Испытания силовых трансформаторов: Испытания силовых трансформаторов | Ремонт трансформаторов

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.

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.

Проверка и электрические испытания силовых трансформаторов

Для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток иного напряжения, более высокого или низкого, применяют силовые трансформаторы. Тип трансформатора выбирают в зависимости от нужного количества обмоток. Чаще всего устанавливают трансформаторы с двумя или тремя обмотками. Изоляция обмоток силовых трансформаторов изготовлена из различных электроизоляционных материалов, характеризующихся такими свойствами как стойкость к влажности, нагреву, механической прочностью. Правильный выбор изоляции определяется условиями, в которых трансформатор будет работать.

При вводе силовых трансформаторов в эксплуатацию проводят пуско-наладочные испытания. Первый этап испытаний и измерений осуществляют при монтаже, второй после сборки, заливки бака маслом. В ходе пуско-наладочных испытаний проверяют состояние изоляции и соединения обмоток, измеряют потери холостого хода, сопротивление обмоток, определяют коэффициент трансформации. Важно придерживаться определенной последовательности проведения испытаний, так как большинство измерений требуют соблюдения температурного режима и отсутствия магнитного поля.

В течение эксплуатации возникают сбои в работе трансформаторов, наиболее частыми причинами, которых являются расслоения и трещины изоляции, перегрев. Чтобы избежать преждевременного выхода из строя и обеспечить беспрерывную работу необходимо проводить периодические испытания трансформаторов. Испытание силовых трансформаторов проводятся согласно действующей нормативно-технической документации: ГОСТ, ПУЭ, ПТЭЭП и других.

Проверка силовых трансформаторов

Проверка силовых трансформаторов начинается с внешнего осмотра всех его элементов, наличие пломбировки у пробки и на кранах для отбора масла, количество масла, состояние заземления. В силовых трансформаторах проверяют и испытывают его активную часть, состояние жидкого диэлектрика (масла), предохранительные и защитные устройства, изоляцию, целостность бака. Испытание сухих трансформаторов проводится так же как и масляных, при этом не выполняется проверка гидравлической системы.Если трансформатор долго находился на воздухе, и произошло увлажнение изоляции или масла, тогда при включении необходимо его просушить или прогреть до тех пор пока характеристики изоляции не будут соответствовать нормам.

Условия включения сухих трансформаторов определяются в соответствии с документацией производителя. Характеристики изоляции необходимо измерять не менее чем через 12 часов после окончания заливки масла и при температуре не ниже не ниже 10°С.

Измерение сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора осуществляется при помощи мегаомметра с рабочим напряжением 2500 В. Перед проведением измерения и между измерениями все обмотки трансформатора заземляются. Тангенс угла диэлектрических потерь обмоток измеряется мостом переменного тока. Измерение тангенса угла потерь трансформаторов, залитых маслом, проводятся при напряжении не более 2/3 испытательного напряжения, установленного изготовителем, а без масла – при напряжении не более 220 В.

Электрические испытания трансформаторов

Электрические испытания трансформаторов включают измерение емкости для определения влажности обмоток. Емкость увлажненной изоляции изменяется с увеличением частоты сильнее, чем у сухой изоляции. Измерения емкости выполняются на частотах 2 Гц и 50 Гц. Также влажность можно проконтролировать по коэффициенту абсорбции, представляющему собой отношение значения сопротивления изоляции после 60 мин измерения, к значению после 15 мин.

Высоковольтные испытания трансформаторов

Высоковольтные испытания трансформаторов повышенным напряжением промышленной частоты проводятся для каждой из обмоток. Все остальные выводы заземляют. Изоляция маслонаполненных трансформаторов может не проверяться повышенным напряжением. Испытательное напряжение плавно поднимается до нормированного значения, выдерживается в течение 1 мин и плавно понижается.

Проверка на наличие скрытых дефектов

Проверка силовых трансформаторов на наличие скрытых дефектов производится путем измерения сопротивления обмоток постоянному току. Измерение выполняется мостовым методом или с помощью вольтметра и амперметра. Измерение сопротивления изоляции трансформаторов постоянному току измеряется для всех ответвлений обмоток всех фаз.

Проверка на правильность соединения обмоток

Проверка трансформатора на правильность соединения обмоток осуществляется определением его коэффициента трансформации. Измерение производится с помощью двух вольтметров.

Группа соединений обмоток трансформатора проверяется методом двух вольтметров, прямым методом (фазометром) или методом постоянного тока. Ток и потери холостого хода характеризуют потери на гистерезис и на вихревые токи. Измерение производится с применением измерительных комплексов или ваттметров. Снятие круговой диаграммы осуществляется на всех положениях переключателя методом сигнальных ламп или методом вольтметра-амперметра.

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. Проверка масла в трансформаторе производится испытанием его высоким напряжением и определением тангенса угла диэлектрических потерь.

По окончании полученные данные выносятся в протокол испытания силового трансформатора. Ввод трансформатора в работу возможен при соответствии всех результатов установленным нормам и требованиям. Испытание силовых трансформаторов – это сложная и трудоемкая работа, требующая высокого профессионализма и опыта. Компания «Электрик-Мастер» профессионально, быстро и качественно проведет испытание силовых трансформаторов.

Специалисты нашей компании имеют большой опыт проведения данного вида работ и с максимальной ответственностью относятся ко всему процессу испытания. Применение современного специализированного оборудования позволяет получить точные данные, которые тщательно вносятся в протокол испытания силового трансформатора. Выполняя испытания в компании «Электрик-Мастер», Вы обеспечите долгую и надежную работу силовых трансформаторов!

Проверка трансформатора после капитального и текущего ремонта является обязательной. Испытание трансформаторов после ремонта является обязательным. Проведение пуско-наладочных испытаний сложная работа, требующая от исполнителя профессионализма, большого опыта и наличия специализированного оборудования. По окончанию работ оформляется протокол испытания силового трансформатора.

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.

Испытания и измерения характеристик силовых трансформаторов

Для изоляции обмоток электрических машин применяется большое количество разнообразных электроизоляционных материалов, выбор которых определяется условиями работы машины и характеризуется нагревостойкостью, относительной влажностью окружающей среды, механической прочностью, озоностойкостью и другими критериями. Наиболее характерными видами дефектов изоляции обмоток электрических машин являются местные дефекты (трещины, расслоения, воздушные включения, местные перегревы и т.п.), охватывающие незначительную часть площади изоляции.

Объектом испытания в силовых трансформаторах являются, прежде всего, активная часть трансформатора, жидкий диэлектрик (для маслонаполненных трансформаторов), изоляция вводов, целостность бака, состояние средств защиты и предохранительные устройства.

При испытании трансформатора во время монтажа или ремонта измеряют ряд характеристик для определения их состояния или качества ремонта. Объем и последовательность испытаний зависят от целей и возможности их проведения.

К таким испытаниям относятся:

• Измерение потерь холостого хода.
• Измерение сопротивления короткого замыкания трансформатора.
• Проверка коэффициента трансформации.
• Определение группы соединения обмоток.
• Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
• Испытание трансформаторов включением на номинальное напряжение.
• Измерение сопротивления изоляции.
• Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
• Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) изоляции обмоток.
• Испытание и анализ трансформаторного масла

Высоковольтные испытания силовых трансформаторов в Санкт-Петербурге

Силовые трансформаторы могут быть включены в работу без предварительной ревизии и сушки, если проведены высоковольтные испытания и измерения характеристик в ходе пусконаладочных работ. Испытания и измерения характеристик также дают возможность сверить характеристики оборудования с данными завода-изготовителя. Высоковольтные испытания силовых трансформаторов проводятся с учетом требований техники безопасности (ПОТ), установленном в нормативных документах: ПУЭ ,7-е издание, ПТЭЭП, ОиНИЭ.Помимо комплекса электроизмерительных работ в объеме приемосдаточных испытаний после монтажа, проводятся и плановые испытания в эксплуатации, испытания до и после ремонтов, требования к которым несколько отличаются от пусконаладочных.

Требования к испытательному оборудованию и ТБ

Для высоковольтных испытаний силовых трансформаторов и сопутствующих измерений требуется электронный мегаомметр типа Ф 4102/2-М; амперметр типа Э 526;измеритель сопротивления постоянному току ИСО-1 или аналогичный; испытательная установка АИД-70 или аналог, а также вольтметр типа Э 545 и комплект К-50. Средства защиты, применяемые при испытаниях и измерениях силовых трансформаторов, стандартные: диэлектрические перчатки, боты или коврик, переносное заземление и предупреждающие плакаты. Средства защиты применяются соответствии с НД «Инструкция по применению и испытанию СЗ, используемых в электроустановках».  Перед испытаниями требуется закоротить и заземлить все выводы трансформатора, для размагничивания после работы.

Бригада, которая должна проводить испытания и измерения характеристик силовых трансформаторов, должна иметь в составе не менее двух человек, один из которых- производитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, остальные- члены бригады – не ниже III. Персонал, имеющий группу IIпо электробезопасности, могут находится вне зоны испытания и выполнять функции наблюдателей и охранников, не допуская посторонних к испытываемому оборудованию. Также в их задачи входит наблюдение за целостностью ограничительного периметра и контроль за наличием предупредительных табличек.

Измерения трансформаторов

Наряду с высоковольтными испытаниями силовых трансформаторов, требуется провести измерения характеристик. Это замеры изоляционных характеристик, в том числе сопротивление изоляции и тангенса угла диэлектрических потерь, измерение сопротивления обмоток постоянному току, коэффициента трансформации, измерение потерь холостого хода, короткого замыкания, проверка группы соединений обмоток трехфазных трансформаторов и полярности выводов однофазных трансформаторов, проверка работы переключающего устройства, системы охлаждения, фазировка. К режиму испытаний относятся испытания обмоток трансформатора, физико-химический анализ трансформаторного масла, вводов, встроенных трансформаторов тока и включение толчком на номинальное напряжение.

«Высоковольтные испытания трансформаторов повышенным напряжением промышленной частоты проводятся для каждой из обмоток. Все остальные обмотки заземляют. Испытательное напряжение плавно поднимается до нормированного значения, выдерживается в течение 1 мин. и плавно понижается.

При отсутствии испытательной установки необходимой мощности испытание обмоток трансформаторов, автотрансформаторов, масляных и дугогасящих реакторов с нормальной изоляцией, а также другие виды работ, связанных с высоковольтными испытаниями трансформаторов, не проводится» (согласно «Объемам и нормам испытания электрооборудования»).

Высоковольтные испытания трансформаторов

Для каждого типа трансформаторов существует свое испытательное напряжение, которое зависит от класса изоляции обмотки и типа силового трансформатора. Различается напряжение для герметизированных трансформаторов и для облегченной обмотки, а также есть разница между показателями для пусконаладочных работ и работ профилактических. Частота испытательного тока при высоковольтных испытаниях силовых трансформаторов принимается в 50 Гц. Для сопоставления напряжения, типа трансформаторов и типа работ, легче все пользоваться таблицей.

В том случае, если испытание сопротивления на заводе было проведено с помощью другого напряжения, испытательное напряжение должно быть скорректировано. В высоковольтных испытаниях силовых трансформаторов испытанию подвергается изоляция каждой обмотки. Чтобы результаты были «чистыми», следует заземлить выводы расщепленных ветвей обмоток вместе с баком трансформатора. Заземлить также следует выводы измерительных обкладок (ИО) вводов, а также ИО встроенных трансформаторов тока.

По правилам, установленным нормативными документами: «Контроль величины испытательного напряжения должен производиться на стороне высшего напряжения испытательного трансформатора. Исключение могут составлять силовые трансформаторы небольшой мощности с номинальным напряжением до 10 кВ включительно. Для них допускается испытательное напряжение измерять вольтметром, включая его на стороне НН испытательного трансформатора. Класс точности низковольтного вольтметра должен быть 0,5».

Начало высоковольтных испытаний трансформаторов следует начинать с подъема напряжения с наименьшего значения. Старт напряжения следует начать со значения, равного или немного превышающего треть от расчетного испытательного. Скорость повышения напряжения должна составлять 2-3 кВ в секунду, при этом повышение должно производиться равномерно, что должно быть отслежено по приборам. Выдержка времени – 60 секунд, после чего напряжение плавно и без остановок следует снизить до нуля, или, максимум, до того значения, с которого начинался рост. При высоковольтных испытаниях трансформаторов равномерность повышения-понижения имеет решающее значение, поскольку позволяет отследить точку, в которой может наступить пробой изоляции. Резкий скачок напряжения в разы повышает такую возможность, вне зависимости от состояния изоляции. После испытания обмотки заземляются. Таким же образом производится высоковольтное испытание на прессующих кольцах, бандажах и полубандажах ярем, ярмовых балках, стяжных шпильках, находящихся в доступе – обычно это происходит при ремонте активной части трансформатора.

В высоковольтных испытаниях трансформаторов изоляция считается прошедшей испытания, если не произошло одно или несколько действий:

• пробой изоляции;
• задымление;
• выделение газа или дыма;
• возгорание;
• звуки разрядов.

В том случае, если повреждения изоляции выявлено не было, и, как визуально, так и по приборам, изоляция осталась целой, и не было допущено утечки тока, в протоколе фиксируется, что силовой трансформатор испытания повышенным напряжением промышленной частоты выдержал. При этом должен быть указан класс изоляции и схема испытания.

Помимо обмоток и иных частей трансформатора, в ходе высоковольтных испытаний трансформаторов проводится испытание цепей КИА (контрольно-измерительной аппаратуры), защитной аппаратуры. Для этого производится подключение одного вывода измерительного аппарата к зажимам испытуемых цепей. Второй вывод аппарата заземляется. Можно также объединить незаземленные цепи, чтобы провести общее испытание. Так же, как и при общих высоковольтных испытаниях трансформаторов, испытание цепей защитной и контрольно-измерительной аппаратуры длится минуту при напряжении 1 кВ. То же касается и манометрических термометров, но здесь рекомендуемое напряжение снижается и составляет 0,75 кВ.

Что касается высоковольтных испытаний трансформаторов с облегченной изоляцией, для обмоток ниже 35 кВ (включительно), переменный ток при испытаниях может быть заменен выпрямленным напряжением с измерением тока утечки.

Работы оформляются в протокол согласно документу «Объем и нормы испытаний электрооборудования РД 34.45-51.300-97». В ротоколе указывается заказчик, исполнитель, объект, его местонахождение, дата испытания, климатические условия, данные испытательных приборов (марка, заводской номер, диапазон измерения, класс точности, дата проверки, дата следующей проверки, свидетельство о проверке, орган проверки, заключение), а также результаты испытания. В них входят: указание фазы установки, тип, заводской номер, год изготовления, внешний осмотр, сопротивление изоляции тангенс угла диэлектрических потерь, коэффициент трансформации. В протоколе также в обязательном порядке указываются номер свидетельства о регистрации электролаборатории, и Ф,И.О. сотрудников ЭЛ
, проводивших испытания. Мероприятия  по технике безопасности позволяют минимизировать риск нарушения работы силового трансформатора и провести испытания с минимальным риском для жизни работников ЭЛ. 

Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения:

• ПУЭ (Правила устройства электроустановок), 7-е изд., гл. 1.8, п. 1.8.16, пп. 1-14
• ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Прил. 3 Раздел 2, прил. 3.1, таб. 5.
• Паспорт завода-изготовителя.
• РД 34.45-51.300-97. (Объем и нормы испытаний электрооборудования), Раздел 6, пп. 6.1, 6.4, 6.7-6.14, 6.21.

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

Жители крупных мегаполисов редко задумываются о том, какое количество труда прикладывается для обустройства их быта. Элементарная электроэнергия – вещь, без которой сложно представить современную жизнь – поставляется при помощи огромной, мощной энергосистемы. Прежде чем попасть в вашу розетку, электрический ток «проходит» огромные расстояния, перемещаясь по каналам электрооборудования.

Не последнюю роль в этой системе играют силовые трансформаторы – устройства, отвечающие за изменение характеристик переменного напряжения. Такие узлы обладают огромными показателями прочности, и могут эксплуатироваться на протяжении длительного периода времени. Испытания трансформатора – комплекс мероприятий, в результате которых производится качественная оценка работоспособности прибора, как части надёжной, безопасной и экономически выгодной системы электроснабжения.

Зачем нужно испытывать силовые трансформаторы

Силовой трансформатор – важный элемент энергетической системы, отвечающий за непрерывную поставку питания для значительного количества всевозможных промышленных и бытовых потребителей. Главная задача, устанавливаемая перед комплексом испытательных мероприятий, заключается в систематическом мониторинге всех качественных показателей оборудования.

Регулярный осмотр позволяет вовремя обнаружить возможную неполадку и купировать последствия её появления. Именно поэтому масляные и сухие силовые трансформаторы подвергаются частым проверкам:

1. На заводских предприятиях – в момент сборки и выпуска, с целью установления факта полной работоспособности производимого прибора.
2. В момент монтажа электрической системы — с целью понимания, что оборудование не было повреждено при транспортировке, а также для уточнения факта отсутствия технических ошибок, совершаемых в момент установки прибора.
3. В течение эксплуатационного периода – в рамках периодических осмотров, позволяющих упредить появление всевозможных дефектов.

Регулярный мониторинг устройств, отвечающих за промышленное преобразование электроэнергии, позволяет избежать всевозможных проблем и аварийных ситуаций. Это комплекс чрезвычайно сложных мероприятий, справиться с которыми смогут только профессионалы, мастера своего дела, такие как ребята из этой команды. Здесь вы можете узнать о том, как осуществляется проверка и испытание силовых трансформаторов: https://testvolt.ru/ispytaniya-silovyh-transformatorov/ или на другом сайте на ваш выбор.

Как испытывают силовые трансформаторы

Силовой трансформатор – технически сложное устройство, включающее в себя множество узлов и деталей. Для того чтобы определить качественную работоспособность каждого элемента, включённого в состав общей конструкции преобразователя, метрологи проводят целый комплекс всевозможных тестов:

• определение условий подключения без сушки;
• измерение сопротивления обмоток по постоянному току;
• замеры сопротивления в условиях повышенного напряжения;
• испытания трансформаторного масла;
• тест бака на целостность обшивки;
• проверка коэффициента трансформации и пр.

Исходя из перечисленного количества испытаний, можно сказать, что даже человеку, не обладающему широкими познаниями в области промышленной электроэнергетики, будет понятно, насколько всесторонне тестируется преобразовательное оборудование. Проверка высоковольтного трансформатора – важное мероприятие, обеспечивающее надлежащую эксплуатацию тестируемой конструкции.

Измерение сопротивления изоляции трансформатора

Измерение сопротивления изоляции трансформатора – комплекс испытаний, позволяющий установить наличие скрытых неисправностей оборудования. Также в результате тестирования, проводимого с задействованием мегаомметра (прибора, предназначенного для измерения больших значений сопротивлений), вычисляется текущая степень увлажнённости обмоток силового устройства. Согласно установленным регламентам, замер сопротивления производится при одинаковой температуре, но в разные промежутки времени – через 15 и 60 секунд после подачи напряжения.

В современной технической документации присутствует чёткое руководство, касающееся правил проведения измерения сопротивления изоляции силового трансформатора. Все работы должны производиться с использованием мегаомметра с номинальным напряжением 2 500В и крайним значением шкалы 10 000 Ом. Перед началом проведения тестов, проверяемые обмотки заземляются на 3–5 минут.

Испытание трансформатора повышенным напряжением

Испытание трансформатора повышенным напряжением – высоковольтное тестирование с последующим замером качественных характеристик оборудования. Прибор, способный выдержать повышенные нагрузки, без особых проблем справится с номинальными рабочими параметрами. Высоковольтные испытания силовых преобразователей проводятся для каждой из обмоток, причём, при проведении тестов, остальные (не исследуемые) обмотки, должны быть заземлены. Сотрудник метрологической службы плавно увеличивает подаваемое напряжение, доводя его до нужного значения, после чего выдерживает соответствующую величину в течение 1-й минуты.

Испытания обмоток трансформатора повышенным напряжением проводится в соответствии с правилами, установленными нормативными документами. Согласно технической документации, величина испытательного напряжения разнится в зависимости от типа тестируемого оборудования. Это значит, что каждый силовой трансформатор имеет собственный показатель испытательного напряжения.

Какие приборы используются при проверке силовых трансформаторов

В перечень средств измерений (приборов), использующихся при проведении всевозможных проверок работоспособности силовых преобразователей электрической энергии, входят:

• вольтметры;
• амперметры;
• мосты постоянного тока;
• стендовые установки;
• мегаомметр и пр.

Отдельным разделом стоит список требований к оборудованию, используемому при проведении тестирования силовых установок. Помимо выбора качественных измерительных устройств, метрологи должны обеспечить соблюдение техники безопасности, устанавливаемой на всё время испытаний.

Испытательные трансформаторы | Powermetrix | Innovative Electric Meter Testing

Тестирование трансформаторов важнее, чем многие думают, и всякий раз, когда проводится тестирование CT или PT, важно убедиться, что технические специалисты используют правильное оборудование для тестирования трансформаторов, чтобы гарантировать соблюдение всех электрических, механических и тепловых стандартов. встретились.

Для каждого типа трансформатора инспектор должен провести определенные рекомендуемые испытания, чтобы гарантировать эффективный и безопасный осмотр и работу.Сегодня мы рассмотрим четыре из этих методов, чтобы вы могли лучше понять наиболее распространенные процедуры тестирования трансформаторов.

1. Проверка коэффициента трансформации

Испытание трансформатора коэффициента передачи

обычно используется, чтобы убедиться, что коэффициент передачи между первичной и вторичной обмотками соответствует рекомендованным спецификациям. Этот тип тестирования трансформатора также гарантирует, что трансформатор будет обеспечивать либо повышающее, либо понижающее напряжение. Например, понижающий трансформатор, состоящий из 100 витков первичной обмотки и 10 витков вторичной обмотки, будет снижать напряжение в 10 раз, что соответствует величине вторичной обмотки, а также умножать ток на 10.

2. Проверка сопротивления изоляции

Испытание трансформатора сопротивления изоляции, также известное как тест Меггера, используется для определения качества изоляции внутри самого трансформатора. Эти испытания проводятся с помощью мегомметра, одного из необходимых инструментов для проверки трансформаторов, который работает аналогично мультиметру. Чтобы пройти испытание, необходимо определить, что изоляция трансформатора имеет большее сопротивление, чем определено международными стандартами для этого типа трансформатора.Если он измеряет немного ниже, это может означать проблему с изоляцией, которая может потребовать замены.

3. Проверка коэффициента мощности

Испытание трансформатора с коэффициентом мощности — это процесс, при котором потери мощности в системе изоляции проверяются путем измерения угла результирующего тока мощности, возникающего при приложении переменного напряжения. Чтобы результаты теста были оптимальными, угол тока должен составлять 90 градусов; однако чаще всего изоляция никогда не бывает идеальной.Как правило, чем ближе ток к 90 °, тем лучше изоляция.

Этот тест дополняется комплектом для проверки коэффициента мощности, и его можно проводить регулярно в течение всего срока службы трансформатора. Это может помочь обнаружить ухудшение или неисправность изоляции с течением времени и дать вам представление о том, когда необходимо будет заменить трансформатор.

4. Испытания на сопротивление

Этот тип тестирования трансформатора после того, как трансформатор оставлен для стабилизации при той же температуре окружающего воздуха.Причина в том, чтобы проверить наличие каких-либо различий между размыканием и обмоткой трансформатора. Это помогает гарантировать, что все цепи по-прежнему подключены и подключены правильно. Этот тест проводится с помощью омметра.

Всего существует восемь типов испытаний трансформаторов; однако это четыре самых распространенных. Все эти испытания имеют решающее значение для поддержания целостности трансформатора, и без них работа может быть серьезно затруднена.

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

Проверка соотношения 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, а в повышающем трансформаторе вторичная катушка должна иметь больше витков, чем первая катушка.

Передаточное отношение рассчитывается в условиях холостого хода с использованием инструмента, известного как тестер передаточного числа оборотов . Правильно выполненное испытание может выявить работоспособность 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 международные стандарты 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

Проверка 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 можно повторять в течение срока службы трансформатора и сравнивать с результатом, полученным во время производства, в качестве проверки для определения неисправности или разрушения изоляции.

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 обрывом 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 , чтобы убедиться, что все обмотки подключены одинаково , а не противоположными способами, которые могут 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, которое обеспечивает 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
• Влагосодержание
• Межфазное натяжение

Тесты масла очень полезны для , чтобы определить состояние изоляции и масла. На основе 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 прошел». 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).

Оборудование для испытания высоковольтных трансформаторов

Испытания трансформаторов

Трансформаторы являются неотъемлемой частью электросети. Их надежность напрямую влияет на надежность сети. Отказ этого критически важного актива может вывести сеть из строя и повысить ее волатильность. Поскольку замена высоковольтного трансформатора требует планирования по многим причинам, включая длительное время производственного цикла, которое может превышать целый год, широко признано, что управление активами, особенно трансформаторами, является полезным вкладом в работу сети.

Полный набор инструментов для тестирования трансформаторов

Megger обеспечивает полное представление о состоянии вашего трансформатора.

Испытания трансформаторов

Для надлежащего управления сроком службы трансформаторов требуется разнообразная информация о состоянии трансформатора, которую невозможно получить с помощью одного теста. Для получения подробной информации посетите нашу страницу применения трансформатора. Рекомендации по тестированию меняются в зависимости от срока службы трансформатора и связаны с обстоятельствами, при которых проводится тестирование.Чтобы узнать больше, посетите нашу страницу рутинных диагностических тестов.

Оборудование для испытаний трансформаторов

Осознанный выбор оборудования для испытаний трансформаторов — важный шаг на пути к окончательному совершенствованию решений по управлению сроком службы трансформатора. Тестирование и оценка трансформаторов — сложная задача. Даже с очень точным испытательным оборудованием результаты могут дать неточное представление о состоянии актива. Тест трансформатора может иметь особую чувствительность к подготовке к тесту, соединениям тестовых проводов и среде тестирования.Хорошим примером является проверка коэффициента мощности / коэффициента рассеяния / тангенса угла δ (т. Е. PF / DF). Если результат теста не будет точно скомпенсирован для температуры, при которой он был проведен, сравнение с предыдущими результатами теста и применение предложенных стандартом «пределов» PF / DF будет недействительным. Организации по стандартизации фактически признали, что при изменении температуры каждый трансформатор ведет себя уникально, в зависимости от своего состояния, и поэтому больше не предоставляют таблицы «температурных поправочных коэффициентов» PF / DF.

Комплекты для испытаний трансформаторов

Megger разработаны и созданы таким образом, чтобы максимально исключить ошибки в результатах испытаний, чтобы вы могли быть уверены в своих выводах. Это требует большего, чем просто создание очень точного измерительного инструмента. Например, для решения проблемы зависимости коэффициента мощности / пеленга от температуры технология ITC компании Megger, на которую подана заявка на патент, определяет индивидуальную температурную поправку (ITC) и обеспечивает гарантию того, что скорректированный результат теста, предоставляемый прибором, представляет собой точный эквивалент коэффициента мощности / пеленгации 20 ° C для трансформатора .

Зачем покупать испытательное оборудование для трансформаторов Megger?

Megger заботится о безопасности, точности, эффективности и удобстве использования наших приборов для тестирования трансформаторов. Мы — настойчивые новаторы, глубоко разбирающиеся в трансформаторах и их испытаниях, стремясь предоставить решения для испытаний без уступок. Например, чтобы удовлетворить желание выполнять измерения диэлектрической частотной характеристики (DFR) с исторически долгим временем тестирования быстрее, мы ввели многочастотный метод FDS, чтобы выполнить это, вместо того, чтобы включать менее точный «метод PDC» в тест на скорость время измерения.Встроенные экраны наших испытательных приборов представляют собой большие сенсорные дисплеи, удобочитаемые при солнечном свете, а наши измерительные провода тщательно спроектированы таким образом, чтобы исключить известные проблемы тестирования. Внимание к деталям, безопасность и простота использования очевидны в каждом продукте из нашего обширного портфеля испытаний трансформаторов.

Наше внимание уделяется испытательному оборудованию и решениям. Наша цель — помочь вам уверенно снабжать мир надежной электроэнергией.

Испытание силового трансформатора

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.

Испытание 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 и еще один замкнут накоротко.

Когда скорость изменения повышения температуры масла в верхней части опускается ниже 1 K 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 как можно ближе к синусоидальной форме волны и с частотой выше номинальной частоты к клеммам одной обмотки трансформатора.

Испытание на выдерживаемое напряжение от отдельного источника

Испытание напряжения отдельного источника должно проводиться однофазным переменным напряжением, по возможности близким к синусоидальной форме, и любой подходящей частоты, не теряющей более 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 на удар молнии

Импульсное испытательное напряжение, указанное в применимом стандарте, должно быть приложено к обмоткам стороны высокого напряжения трансформаторов, предназначенных для испытания импульсным разрядом.

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!

Процедуры и схемы испытаний силового трансформатора

Измерения частичного разряда

Цель измерения

Измерение частичного разряда (измерение частичных разрядов) — 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. Напряжениям, которые в долгосрочной перспективе могут быть опасны для безопасности. работа трансформатора.

Измерения частичных разрядов явно указаны в стандартах или в спецификациях заказчика.Они должны проводиться совместно с диэлектрическими испытаниями 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 частичного разряда обычно должно быть последним диэлектрическим испытанием трансформатора .

Общие положения

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 = нейтраль
• 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
• ~ k, ~ t = токи смещения
• Z = разъемы 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 силового трансформатора

Испытание трансформатора: различные типы и режим работы

Трансформатор, как следует из названия, предназначен для преобразования мощности с более высокого напряжения на более низкое и наоборот.В электротехнике напряжение для разных функций / целей разное; Таким образом, Трансформатор играет важнейшую роль. Важность трансформатора (распределения) такова, что он напрямую влияет на широкую публику, поскольку без электричества ничто не движется. Чтобы трансформатор работал, он должен быть тщательно протестирован на начальном этапе и в течение всего срока его службы. Его рейтинг необходимо тщательно выбирать с учетом будущего спроса, поскольку он является наиболее важным компонентом электрической инфраструктуры.Несмотря на то, что существует много типов трансформаторов, и каждый из них должен испытываться по-разному, здесь мы рассмотрим только силовые трансформаторы. В этой статье обсуждается обзор испытаний трансформаторов, типов и их работы.

Что такое тестирование трансформатора?

Испытание трансформатора — это функция, с помощью которой мы получаем уверенность в том, что трансформатор будет работать в самых тяжелых условиях в соответствии с его спецификациями.

испытание трансформатора

Типы испытания трансформатора

В целом испытание трансформатора можно разделить на испытания, выполняемые на стороне производителя, такие как текущие испытания, типовые испытания, специальные испытания, а также испытания на месте / месте установки, например Пусконаладочные испытания, Периодические испытания / испытание для мониторинга состояния и Аварийные испытания.

Давайте теперь разберемся, какие стандартные тесты проводятся на стороне производителя. Регулярные испытания — это испытания, которые проводятся на каждом трансформаторе для подтверждения его эксплуатационных возможностей. Эти испытания приведены в разделе:

• Тест сопротивления обмотки
• Тест соотношения
• Векторный групповой тест
• Тест короткого замыкания
• Тест обрыва цепи
• Диэлектрический тест
• Тест устройства РПН под нагрузкой / без нагрузки
• Тест на утечку масла

Испытание на обрыв и короткое замыкание проводится для определения потерь в трансформаторе и его эффективности.Типовые испытания — это испытания, специфичные для трансформатора, некоторые из этих испытаний являются общими с обычными испытаниями, поскольку значения испытаний различаются в зависимости от типа трансформатора. А именно, эти тесты приведены в разделе

• Тест измерения сопротивления обмотки
• Тест соотношения
• Векторный групповой тест
• Тест импеданса / короткого замыкания на главном отводе.
• Испытание обрыва цепи / потери холостого хода
• Испытание сопротивления изоляции
• Испытание диэлектрика
• Испытание повышения температуры
• Испытание устройства РПН
• Испытание на вакуум для радиатора и бака.
• Испытание высоким напряжением / испытание импульсным напряжением.

Специальные испытания — это те испытания, которые связаны с особыми режимами работы трансформатора, включая испытания вспомогательного оборудования трансформатора. Это:

• Диэлектрический тест
• Импеданс нулевой последовательности трехфазного трансформатора
• Тест короткого замыкания
• Акустический звуковой тест
• Измерение гармоник
• Измерение мощности охлаждающих вентиляторов / масляных насосов и т. Д.
• Тесты аксессуаров, таких как реле Бухгольца, реле температуры, клапаны, индикаторы.И сайлентблоки.

Теперь давайте посмотрим, какие испытания проводятся на объекте

Пусконаладочные испытания

Большинство стандартных испытаний повторяются на объекте в виде предпусковых испытаний, таких как испытание изоляции, испытание диэлектрической проницаемости, испытание соотношения а иногда даже тестирование векторной группы и короткое замыкание и разрыв цепи могут быть выполнены на месте.

Проверка изоляции и диэлектрическая прочность являются очень распространенными испытаниями, и их можно провести на месте, давайте обсудим их подробнее.Проверка изоляции проводится с помощью прибора, известного как Magger. Этот инструмент в основном доступен до 5 кВ. Проверка изоляции проводится между первичной обмоткой и землей, вторичной обмоткой и землей и, наконец, между первичной и вторичной обмотками. Результаты должны находиться в удовлетворительном диапазоне в зависимости от рабочего напряжения трансформатора. Этот тест также выполняется как тест мониторинга состояния.

Испытание на электрическую прочность трансформаторного масла проводится на машине, известной как машина для испытания электрической прочности изоляции.В этой машине высокое напряжение подается на сферические электроды, разделенные зазором 2 мм, погруженные в небольшую масляную ванну. Масляная баня содержит образец масла, подлежащего испытанию. Отмечается напряжение пробоя, и это диэлектрическая прочность масла. Доступны различные стандарты для отбора проб и тестирования. В дополнение к этому трансформаторное масло также подвергается химическим испытаниям для определения содержания воды, кислоты и т. Д., Поскольку они отрицательно сказываются на характеристиках трансформатора. Этот тест также является важным тестом для мониторинга состояния.

Еще один тест, который является тестом соотношения, очень важен, поскольку он устанавливает коэффициент трансформации. Это испытание можно выполнить на месте, подав пониженное напряжение на первичную или вторичную обмотку трансформатора и затем сравнив его с выходным напряжением. Он должен соответствовать номинальному коэффициенту трансформации трансформатора.

Периодическая проверка или проверка состояния

Периодические проверки трансформатора выполняются для определения его состояния. Эти испытания включают в себя электрическую прочность, испытание на изоляцию, проверку на утечки из втулок клапанов и т. Д.и отключение от различных предохранительных реле и устройств. Чтобы определить срок службы / состояние вводов и другой изоляции, испытание на дельта-загар также проводится на больших трансформаторах.

Аварийные испытания

Эти испытания выполняются при отключении электроэнергии из-за неисправности трансформатора, и проверка полностью зависит от типа наблюдаемой неисправности. Это может быть из-за низкого уровня масла, отключения из-за перегрузки или более серьезного пробоя / пожара. Во время аварийной ситуации мы намерены как можно скорее вернуть трансформатор в эксплуатацию, поэтому проводятся только соответствующие испытания с пошаговым подходом.Эти испытания могут включать в себя осмотр, затем испытание изоляции, испытание диэлектрика и т. Д.

Часто задаваемые вопросы

1) каково назначение реле Бухгольца в трансформаторе?

Реле Бухгольца имеет два назначения: одно для отключения трансформатора в случае повышения высокого давления в резервуаре и отключения трансформатора в случае низкого уровня масла.

2) почему большие трансформаторы залиты маслом?

Большие трансформаторы заполнены маслом, которое служит двум целям: одно — для охлаждения сердечника и обмотки, а другое — для повышения диэлектрической прочности внутри бака.

3) Почему на трансформаторе выполняется тест теплового прогона?

Когда трансформатор находится в эксплуатации, он должен столкнуться с потерями в меди и потерями в стали, которые, в свою очередь, преобразуются в тепло. Для подтверждения того, что превышение температуры находится в допустимых пределах, проводится испытание на нагрев.

4) Каким должен быть уровень изоляции трансформатора?

Хотя желательно, чтобы уровень изоляции был как можно более высоким, как правило, он не должен быть меньше, чем (Мега Ом = киловольт плюс один), допустим, у нас есть трансформатор на 132 кВ, минимальный уровень изоляции должен быть 132 + 1 = 133 МОм.

5) Почему необходимы периодические испытания трансформаторного масла?

Периодические испытания трансформаторного масла необходимы, так как состав трансформаторного масла и электрическая прочность постепенно меняются.

6) При испытании трансформатора на месте, если мы обнаружим, что электрическая прочность трансформаторного масла низкая. То, что должно быть сделано?

Трансформаторное масло необходимо центрифугировать, чтобы достичь необходимой диэлектрической прочности.

С развитием технологий и повышением требований к надежности трансформаторов, многие новые испытания добавляются к уже исчерпывающему списку испытаний, которые необходимо провести.Трансформатор, хотя и кажется пассивным устройством, никогда не бывает пассивным, поэтому требуется постоянный мониторинг состояния с помощью различных тестов. Кроме того, требования к эффективности силового трансформатора также очень высоки, что сделало обязательным проведение испытаний для определения потерь, чтобы свести их к минимуму.

Испытания пяти электрических трансформаторов перед установкой

Во многих общественных и промышленных приборах используются трансформаторы для повышения и понижения электрического напряжения, и в наши дни вы сможете найти их повсюду.Теперь, если устанавливается новый трансформатор, необходимо, чтобы он прошел некоторые испытания. Эти испытания проводятся, чтобы убедиться, что трансформатор имеет механическую, электрическую и тепловую устойчивость с системой, которую он будет обслуживать. Вот несколько различных видов испытаний, которые необходимо провести перед установкой трансформатора.

Тест мегомметра

Это испытание также известно как испытание сопротивления изоляции и проводится для оценки качества изоляции внутри трансформатора.Тест проводится с помощью мегаомметра большой емкости. Результаты теста могут отличаться в зависимости от температуры изоляции и чистоты трансформатора. Чтобы пройти испытание, трансформатор должен показать более высокое сопротивление, чем то, что предписано для этой конкретной модели международными стандартами. Для завершения испытания необходимо измерить сопротивление между всеми обмотками, а также между землей и обмотками.

Тест масла

Тесты масла не только важны во время установки, но и должны проводиться регулярно.Регулярные испытания трансформаторов также очень важны для обеспечения бесперебойной работы системы. Масло выполняет функцию изоляции и охлаждения трансформаторов. При испытании масла проверяются несколько параметров, включая кислотное число, коэффициент мощности, пробой диэлектрика, влажность и межфазное натяжение. Проще говоря, тесты масла определяют состояние изоляции и масла.

Проверка коэффициента трансформации

Этот тест проводится, чтобы убедиться, что трансформатор будет уменьшать или увеличивать напряжение по мере необходимости.Обмотки обеих катушек (первичной и вторичной) должны соответствовать правильным спецификациям. Результат можно рассчитать, разделив количество витков обеих катушек. Если функция трансформатора заключается в повышении напряжения, то первичная обмотка должна иметь меньше витков, чем вторичная обмотка. А если трансформатор установлен для понижения напряжений, то у первичной обмотки должно быть больше витков, чем у вторичных обмоток.

Тест на сопротивление

Проверка сопротивления позволяет убедиться, что проводка в цепи правильная, а все соединения плотно соединены.Это необходимо для определения наличия сопротивления в обмотках. Если все соединения подключены неправильно или цепь неправильно подключена, трансформатор может потерять напряжение. Это также может привести к короткому замыканию и серьезным повреждениям. Испытание обычно проводится, когда преобразованный объект имеет ту же температуру, что и его окружение, и не проводит никакого тока.

Проверка полярности

Это простой тест, который проводится для того, чтобы убедиться, что все обмотки трансформатора подключены аналогичным образом.Цель этого теста — убедиться, что ток течет в одном направлении. Неправильное соединение в обмотке может вызвать движение тока в противоположном направлении, что может серьезно повредить трансформатор, а также систему, к которой он подключен. Этот тест становится жизненно важным, когда несколько трансформаторов подключаются параллельно друг другу.