являющийся одним из показателей степени увлажнения обмоток.

Для трансформатора напряжением до 35 кВ включительно, мощностью менее 10 МВА при различной температуре обмотки величина сопротивления изоляции должна быть не менее указанных величин:

Температура обмотки в °С . 10 20 30 40 50 60 70

R60 в Мои.   450 300 200 130 90 60 40

Измеренную величину сопротивления изоляции сопоставляют со значением сопротивления изоляции по данным завода-изготовителя (по протоколу заводских испытаний).

Перед сопоставлением значение R60, измеренное на заводе, приводят к температуре измерения на монтаже путем умножения на коэффициент пересчета K1.

Рис. 1. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора с наложением экранных колец

Значение коэффициента К\ в зависимости от разности температур при заводских испытаниях (f2) и при измерении на монтаже (t\):

Сопротивление изоляции на монтаже должно быть не ниже 70% сопротивления изоляции по данным протокола заводских испытаний. Значение коэффициента абсорбции R60 / R15.

Должно быть не ниже 1,3 при температуре 10— 30° С.

Измерение величины отношения АС/С.

Одним из методов измерения влажности обмоток является метод «емкость — время», по которому измеряют прирост емкости ( АС) к емкости (С), за определенный промежуток времени. Отношение этих величин (А С/С) характеризует степень увлажненности изоляции обмоток трансформатора: с увеличением влажности отношение А С/С возрастает. Отношение А С/С измеряют специальным прибором типа ЕВ-3, на трансформаторах, не залитых маслом. Обычно эти измерения производят в начале ревизии трансформатора, после подъема выемной части и в конце ревизии, до погружения керна трансформатора в масло. Отношение А С/С измеряют для каждой обмотки при соединенных с заземленным корпусом свободных обмотках. Перед измерением испытуемую обмотку заземляют на 2—3 мин. Провода, соединяющие прибор с испытуемой обмоткой, должны быть возможно короче.

Таблица 1

Величина отношения А С/С в %, измеренная в конце ревизии, и разность в % между величиной Д С/С в конце и начале ревизии должны быть в пределах величин, приведенных в табл. 1.

Величина отношения Л С/С увеличивается с повышением температуры. Поэтому, если за время ревизии трансформатора изменилась температура выемной части и измерения отношения Д С/С в конце и начале ревизии производились при различных температурах, их необходимо перед сопоставлением привести к одной температуре. Пересчет значения Д С/С, измеренного в конце ревизии при температуре t\, к температуре обмотки в начале ревизии t2 производится путем умножения на коэффициент температурного пересчета К2

Значения коэффициента температурного пересчета

Измерение емкостей обмоток при различных температурах. Емкость увлажненной изоляции возрастает при повышении температуры значительно быстрее, чем емкость неувлажненной изоляции, поэтому по отношению емкостей обмоток трансформатора, измеренных при различных температурах, можно судить о степени увлажненности их изоляции. Емкость измеряют на трансформаторе, залитом маслом, при помощи моста переменного тока типа

МД-16, а при его отсутствий для трансформаторов мощностью менее 10 МВА, напряжением до 35 кВ методом амперметр-вольтметра. Емкость обмотки измеряют при нагретом трансформаторе до температуры обмотки не ниже 70° С (Сгор ) и при температуре на 50° С ниже (Схол).

Величина отношения Стор/Схол для трансформаторов мощностью менее 10 МВА напряжением до 35 кВ включительно не должна превышать 1,1.

Измерение емкости обмоток при различных частотах.

Степень увлажнения обмоток трансформатора может быть также определена путем измерения их емкости при различных частотах (метод емкость — частота). Емкость обмоток измеряют при частоте 50 Гц (С50) и при частоте 2 Гц (Сг) специальным прибором контроля влажности типа ПКВ на трансформаторе, залитом маслом, между каждой обмоткой и корпусом при заземленных свободных обмотках. Перед измерением испытуемая обмотка должна быть заземлена на 2—3 мин. Чем больше увлажнена изоляция обмоток трансформатора, тем больше отношение С2/С50. Оно увеличивается также при повышении температуры обмоток трансформатора, поэтому измерения производят при температуре обмоток 10—30° С.

Величина отношения С2/С50 зависит и от тангенса угла диэлектрических потерь (tg б) масла, залитого в трансформатор: с увеличением tg б масла отношение С2/С50 возрастает.

Для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно и мощностью менее 10 МВА величина С2/С50 обмоток при различной температуре не должна превышать   следующих — величин:

Температура обмотки в ° С                10 20 30

Отношение С2/С5о                            1,1 1,2 1,3

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg6 ). Увлажнение изоляции обмоток трансформатора, а также ряд других дефектов ведут к увеличению диэлектрических потерь и, как следствие этого, к увеличению тангенса угла диэлектрических потерь (tg6).

Рис. 2. Принципиальная схема моста

МД-16 (перевернутая) Тн — испытательный трансформатор; Сх — испытуемый объект; Сд,-— образцовый конденсатор; Г — гальванометр; R2  — переменное сопротивление; Rt — постоянное сопротивление; С  — магазин емкостей; Э — экран; Р — разрядник

Измерение tg б производят мостом переменного тока типа МД-16. Обычно применяется так называемая «перевернутая» схема моста (рис. 2), позволяющая производить измерения без снятия вводов с трансформатора. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь обязательно для трансформаторов напряжением 35 кВ, но может производиться и для трансформаторов более низкого класса напряжения, если по результатам других измерений нельзя дать окончательного заключения о состоянии изоляции.

Тангенс угла диэлектрических потерь измеряют при температуре не ниже +10° С на трансформаторах, залитых маслом, при напряжении   переменного тока, не превышающем 60% заводского испытательного напряжения, но не выше 10 кВ.

Тангенс угла диэлектрических потерь в изоляции трансформатора зависит от tg6 масла, залитого в трансформатор. С увеличением tg6 масла возрастает itg6 обмоток. Величина tg6 изоляции обмоток трансформатора не должна превышать значений, приведенных в табл. 2.

Таблица 2

Значения tg 6 , указанные в таблице, относятся ко всем обмоткам данного трансформатора. Величина tg6 на монтаже не должна превышать 130% значения, указанного в протоколе заводских испытаний. Значения tg6 измеренные на заводе при температуре t2, приводят к температуре измерения на монтаже путем деления на коэффициент К2.

Значения коэффициента температурного пересчета

Отбор пробы масла. Пробу масла отбирают из нижней части бака при температуре отбираемого масла не ниже + 5°С. Посуда, в которую отбирается проба, должна быть чистой и хорошо высушенной. Отобранное масло подвергают сокращенному лабораторному анализу на отсутствие влаги, содержание механических примесей, реакцию водной вытяжки и определение кислотного числа. Помимо этого, определяют электрическую прочность масла на аппаратах типа АМИ-60 или АИИ-70 в стандартном разряднике.

Пробивное напряжение масла должно быть не ниже 25 кВ для трансформаторов напряжением до 15 кВ включительно и не ниже 30 кВ для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно.

испытание изоляции обмоток трансформаторов повышенным напряжением переменного тока

Испытание повышенным напряжением переменного тока промышленной частоты является основным, подтверждающим исправное состояние изоляции обмоток трансформатора и наличие необходимого запаса их электрической прочности. Этому испытанию подвергают каждую обмотку трансформатора по отношению к корпусу, к которому на время испытания присоединяют остальные, предварительно закороченные обмотки.

Трансформаторы малой мощности испытывают при помощи аппарата типа АИИ-70, а трансформаторы большей мощности — при помощи специального повысительного трансформатора.

Испытательное напряжение повышают плавно с быстротой, допускающей возможность уверенного отсчета показаний измерительных приборов. Длительность испытания 1 мин, после чего напряжение плавно снижают до нуля.

Величину испытательного напряжения допускается измерять по вольтметру, включенному с низкой стороны испытательного трансформатора.

Величина испытательного напряжения принимается не более 90% испытательного напряжения на заводе-изготовителе. Величина заводских испытательных напряжений (.по ГОСТ 1516—60) приведена в табл. 3.

Повреждения изоляции при испытании выявляются по резким толчкам стрелок приборов, измеряющих испытательное напряжение и ток установки, по характерному звуку разрядов внутри бака трансформатора или выделению дыма из дыхательной пробки, либо по отключению автомата со стороны питания испытательной установки.

Таблица 3

После окончания испытания необходимо повторно измерить сопротивление изоляции обмоток трансформатора мегомметром.

измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току производится  с целью выявления обрывов обмотки и ответвлений, плохих контактов, нарушения паек и обнаружения витковых замыканий в катушках. Сопротивление обмоток измеряют мостовым методом или методом падения напряжения. 

Сопротивления величиной до 1 Ом измеряют двойным мостом типа МД-6 либо мостом типа Р-316, пригодным также для измерения сопротивления величиной более 1 Ом.

При измерениях методом падения напряжения схему измерения выбирают также в зависимости от величины измеряемого сопротивления (рис. 3).

Во избежание повреждения экстратоками вольтметр необходимо включать при установившемся значении тока, а отключать до выключения тока.

Приборы, применяемые для измерения, должны быть класса точности не ниже 0,5. Величина тока при измерениях не должна превышать 20%  номинального тока обмотки, чтобы не внести дополнительной погрешности в измерения за счет нагрева обмотки.

Сопротивления следует измерять при установившейся температуре; температура, при которой произведены измерения, должна быть замерена и указана в протоколе испытания.

Измеряют линейные сопротивления всех обмоток трансформатора, а при наличии переключателя ответвлений — на всех его положениях.

Рис. 3. Измерение сопротивления обмотки трансформатора постоянному току методом падения напряжения

а — для малых сопротивлений; б — для больших сопротивлений; Б — аккумуляторная батарея 6—12 в\ R — реостат; К — кнопка включения вольтметра

Полученные величины необходимо сопоставить между собой и с данными заводских испытаний. При сравнении величин сопротивлений их необходимо привести к одной температуре по формулам:

для обмоток из медного провода;
—  для обмоток из алюминиевого провода,

где R2 — сопротивление, приводимое к температуре 4; Ri — сопротивление, измеренное при температуре т1.

Величины сопротивлений отдельных фаз трансформатора не должны отличаться одна от другой и от заводских данных более чем на 2%. Если расхождение с заводскими данными превышает 2%, но одинаково для всех фаз, следует искать ошибку в измерениях.

определение коэффициента трансформации

Коэффициент трансформации определяют для трансформаторов после их капитального ремонта со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта.

Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение напряжения на обмотке высшего напряжения (ВН) к напряжению на обмотке низшего напряжения (НН) при холостом ходе:

где кт — коэффициент трансформации;

Uі — напряжение на обмотке ВН;

U2~ напряжение на обмотке НН.

Коэффициент трансформации определяют на всех ответвлениях обмоток, доступных для переключения и для всех фаз. Для трехобмоточных трансформаторов достаточна проверка коэффициента трансформации только для двух пар обмоток. Измерения производят методом двух вольтметров (рис. 4). Напряжение подают на обмотку ВН.

Для трансформаторов малой мощности величина подводимого напряжения должна составить 20—30%  номинального напряжения, а для мощных трансформаторов достаточно 1-5% .

При испытании трехфазных трансформаторов к одной обмотке подают симметричное трехфазное напряжение и одновременно измеряют напряжение между соответствующими одноименными линейными выводами обеих проверяемых обмоток.

При отсутствии трехфазного симметричного напряжения коэффициент трансформации можно определять при однофазном возбуждении, если возможно измерить фазовые напряжения, а также для трансформаторов, у которых хотя бы одна обмотка соединена в «треугольник».

Коэффициент трансформации измеряют при поочередном закорачивании одной из фаз по схемам, приведенным на рис. 5, а, б, в. Коэффициент трансформации при этом методе будет равным 2/Сф (при схеме Y/Д ) или /Сф/2 (при схеме Д/Y ), где Кф— фазовый коэффициент трансформации.

Если в обмотке, соединенной в «звезду», выведена нулевая точка, то измерение коэффициента трансформации может быть произведено без закорачивания фаз по схемам, приведенным на рис. 6 а, б, в. В этом случае измеряют непосредственно фазовый коэффициент трансформации. Для измерений следует пользоваться приборами класса точности не ниже 0,5.

Рис. 4. Измерение коэффициента трансформации трансформатора

Измеренный коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 1—2% от коэффициента трансформации на том же ответвлении на других фазах и от паспортных данных трансформатора.

Рис. 5. Пофазное измерение коэффициента трансформации трехфазного трансформатора при однофазном возбуждении с закорачиванием фазы

Рис. 6. Пофазное измерение коэффициента трансформации трехфазного трансформатора при однофазном возбуждении без закорачивания фазы

ПРОВЕРКА ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК

Рис. 8. Проверка группы соединения обмоток однофазного трансформатора методом импульсов постоянного тока

Эта проверка производится также для трансформаторов, прошедших капитальный ремонт со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта.

Рис. 7. Проверка группы соединения обмоток трехфазного трансформатора фазометром — фазометр; U — реостат

Б — батарея или аккумулятор 2—12 е; К — кнопка; Г — гальванометр с нулем посередине шкалы

Группа соединения обмоток характеризует угол между векторами напряжений обмоток ВН и НН одноименных фаз трансформатора.

Проверка группы соединения обмоток может быть произведена несколькими методами.

Метод фазометра. При этом методе последовательную обмотку однофазного фазометра через реостат подключают к зажимам одной из обмоток трансформатора, а параллельную обмотку — к одноименным зажимам другой обмотки трансформатора (рис. 7). К одной из обмоток подводят пониженное напряжение, достаточное для работы фазометра, и реостатом устанавливают номинальный ток в последовательной обмотке фазометра.

Фазометр показывает угловое смещение векторов напряжений в градусах. Во избежание возможных ошибок при измерениях лучше пользоваться фазометром с четырехквадрантной шкалой типа Э-500. Для трехфазных трансформаторов рекомендуется повторять измерения на двух парах выводов. Например АВ-ab и АС-ас — при этом в обоих случаях результаты должны быть одинаковыми.

Метод импульсов постоянного тока.

Определение группы соединения обмоток трансформаторов этим методом производится при помощи гальванометра с нулем посередине шкалы или магнитоэлектрического вольтметра.

Для однофазных трансформаторов схема проверки приведена на рис. 8.

Напряжение постоянного тока 2—12 в от батареи или аккумулятора подводят к зажимам А — X обмотки высшего напряжения.

Если при включении тока полярность зажимов а—х окажется одинаковой с полярностью зажимов А—X, то группа соединения обмоток этого трансформатора 12, в противном случае — 6.

Для трехфазных трансформаторов определение группы производится по схеме (рис. 9), где отклонения стрелки гальванометра составлены для случая соединения обмоток по схеме Y/Y — группа 12.

При указанной на схеме полярности подключения источника постоянного тока и гальванометра отклонения стрелки вправо (при включении тока) обозначаются плюсом ( + ), отклонение стрелки влево—минусом (—). Для нечетных групп соединения имеют место нулевые показания гальванометра.

Отклонения гальванометра при проверке наиболее распространенных групп соединения обмоток приведены в табл. 4.

Результаты проверки записывают по такой же форме и по совпадению показаний с данными таблицы устанавливают группу соединения обмоток проверяемого трансформатора.

Рис. 9. Проверка группы соединения обмоток трехфазного трансформатора методом импульсов постоянного тока

Таблица 4

измерение величины тока холостого хода

Для измерения величины тока холостого хода к обмотке низшего напряжения при разомкнутых остальных обмотках .подводят номинальное напряжение. Для трехфазных трансформаторов подводимое трехфазное напряжение должно быть практически симметричным.

Ток холостого хода можно также измерять после включения трансформатора под рабочее напряжение. В этом случае для измерения величины тока холостого хода используют стационарные трансформаторы тока, во вторичную обмотку которых включают контрольный прибор. Не следует пользоваться для этих измерений приборами детекторной системы, так как форма кривой тока холостого хода значительно отличается от синусоиды, что приводит к погрешностям при измерениях.

Величину тока холостого хода трехфазных трансформаторов измеряют во всех трех фазах и определяют как среднее арифметическое этих величин. Величина тока холостого хода трансформатора не нормируется.

Нормы испытаний силовых трансформаторов | Трансформаторы

Нормы испытаний силовых трансформаторов, автотрансформаторов  и масляных реакторов (далее — трансформаторы). К, Т, М — производятся в сроки, устанавливаемые системой ППР

Испытания силовых трансформаторов тока, напряжения, измерительных, заземляющих устройств, обмоток и изоляции трансформатора, реакторов токоограничивающих

Заказать услугу

Трансформаторы используются в различных областях электротехники — энергетике, электронике и радиотехники.

Эти устройства предназначены для преобразования напряжения переменного тока и гальванической развязки. В зависимости от назначения и особенностей конструкции различают автотрансформаторы, силовые, разделительные, согласующие трансформаторы, автотрансформаторы, трансформаторы тока и напряжения.

Наиболее широкое применение нашли силовые трансформаторы, осуществляющие преобразование электроэнергии в электросетях различного назначения.

Перед проведением испытаний проводится внешний осмотр всех элементов трансформатора, включая проверку наличия пломб на кранах и у пробки для отбора масла, проверка уровня масла в трансформаторе и его заземления.

Проверка и испытание силовых трансформаторов напряжением до 10 кВ:

• измерение сопротивления обмоток постоянному току и сопротивления изоляции;
• проверка коэффициента трансформации и группы соединения обмоток;
• испытание пробы масла;
• испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты (50 Гц), приложенным от внешнего источника;
• измерение тока холостого хода.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току и сопротивления изоляции

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току производится с целью выявления обрывов обмотки и ответвлений, плохих контактов, нарушения паек и обнаружения витковых замыканий в катушках. Сопротивление обмоток измеряют мостовым методом или методом падения напряжения.

При измерении сопротивления обмоток трансформаторов постоянному току необходимо использовать приборы повышенной точности класса 0,5; поскольку по результатам этих измерений выявляют характерные дефекты: недоброкачественную пайку и плохие контакты в обмотке и в присоединении вводов; обрыв одного или нескольких из параллельных проводов в обмотках.

Сопротивление изоляции определяют мегаомметром на 1000, 2500 В с верхним пределом измерения не ниже 10 000 МОм. Перед измерениями испытываемую обмотку заземляют на 2—5 мин для снятия возможного емкостного заряда. Измерения осуществляют между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками при отсоединенных и заземленных на корпус остальных обмотках.

Состояние изоляции обмоток определяют не только абсолютным значением ее сопротивления, но и коэффициентом абсорбции Кабс = R60/R15. Измерение сопротивления изоляции позволяет судить как о местных дефектах, так и о степени увлажнения изоляции обмоток трансформатора. Значение сопротивления изоляции R60 не нормируется, но его необходимо сравнивать с данными заводских испытаний.

Коэффициент абсорбции также не нормируется, но обычно при 10—30 °С для трансформаторов с неувлажненными обмотками напряжением до 35 кВ включительно он находится в пределах 1,3 и выше, для трансформаторов 110 кВ и выше — в пределах 1,5—2,0. Для трансформаторов с увлажненными обмотками этот коэффициент близок к 1,0. Во время пусконаладочных работ сопротивление изоляции измеряют при различных температурах.

Определение коэффициента трансформации

При измерениях проверяют коэффициент трансформации на всех ответвлениях обмоток и для всех фаз, его соответствие паспортному, а также правильность установки переключателя напряжения на ступенях. Коэффициент трансформации определяют по отношению напряжений обмоток ВН, СН, НН с учетом схемы их соединения. Для измерения коэффициента трансформации применяют метод двух вольтметров, причем выбирают приборы класса 0,5. При испытании трехфазных трансформаторов одновременно измеряют линейные напряжения, соответствующие одноименным линейным зажимам проверяемых обмоток. Подводимое напряжение должно быть от одного до нескольких десятков процентов номинального, причем большие значения относятся к трансформаторам меньшей мощности, а меньшие значения — к трансформаторам большей мощности. Как правило, коэффициент трансформации измеряют при трехфазном возбуждении обмоток трансформатора.

Проверка группы соединения обмоток силовых трансформаторов

Проверка группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов производится для установления идентичности групп соединения трансформаторов предназначенных для параллельной работы.

Проверка производится при монтаже в случае отсутствия паспортных или заводских данных.

В эксплуатации проверка производится при ремонтах с частичной или полной сменой обмоток.

Проверку группы соединений осуществляют: двумя вольтметрами, методом импульсов постоянного тока, фазометром. В практике наладочных работ широко распространены первые два метода.

Метод двух вольтметров для определения группы соединения основан на совмещении векторных диаграмм первичного и вторичного напряжений. Пользуясь полученными результатами, строят векторную диаграмму для определения значений напряжения.

Метод импульсов постоянного тока сводится к поочередному определению полярности («+» или «—») зажимов ab, bс, са трансформатора гальванометром. При этом к выводам АВ, ВС, СА обмотки высшего напряжения подводят напряжение 2—12 В от гальванической батареи. В обмотке низшего  напряжения индуктируется ЭДС определенного знака.

Полученные результаты сравнивают с данными, приведенными в специальной таблице. В качестве гальванометра используют любые гальванометры магнитоэлектрической системы, например Ml06, М45М, М250.

Измерение тока холостого хода

Во время этого испытания проверяют состояние магнитопровода трансформатора. При его повреждениях, например нарушении изоляции между листами, потери и ток холостого хода увеличиваются. Кроме того, резкое увеличение тока холостого хода — показатель наличия замыкания между витками одной из обмоток, местного нагрева и пр. При измерении холостого хода к обмотке низшего напряжения при разомкнутых остальных обмотках подают номинальное напряжение синусоидальной формы и номинальной частоты. Ток холостого хода измеряют Амперметорм. Полученный при измерениях, он не должен отличаться от заводских данных более чем на 30 %.

Испытание пробы масла

Обычно силовые трансформаторы I и II габаритов прибывают на монтаж заполненные маслом. В таких случаях при наличии удовлетворяющих нормам заводских испытаний, проведенных не более чем за 6 мес. до включения в работу трансформатора, разрешается испытывать масло по сокращенной программе: на электрическую прочность и визуальное определение содержания механических примесей.

Пробу масла отбирают из нижней части бака, предварительно промыв сливное отверстие. Посуда, в которую отбирают пробу масла, должна быть чистой, хорошо высушенной и плотно закрытой.

Минимальное пробивное напряжение масла определяют на аппаратах АИМ-90 в маслопробном сосуде со стандартным разрядником, который выполнен в виде двух латунных электродов диаметром 25 мм с закругленными краями и расстоянием между электродами 2,5 мм. Залитое в сосуд масло выдерживается 30 мин. для удаления воздушных пузырьков. Повышение напряжения до пробоя осуществляется плавно со скоростью до 2 кВ/с, причем выполняется 5—6 пробоев с интервалом 10 мин. между ними. Первый пробой не учитывают. Электрическую прочность масла определяют как среднее арифметическое и сравнивают с табличными данными в ПУЭ. При отсутствии протокола заводских испытаний делают полный анализ пробы масла. 

Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты (F=50 Гц)

Испытание повышенным напряжением переменного тока промышленной частоты является основным, подтверждающим исправное состояние изоляции обмоток трансформатора и наличие необходимого запаса их электрической прочности. Этому испытанию подвергают каждую обмотку трансформатора по отношению к корпусу, к которому на время испытания присоединяют остальные, предварительно закороченные обмотки.

Фазировка трансформатора

Фазировка трансформатора производится измерением напряжения между разноименными фазами включаемого трансформатора и сети (или другого трансформатора) и контролем отсутствия напряжения между фазами. Проверка осуществляется с помощью вольтметра или специальных указателей.

Испытания, регламентированные в ПУЭ (приемо-сдаточные) и ПТЭЭП (профилактические) проводит электролаборатория «Лидер» с помощью сертифицированных приборов, таких как: аппарат испытания диэлектриков «АИСТ 50/70», мегаомметр «Е6-32», омметр «Виток» и др.

По окончании проведения испытаний и измерений полученные данные вносятся в протокол установленной формы испытания трансформатора. Вывод трансформатора в работу возможен при соответствии всех результатов установленным нормам и требованиям.

Типы испытаний электрических трансформаторов

Трансформаторы, которые увеличивают (повышают) или понижают (понижают) электрическое напряжение, используются во многих промышленных и коммунальных приложениях. Где бы они ни использовались, для группы установки очень важно выполнить несколько различных тестов перед установкой. Тщательные испытания гарантируют электрическую, термическую и механическую пригодность трансформатора для обслуживаемой системы. Большинство испытаний силовых трансформаторов определены в национальных стандартах, разработанных IEEE, NEMA и ANSI.Каждый тип трансформатора и каждый подрядчик или поставщик коммунальных услуг будут иметь определенный режим рекомендуемых испытаний, но очень важно, чтобы они проводились старательно монтажной бригадой, чтобы гарантировать безопасную и эффективную работу системы.

К силовым трансформаторам обычно применяются 8 различных испытаний. Большинство процедур тестирования будут включать большинство из этих тестов.

Проверка передаточного отношения

Тест на соотношение витков трансформатора используется, чтобы убедиться, что соотношение между обмотками первичной и вторичной катушек соответствует надлежащим спецификациям.Этот тест гарантирует, что трансформатор обеспечит надлежащее повышение или понижение напряжения.

Соотношение витков рассчитывается путем деления числа витков первичной обмотки на число витков вторичной обмотки. Этот расчет определяет ожидаемую мощность трансформатора и дает соответствующее напряжение, требуемое на вторичной обмотке. В понижающем трансформаторе, предназначенном для понижения напряжения, количество витков во вторичной катушке должно быть меньше, чем в первой, в то время как в повышающем трансформаторе вторичная катушка должна иметь больше витков, чем первая катушка.

Передаточное число рассчитывается в условиях холостого хода с использованием инструмента, известного как тестер передаточного числа . Правильно выполненное испытание может выявить работу устройства РПН, короткое замыкание витков, обрыв обмоток, неправильные соединения обмоток и другие неисправности внутри трансформаторов.

Одновременные показания напряжения снимаются в области низковольтной и высоковольтной обмоток после подачи напряжения на одну обмотку. Соотношение — это разница между высокими и низкими показаниями.Если это трехфазный трансформатор, каждая фаза проверяется индивидуально.

Проверка сопротивления изоляции

Обычно известный как тест Меггера, испытание сопротивления изоляции измеряет качество изоляции внутри трансформатора . Тестирование обычно проводится с помощью мегомметра, инструмента, похожего на мультиметр, но с гораздо большей емкостью. Некоторые вариации результатов испытаний являются естественными, в зависимости от влажности, чистоты и температуры изоляции, но для того, чтобы пройти испытания, изоляция должна продемонстрировать более высокое сопротивление, чем предписанные международными стандартами для данного типа трансформатора.

Проверка сопротивления изоляции включает в себя измерение сопротивления изоляции устройства, когда фаза и нейтраль замкнуты накоротко. Рекомендуется, чтобы бак и сердечник всегда были заземлены при выполнении этого испытания и чтобы каждая обмотка была закорочена на выводах проходного изолятора. Затем измеряются сопротивления между каждой обмоткой и между всеми другими обмотками и землей.

Проверка коэффициента мощности

Тест коэффициента мощности определяет потери мощности в системе изоляции трансформатора путем измерения угла мощности между приложенным напряжением переменного тока и результирующим током.Коэффициент мощности определяется как косинус фазового угла между напряжением и током. Для идеальной изоляции фазовый угол составляет 90 градусов, но на практике никакая изоляция не является идеальной. Чем ближе фазовый угол к 90 градусам, тем лучше изоляция.

Тест выполняется с помощью комплекта для проверки коэффициента мощности, а соединения такие же, как и для теста Megger (проверка сопротивления изоляции). Это испытание может быть повторено в течение срока службы трансформатора и проверено по результатам, полученным во время производства, в качестве проверки для определения того, работает ли изоляция со сбоями или разрушается.

Испытания на сопротивление

Проверка сопротивления проводится через несколько часов после того, как трансформатор перестал проводить ток, когда он достиг той же температуры, что и его окружение. Целью этого испытания является проверка различий в сопротивлении между обмотками и разрывом в соединениях. Этот тест гарантирует, что каждая цепь правильно подключена и все соединения надежны. Проверка сопротивления выполняется с помощью трансформаторного омметра.

Сопротивление обмотки рассчитывается путем одновременного измерения напряжения и тока — в идеале измеренный ток должен быть как можно ближе к номинальному току. Выполнение этого теста позволит вам рассчитать и компенсировать потери нагрузки в целом.

Проверка полярности

Полярность относится просто к направлению тока в трансформаторе, и тестирование проводится для того, чтобы убедиться, что все обмотки подключены одинаково, , а не противоположным образом, что может вызвать короткое замыкание.Полярность является жизненно важной проблемой, если несколько трансформаторов должны быть подключены параллельно или подключены к банкам.

Полярность в трансформаторе подразделяется на аддитивную или вычитающую и проверяется с помощью вольтметра. Когда между первичными вводами подается напряжение и результирующее напряжение между вторичными вводами больше, это означает, что трансформатор имеет аддитивную полярность. Таким же образом проверяется полярность трехфазных трансформаторов.

Проверка фазового соотношения

Этот тест определит, были ли подключены два или более трансформатора с правильным соотношением фаз. Этот тест вычисляет угловое смещение и относительную последовательность фаз трансформаторов и может проводиться одновременно с тестами на соотношение и полярность. Напряжения фаз первичной и вторичной обмоток в каждом трансформаторе могут быть записаны и сравнены, чтобы получить соотношение фаз между ними.

Испытания масла

Масло, обеспечивающее изоляционные и охлаждающие свойства трансформатора, следует проверять до подачи питания на трансформатор и периодически в рамках регулярного графика технического обслуживания.Обычно это делается с помощью портативного испытательного устройства, которое прикладывает испытательное напряжение, интенсивность которого возрастает до тех пор, пока не будет обнаружена точка пробоя масла. Тестирование образца масла может выявить на трансформаторе несколько вещей:

• Кислотное число
• Пробой диэлектрика
• Коэффициент мощности
• Влажность
• Межфазное натяжение

Тесты масла очень полезны для , чтобы определить состояние изоляции и масла. На основании этих результатов может быть составлена ​​программа технического обслуживания трансформатора.

Визуальный осмотр

Хотя это самый простой из всех тестов, визуальный осмотр может выявить потенциальные проблемы, которые не могут быть обнаружены другими, более сложными формами диагностического тестирования. Должна быть установлена ​​стандартная процедура для выполнения визуального теста, определяющая элементы, которые необходимо просмотреть, и критерии для вынесения суждений «годен / не годен». Они могут различаться в зависимости от типа трансформатора и условий установки, но при большинстве стандартных визуальных проверок проверяется наличие этикеток производителя, признаки физического повреждения, состояние сварных швов, утечка или утечка масла, целостность соединений проводов, и состояние клапанов и манометров (если есть).

Процедуры и схемы испытаний силового трансформатора

Измерения частичного разряда

Цель измерения

Измерение частичного разряда (PD-измерение) — это неразрушающий инструмент, используемый для определения состояния системы изоляции трансформатора. Целью измерения частичных разрядов является подтверждение отсутствия вредных источников частичных разрядов.

Процедуры и схемы испытаний силового трансформатора (фото предоставлено TCS Engineering)

Измерение частичных разрядов позволяет обнаруживать и локализовать области внутри трансформатора, которые подвергаются повышенным диэлектрическим напряжениям, т.е.е. напряжения, которые в конечном итоге могут нанести вред безопасной эксплуатации трансформатора.

Измерения частичных разрядов явно указаны в стандартах или в спецификациях заказчика. Они должны проводиться совместно с испытанием диэлектрической проницаемости в высоковольтных лабораториях с использованием переменного напряжения в диапазоне промышленной частоты. Для трансформаторов HVDC также проводятся измерения частичных разрядов при испытаниях диэлектрика с постоянным напряжением.

Для измерения частичных разрядов на месте (например, на отремонтированных трансформаторах) также могут быть выполнены другие типы возбуждения без частичных разрядов.

ВНИМАНИЕ! Измерение частичных разрядов обычно должно быть последним диэлектрическим тестом, проводимым на трансформаторе .

Общие сведения

Частичный разряд — это частичный пробой напряжения в серии изолирующих элементов между двумя электродами с разным потенциалом (емкости C ₂ ’и C ₃ ’, см. Рисунок 1). Во время типичного измерения частичных разрядов величина обнаруживаемого значения активности частичного разряда регистрируется как функция от приложенного напряжения .

Частичный разряд можно интерпретировать как быстрое перемещение электрического заряда из одного положения в другое .

Для очень быстрых изменений или в течение первого момента после перемещения заряда отдельные звенья изоляции в серии соединенных звеньев между двумя линейными клеммами можно рассматривать как количество последовательно соединенных конденсаторов.

Рисунок 1 — Схематическое изображение части изоляции трансформатора

Где:

• BU = проходной изолятор
• HV = высокое напряжение
• NT = нейтральный вывод
• C _{1, 2, 3} = активная часть трансформатора (включая масло)
• C1 = слабая зона
• Ct = емкость тестируемого объекта (C’2 и C’3)

Если две линейные клеммы соединены вместе через внешний конденсатор C _k , см. Рисунок 2, движения заряда в последовательно соединенных изоляционных звеньях (емкости C’2 и C’3, см. Рисунок 1) также будут отражаться в заряде внешнего конденсатора Ck.

Движение заряда может быть обнаружено как импульсы циркулирующего тока i _(t) в параллельно соединенных конденсаторах C _k и C _t , см. Рисунок 2.

Рисунок 2 — Эквивалентная схема для измерения частичных разрядов

Где:

• C _t = емкость тестируемого объекта
• C _k = конденсатор связи
• G = источник напряжения
• i _(t) = импульсы тока частичных разрядов
• i ~ k, ~ t = токи смещения
• Z = соединители источника напряжения
• Q = перенесенный заряд
• U _t = напряжение на параллельно подключенных конденсаторах
• Z _m = измерение импеданса

Для инициирования частичного разряда должны быть выполнены два требования (т.е.е. электрический пробой) в слабой области протяженной изолирующей системы:

1. Локальное напряжение электрического поля E в слабой области должно быть больше, чем начальное электрическое поле источника частичных разрядов.
2. Свободные электроны должны быть доступны, чтобы вызвать электрический пробой.

Чрезмерное напряжение в слабой зоне может быть результатом конструктивных недостатков, загрязнения или отклонения от допустимых допусков в производственном процессе, дефектов изоляционного материала и т. Д.

Другая возможность — это скрытое повреждение изоляции, вызванное предыдущими испытаниями .

Все методы измерения частичных разрядов основаны на обнаружении импульсов тока частичных разрядов i _(t) , циркулирующих в параллельно соединенных конденсаторах C _k (конденсатор связи) и C _t (емкость тестируемого объекта) через измерение импеданса Z _м . Базовая эквивалентная схема для измерения частичных разрядов представлена ​​на рисунке 2.

Измерительный импеданс Z _м может быть подключен последовательно с конденсатором связи C _k или с емкостью тестируемого объекта C _t .

Как уже говорилось, импульсы тока ЧР генерируются переносом заряда между параллельно подключенным конденсатором C _k (конденсатор связи) и C _t (емкость тестируемого объекта) .

Процедуры и схемы испытаний силовых трансформаторов

Испытания силовых трансформаторов

Испытание силового трансформатора (FAT Test) проводится после завершения сборки в производственном цехе.Вы также можете просмотреть статью о проверке передачи электроэнергии, чтобы получить пошаговые инструкции по проверке или просмотреть план проверки и проверки силового трансформатора.

Измерение сопротивления обмотки

Сопротивление каждой обмотки следует измерять при температуре окружающей среды. Измерение должно проводиться на постоянном токе (DC) методом падения напряжения или мостовым методом, как указано в утвержденной изготовителем методике испытаний силового трансформатора.

Измерение коэффициента напряжения

Коэффициент напряжения должен измеряться при каждом ответвлении и проверяться в соответствии с утвержденной производителем процедурой испытаний силового трансформатора.

Проверка фазового смещения

Полярность однофазных трансформаторов и символ подключения трехфазных трансформаторов должны проверяться в каждой обмотке.

Измерение потерь холостого хода и тока при испытании силовых трансформаторов

Потери холостого хода и ток холостого хода должны измеряться при номинальном напряжении и номинальной частоте. Форма испытательного напряжения должна быть приблизительно синусоидальной.

Измерение короткого замыкания, импеданса и потерь нагрузки

Полное сопротивление короткого замыкания и потери нагрузки должны быть измерены при номинальной частоте и номинальном токе.Если измерение номинального тока затруднено, испытание можно проводить при пониженном токе до 50% и выше номинального тока. В этом случае указанное выше измеренное значение должно быть преобразовано в номинальный ток.

Полное сопротивление короткого замыкания следует измерять с обмотками, подключенными к основным ответвлениям. Кроме того, полное сопротивление короткого замыкания должно быть измерено с обмоткой, подключенной к максимальному и минимальному ответвлениям.

Тест на повышение температуры

Испытание должно проводиться любым из следующих методов.Метод прямой нагрузки

Метод прямой нагрузки

Номинальная нагрузка приложена к обмоткам трансформатора.

Метод «встык»

Номинальный ток подается на обмотки трансформатора при номинальном напряжении.

Метод эквивалентной нагрузки (метод короткого замыкания)

Для определения повышения температуры масла на трансформатор должна подаваться входная мощность, соответствующая сумме потерь холостого хода и нагрузки, при этом одна из его обмоток является возбужден, а другой закорочен.

Когда скорость изменения повышения температуры масла в верхней части опускается ниже 1 К в час, входная мощность уменьшается до значения, которое приводит к протеканию номинального тока с номинальной частотой в обмотках, и это значение должно поддерживаться в течение три (3) часа. Затем определяется температура обмоток методом сопротивления.

Если обмотка снабжена отводами, испытания на превышение температуры должны проводиться на отводе, при котором общие потери максимальны.

Испытание на повышение температуры должно проводиться на следующих объектах:

• Максимальное повышение температуры масла
• Повышение температуры обмоток
• Повышение температуры сердечника и других металлических частей, если это указано.

Испытание сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции между всеми обмотками или другими частями трансформатора под напряжением и землей (или корпусом) должно быть измерено, а измеритель сопротивления изоляции и допустимое значение сопротивления изоляции для каждой части должны быть следующими или указанными значениями в утвержденной производителем мощности. процедура испытания трансформатора.

Испытание на устойчивость к индуцированному перенапряжению

Испытание должно проводиться путем подачи переменного напряжения, имеющего, по возможности, синусоидальную форму волны и частоту, превышающую номинальную, на выводы одной обмотки трансформатора.

Испытание на выдерживаемое напряжение от отдельного источника

Испытание напряжения отдельного источника должно проводиться однофазным переменным напряжением, имеющим, по возможности, синусоидальную форму волны, и любой подходящей частоты, не превышающей 80% номинальной частоты.

Для токоведущих частей вспомогательного оборудования (кроме устройства РПН) испытательное напряжение (2E + 1 000 В) должно подаваться в течение 1 минуты, при этом не должно быть обнаружено никаких электрических или механических дефектов. (Где E означает номинальное напряжение.)

Испытание грозовым импульсом

Импульсное испытательное напряжение, указанное в применимом стандарте, должно подаваться на обмотки стороны высокого напряжения трансформаторов, предназначенных для испытания импульсным разрядом молнии.

Расчет потерь и характеристического значения

Следующие ниже потери и характеристические значения должны быть рассчитаны по результатам «Испытания сопротивления обмотки», «Испытания на потери холостого хода и тока» и «Испытание на сопротивление короткого замыкания и потерю нагрузки» и должны быть сопоставлены с критериями приемки процедуры испытания, утвержденными изготовителем. .

1- Потери

2- Характеристические значения

• Импеданс короткого замыкания
• Регулировка напряжения
• Условный КПД

Измерение шума

Измерение уровня звука трансформаторов должно выполняться, если это специально указано для трансформаторов больших размеров. Метод измерения должен соответствовать соответствующим стандартам IEC.

Возврат к проверке силового трансформатора

Вы нашли эту статью полезной? Нажмите на кнопки «Мне нравится» и «G + 1» ниже!

Стандарты испытаний трансформаторов

| SPX Transformer Solutions, Inc.

Перед отгрузкой высококвалифицированные заводские специалисты с использованием точного современного оборудования проводят испытания всех трансформаторов Waukesha ^® в соответствии с последними стандартами ANSI, IEEE и / или NEMA. Наша тестовая система проверена на соответствие требованиям IEEE C57.12.00-2015, раздел 9.4.

ПРОВЕДЕННЫЕ ПЛАНОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ

ВСЕХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

• Коэффициент и полярность
• Коэффициент мощности
• Сопротивление обмотки
• Потери холостого хода и ток возбуждения
• Потери нагрузки и импеданс
• Ток, коэффициент и полярность трансформатора тока
• Стандартный импульсный тест IEEE / ANSI
• Прикладной потенциал
• Испытание наведенным напряжением IEEE / ANSI с испытанием частичного разряда
• Функции управления и проводка
• Анализ растворенного газа
• Точка росы (только «стандартная» для трансформаторов, поставляемых без масла )

Количество дополнительных / специальных тестов может быть выполнено по запросу за дополнительную плату.Они могут включать (но не ограничиваются ими):
• Повышение температуры
• Постоянное повышение температуры
• Повышение температуры при перегрузке
• Импульс коммутационного скачка
• Уровень звука
• Анализ частотной характеристики

SPX Transformer Solutions ведет постоянный учет всех результатов испытаний, и заказчику предоставляются сертифицированные отчеты об испытаниях для каждого поставленного трансформатора.

×

СВИДЕТЕЛЬСТВО ТРАНСФОРМАТОРОВ

Завод по производству трансформаторов

SPX Transformer Solutions ежегодно принимает на свои предприятия сотни клиентов, которые лично становятся свидетелями испытаний своих устройств.Комфортные залы ожидания для клиентов с высокоскоростным подключением к Интернету, кабельным телевидением и разнообразными закусками позволяют людям работать и отдыхать во время тестовых переходов и перерывов между сотрудниками. При желании опытные инженеры по применению и другие специалисты всегда готовы провести клиентов по заводам, объясняя наши процессы и оборудование с подробным диалогом с теми, кто действительно производит наши трансформаторы на заводе.

Испытания распределительного трансформатора — Power Partners

Тесты полярности, фазового соотношения и соотношения
Эти тесты проверяют правильное соотношение фаз (три фазы), соотношение и полярность (однофазный) испытываемого трансформатора.Чтобы пройти проверку, устройство должно демонстрировать правильную полярность или фазовое соотношение и иметь отношение витков в пределах половины одного процента от номинального отношения напряжений.

Испытание приложенным напряжением HV
Этот тест проверяет диэлектрическую целостность изоляционных структур между высоким и низким напряжением, а также между высоким напряжением и землей. Решение о прохождении / отказе принимается путем контроля силы испытательного тока. Если результирующий ток больше, чем указанные нормальные токи утечки и емкостные токи, блок отклоняется.Это испытание не проводится для трансформаторов с постоянно заземленной обмоткой высокого напряжения.

Испытание приложенным напряжением LV
Этот тест диэлектрической проницаемости аналогичен испытанию приложенным напряжением высоковольтной цепи, за исключением того, что проверяется целостность структур изоляции между низким и высоким напряжением, а также между низким напряжением и землей. Решение о прохождении-отказе принимается путем контроля силы испытательного тока. Если результирующий ток больше указанного нормального тока утечки и емкостного тока, блок отклоняется.

Испытание на индуцированное напряжение
Основная цель этого испытания состоит в том, чтобы проверить электрическую прочность изоляции между витками, между слоями, между фазами и другими изоляционными структурами в обмотках трансформатора путем создания условий перенапряжения (при превышении нормального значения). частота во избежание насыщения сердечника). Контрольный ток контролируется, и если он превышает пределы, указанные для каждого трансформатора, блок отклоняется.

Потери холостого хода и ток возбуждения
В этом испытании измеряются потери холостого хода (возбуждение) и ток возбуждения трансформатора при приложенном номинальном напряжении.Если ток возбуждения и / или потери холостого хода превышают указанные пределы, трансформатор отклоняется. Тест автоматического выключателя (только для трансформаторов CSP) Этот тест проверяет правильную работу низковольтного автоматического выключателя в условиях неисправности. От выключателя требуется, чтобы он работал в течение заданного времени при моделировании неисправности.

Импедансное напряжение и потери нагрузки
В этом тесте измеряются потери нагрузки и полное сопротивление при номинальном токе. Потери нагрузки и импедансное напряжение должны находиться в указанных пределах.

Full Wave Impulse
Импульсный тест является одним из нескольких тестов, предназначенных для проверки диэлектрической прочности многих изоляционных структур внутри распределительного трансформатора от скачков напряжения в сети. Это выполняется в соответствии со стандартами ANSI и для обеспечения качества. Изменения в стандарте ANSI в 1993 году потребовали от всех производителей установить систему обнаружения неисправностей, достаточно чувствительную для обнаружения короткого замыкания на один виток.

Проверка целостности
Этот тест проводится на всех трансформаторах для проверки целостности цепи трансформатора и его компонентов.Этот тест проводится с помощью омметра для проверки правильности внутренней проводки.

Паспортная табличка трансформатора сравнивается с производственной информацией по типу, серийному номеру, кВА, номиналу ВН, номинальному значению НН, напряжениям отвода, импедансу, материалам проводов и номиналу катушки BIL. Проходки, электрические аксессуары и предохранители проверены.

Испытания, проведенные на заводе и объектах

Электрическое устройство, которое может передавать электрическую энергию из одной цепи в другую (без какого-либо соединения) посредством взаимной индукции между обмотками, называется трансформатором.Он работает по принципу электромагнитной индукции. Трансформатор состоит из первичной и вторичной обмоток. Он используется для увеличения или уменьшения уровней напряжения в цепи. Во всей системе распределения электроэнергии трансформатор является главной частью. Если трансформатор не работает должным образом, вся система распределения может быть повреждена, и не будет возможности передавать электрическую энергию. Электрическая цепь может быть повреждена из-за механических неисправностей, электрических повреждений, термических повреждений и деформации обмотки.Таким образом, функционирование трансформатора должно быть проверено с помощью процесса тестирования трансформатора, чтобы избежать сбоев. Испытание трансформатора может быть выполнено для определения технических характеристик и рабочих характеристик электрического трансформатора. Для соответствия конкретной конструкции и спецификациям испытания трансформатора должны проводиться в процессе производства.

Типы испытаний трансформатора

Чтобы уменьшить электрические отказы, механические отказы, деформацию обмотки, тепловые отказы и пробои изоляции трансформатора, необходимо провести испытания трансформатора.Испытания трансформатора могут быть разных типов. Это,

трансформатор-испытательное оборудование

• Текущие испытания
• Типовые испытания
• Специальные испытания
• Пусконаладочные испытания
• Периодические испытания или испытания для контроля состояния
• Аварийные испытания.

Испытания трансформатора на заводе

Испытания трансформатора , проведенные на заводе , включают следующее.

трансформатор на заводе

Типовые испытания

Типовые испытания трансформатора предназначены для проверки того, спроектирован ли трансформатор в соответствии с ожиданиями заказчика и проектными спецификациями.Таким образом, трансформатор должен пройти этот тип испытаний во время самого производства. Для подтверждения проектных ожиданий Заказчика трансформатор должен пройти некоторые виды испытаний. Эти испытания проводятся на опытном образце или отдельной единице в производственной партии. Типовые испытания трансформатора подтверждают и подтверждают базовую конструкцию трансформатора в серийной партии.

Типовые испытания трансформатора включают измерение различных характеристик трансформатора. Это,

• Измерение сопротивления обмотки трансформатора
• Проверка коэффициента трансформации трансформатора
• Проверка векторной группы трансформатора
• Измерение импедансного напряжения трансформатора
• Измерение импеданса короткого замыкания трансформатора
• Измерение потерь нагрузки трансформатор (включает испытание на короткое замыкание)
• Измерение потерь холостого хода и тока трансформатора (включая испытание на обрыв цепи)
• Измерение сопротивления изоляции трансформатора
• Испытания диэлектрика
• Проверка повышения температуры трансформатора
• Испытания устройства РПН
• Испытания вакуума на баке и радиаторах

Текущие испытания

Для проверки и подтверждения рабочих характеристик трансформатора проводятся контрольные испытания трансформатора, входящего в производственную партию.Эти испытания следует проводить на каждой производственной единице. Эти испытания включают в себя все испытания, кроме испытания на повышение температуры и испытаний на вакуум. Это,

• Измерение сопротивления обмотки трансформатора
• Проверка коэффициента трансформации трансформатора
• Проверка векторной группы трансформатора
• Измерение импедансного напряжения трансформатора
• Измерение импеданса короткого замыкания трансформатора
• Измерение потерь нагрузки трансформатор (включает испытание на короткое замыкание)
• Измерение потерь холостого хода и тока трансформатора (включая испытание обрыва цепи)
• Измерение сопротивления изоляции трансформатора
• Испытания диэлектрика
• Испытания РПН
• Испытание под давлением масла для проверки герметичности соединений и прокладок на трансформаторе

Специальные испытания

Специальные испытания помогают предоставить полезную информацию пользователю.Эти испытания проводятся во время обслуживания и эксплуатации трансформатора.

Некоторые из специальных испытаний, проводимых во время технического обслуживания трансформатора:

• Диэлектрические испытания трансформатора
• Испытание короткого замыкания в трансформаторе
• Измерение импеданса трехфазной цепи и нулевой последовательности трансформатора
• Измерение уровня акустического шума измерения.
• Измерение гармоник тока холостого хода в трансформаторе
• Измерение мощности, потребляемой масляными насосами и вентиляторами в цепи
• Измерение некоторых компонентов в цепи, таких как реле Бухгольца, устройства сброса давления, индикаторы температуры , системы консервации масла и многое другое.

Испытания трансформатора на объекте

Испытания трансформатора , проведенные на объекте , включают следующее.

трансформатор на месте

Пусконаладочные испытания

Испытания, проводимые перед заказом или авторизацией трансформатора на месте, называются пусконаладочными испытаниями. Эти испытания помогают проверить процесс установки и сравнить результаты трансформатора во время заводских испытаний.

Пусконаладочные испытания трансформатора включают:

• Оперативная проверка системы защиты
• Измерение сопротивления изоляции (IR)
• Измерение вводов конденсаторов
• Измерение отношения напряжений (коэффициента трансформации)
• Измерение векторной группы или полярность трансформатора
• Измерение сопротивления обмотки
• Измерение вибрации трансформатора
• Проверка магнитного баланса трансформатора
• Измерение характеристики частотного баланса (FRA) трансформатора
• Измерение плавающей нейтральной точки
• Измерение импеданса короткого замыкания и тока намагничивания трансформатора
• Оперативное измерение на РПН
• Измерение стабильности дифференциала, REF трансформатора
• Измерение проходных трансформаторов тока (BCT)

Периодические проверки / проверки состояния

Эти тесты используются для повышения производительности и периодической проверки состояния трансформатора.Состояние трансформатора периодически проверяется на соответствие требованиям заказчика. Эти испытания проводятся на месте после эксплуатации трансформатора на регулярной основе, например, еженедельно, ежемесячно и ежегодно. Планы периодического обслуживания трансформаторов зависят от типа используемого трансформатора.

Эти тесты помогают обнаруживать неисправности на ранних стадиях, периодически контролируя работу трансформатора. Например, при измерении сопротивления изоляции трансформатора, если значение падает ниже нормы, это означает, что дефект находится в начальной стадии.

Аварийные испытания

Эти испытания проводятся на месте для проверки проблем или повреждений трансформатора во время эксплуатации. Например, измерение высоких температур, даже если вентиляторы работают эффективно, а также измерение сопротивления обмоток и анализ масла, используемого для охлаждения трансформатора.

Часто задаваемые вопросы

1). Зачем нужны испытания трансформатора?

Проверить или подтвердить технические характеристики и характеристики трансформатора в соответствии с требованиями потребителя.

2). Как обслуживать трансформатор?

Техническое обслуживание трансформатора может быть выполнено путем проверки утечки масла трансформатора.

• Используя метод фильтрации, можно удалить пыль, шлам и грязь
• Периодический контроль ослабленных соединений с обеих сторон обмоток
• Втулки должны быть тщательно очищены, чтобы избежать трещин
• Необходимо проводить периодический анализ растворенных газов .

3).Какова цель измерения сопротивления изоляции трансформаторов?

Необходимо измерить сопротивление изоляции между первичной и вторичной обмотками (ВН и НН) относительно земли.

4). Какова цель измерения сопротивления обмотки?

Этот тест используется для подтверждения того, что сопротивление всех фаз соответствует расчетным значениям. Он измеряет сопротивление первичной и вторичной обмоток.

5).Какой тип реле используется для защиты трансформатора?

Реле Бухгольца используется для защиты трансформатора от повреждений, происходящих внутри трансформатора, таких как короткое замыкание, повреждения обмотки, пробои изоляции и т. Д.

Итак, это все о типах испытаний трансформатора. Целью испытаний трансформатора является проверка работоспособности трансформатора во время производства в соответствии с техническими требованиями пользователя. Вот вам вопрос: «Каковы преимущества испытаний трансформаторов?»

УСЛУГИ ПО ТРАНСФОРМАТОРУ СИЛЫ — Doble Engineering Company

Диагностические решения от экспертов по трансформаторам

Doble уже почти столетие пользуется доверием в области диагностических решений.Сегодня многие компании все чаще обращаются к аутсорсингу для решения своих самых сложных инженерных проблем. Doble Power Services использует ресурсы библиотеки Doble и команды, состоящей из более чем 70 инженеров с большим опытом работы в области проектирования трансформаторов, подстанций, вращающегося оборудования и систем энергоснабжения. Вы можете доверять консультациям экспертов, оценке состояния и лабораторным услугам Doble для объективной диагностики и оценки критически важных активов.

Услуги включают:

• Консультации экспертов
• Услуги по снижению риска геомагнитных возмущений
• Написание и анализ спецификаций
• Заводские аудиты
• Оценка предложения
• Анализ проекта
• Независимое свидетельство испытаний
• Лабораторные услуги
• Судебный анализ
• Оперативное обследование подстанции
• Услуги по оценке состояния
  • Проверка состояния активов
  • Оценка состояния на месте
• Расширенные и текущие испытания
  • Пусконаладочные / приемочные испытания
  • Частичный разряд (УВЧ)
  • Обследование IR и RFI
  • Акустический
  • Состояние изоляции (коэффициент мощности, емкость, сопротивление изоляции)
  • Электрический / магнитный (сопротивление обмотки, ток возбуждения)
  • Механический (SFRA, реактивное сопротивление рассеяния)
• Doble Life of a Transformer ™ Seminar

Пример из практики

Крупная североамериканская генерирующая компания, инвестировавшая в долгосрочный проект по замене трансформатора, заключила с Doble многолетний контракт на консультационные услуги по трансформаторам, включая:

• Надзор за процессом анализа проекта
• Свидетельство производства трансформатора и тестирование
• Предоставление расширенного тестирования, анализа основных причин и других услуг по оценке

«Работая с Doble, мы можем получить большой опыт, не беспокоясь о пяти или шести различных компаниях.Это дает нам преимущество с точки зрения затрат и знания того, что отчеты, которые мы получаем, имеют печать качества Doble ».