Η δοκιμή αντοχής σε επαγόμενη υπέρταση εκτελείται για την επαλήθευση της διαμήκους μόνωσης ενός μετασχηματιστή. Η αρχή περιλαμβάνει την εφαρμογή τάσης διπλάσια από την ονομαστική τάση στην πλευρά χαμηλής τάσης (ΧΤ) (σύμφωνα με το GB 1094.3 ή το IEC 60076-3) στην πλευρά ΧΤ. Αυτή η εφαρμοζόμενη τάση είναι τριφασική και έχει συχνότητα στην περιοχή από 100Hz έως 200Hz (2 έως 4 φορές τη συχνότητα ισχύος), με 3 ή 4 φορές τη συχνότητα να είναι η πιο συνηθισμένη. Αντίστοιχα, μια τάση του ίδιου πολλαπλασίου με την ονομαστική τιμή της πλευράς του πρωτεύοντος (υψηλής τάσης, ΥΤ) επάγεται στην πλευρά ΥΤ. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τρεις διαιρέτες τάσης για την παρακολούθηση αυτής της επαγόμενης τάσης στην πλευρά ΥΤ.
Με βάση την αρχή της δοκιμής, ο απαιτούμενος εξοπλισμός δοκιμής περιλαμβάνει ένα όργανο ικανό να εφαρμόσει τάση πολλαπλών συχνοτήτων σε διπλάσιο επίπεδο. Οι επιλογές είναι:
Σετ γεννήτριας διπλασιασμού συχνότητας (συνήθως με τάση εξόδου 800V)
Τροφοδοτικό διπλασιασμού συχνότητας (συνήθως με τάση εξόδου 400V)
Οι πιο συνηθισμένες προδιαγραφές μετασχηματιστών ισχύος είναι: 10kV/400V, 35kV/400V, 35kV/10kV, 110kV/10kV, κ.λπ.
Όταν η πλευρά χαμηλής τάσης είναι 400V, απαιτείται τριφασική τάση εισόδου 800V. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα σετ γεννήτριας ή ένα τροφοδοτικό διπλασιασμού συχνότητας (το οποίο, λόγω της εξόδου 400V, θα απαιτήσει έναν επιπλέον μετασχηματιστή ανύψωσης 400V/800V).
Όταν η τάση στην πλευρά της χαμηλής τάσης είναι μεγαλύτερη από 400V, απαιτείται ένας επιπλέον μετασχηματιστής ανύψωσης ανεξάρτητα από το αν χρησιμοποιείται γεννήτρια ή τροφοδοτικό διπλασιασμού συχνότητας.
Αυτές είναι οι κύριες συσκευές. Η ονομαστική ισχύς της κύριας συσκευής καθορίζεται από την χωρητικότητα του υπό δοκιμή μετασχηματιστή. Εκτός από την κύρια συσκευή, απαιτείται επίσης μια μονάδα ελέγχου για το σετ γεννήτριας ή μια τροφοδοσία διπλασιασμού συχνότητας και τρεις διαιρέτες τάσης για τη μέτρηση της υψηλής τάσης στην πλευρά υψηλής τάσης.
Αυτό καλύπτει τη βασική δοκιμή αντοχής σε επαγόμενη υπέρταση. Εάν μερική εκκένωση (PD) δοκιμές, καθίστανται απαραίτητες πρόσθετες σκέψεις, όπως η χρήση εξοπλισμού χωρίς PD και η εφαρμογή μέτρησης PD, καθιστώντας την εγκατάσταση σημαντικά πιο περίπλοκη.
Αυτό το σύστημα δοκιμών σπάνια αγοράζεται ανεξάρτητα. Συνήθως ενσωματώνεται με άλλες δοκιμές μετασχηματιστών για να σχηματίσει ένα ολοκληρωμένο σύστημα δοκιμών μετασχηματιστών.
Προετοιμασία πριν από τη δοκιμή
Η σχολαστική προετοιμασία πριν από την εξέταση είναι θεμελιώδης για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της ακρίβειας της προκλητής υπερέκκρισης. δοκιμή αντοχής τάσηςΠρέπει να εκτελείται αυστηρά σε τρεις διαστάσεις: επιθεώρηση εξοπλισμού, προετοιμασία του αντικειμένου δοκιμής και διασφάλιση περιβάλλοντος και ασφάλειας.
(Α) Επιθεώρηση και Βαθμονόμηση Εξοπλισμού
Επαλήθευση απόδοσης κύριου εξοπλισμού
Για το σετ γεννήτριας διπλασιασμού συχνότητας ή το τροφοδοτικό, ελέγξτε τη σταθερότητα της τάσης εξόδου (η διακύμανση τάσης δεν πρέπει να υπερβαίνει το ±2% υπό ονομαστικό φορτίο), το εύρος ρύθμισης συχνότητας (εξασφαλίστε σταθερή έξοδο της συχνότητας-στόχου εντός 100Hz-200Hz, π.χ., 150Hz, 200Hz) και τη λειτουργία προστασίας από υπερφόρτωση (θα πρέπει να διακόπτει αυτόματα την παροχή ρεύματος εντός 3 δευτερολέπτων όταν το ρεύμα εξόδου υπερβαίνει το 1.2 φορές την ονομαστική τιμή). Για τα σετ γεννήτριας, ελέγξτε επίσης τη στάθμη λαδιού και την κατάσταση του συστήματος ψύξης. Μετά την εκκίνηση, λειτουργήστε το χωρίς φορτίο για 10-15 λεπτά και παρατηρήστε εάν η ταχύτητα είναι σταθερή (απόκλιση που δεν υπερβαίνει το ±1% της ονομαστικής ταχύτητας).
Για τον μετασχηματιστή ανύψωσης (εάν χρησιμοποιείται), επιβεβαιώστε την ακρίβεια του λόγου στροφών του (π.χ., για έναν μετασχηματιστή 400V/800V, το σφάλμα λόγου πρέπει να είναι ≤1%), την αντίσταση μόνωσης (μετρούμενη με μεγαωμόμετρο 2500V, η αντίσταση μόνωσης από την πλευρά υψηλής τάσης προς τη γείωση δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 1000MΩ) και την αντίσταση συνεχούς ρεύματος (η τριφασική ανισορροπία δεν πρέπει να υπερβαίνει το 2%). Αυτό αποφεύγει τις ανακρίβειες των αποτελεσμάτων των δοκιμών λόγω ελαττωμάτων στον ίδιο τον μετασχηματιστή ανύψωσης.
Βαθμονόμηση βοηθητικού εξοπλισμού
Οι τρεις διαιρέτες τάσης πρέπει να έχουν υποβληθεί σε μετρολογική βαθμονόμηση εντός 12 μηνών πριν από τη δοκιμή. Το πιστοποιητικό βαθμονόμησης πρέπει να αναφέρει σαφώς την τιμή σφάλματος (πρέπει να είναι ≤±0.5%) εντός του εύρους τάσης δοκιμής (π.χ., 0-110kV, 0-220kV) και στη συχνότητα-στόχο. Πριν από τη δοκιμή, ελέγξτε εάν τα χωρητικά ή ωμικά στοιχεία του διαιρέτη τάσης είναι άθικτα και εάν τα καλώδια σύνδεσης είναι κατεστραμμένα ή παλαιωμένα, για να διασφαλιστεί η σταθερή μετάδοση σήματος.
Ελέγξτε την ταχύτητα απόκρισης της μονάδας ελέγχου για ρύθμιση τάσης, ρύθμιση συχνότητας και λειτουργίες διακοπής λειτουργίας έκτακτης ανάγκης. Το βήμα ρύθμισης τάσης θα πρέπει να πληροί την απαίτηση για λεπτή ρύθμιση (π.χ., ελάχιστο βήμα που δεν υπερβαίνει τα 10V). Όταν ενεργοποιηθεί το κουμπί διακοπής έκτακτης ανάγκης, η κύρια συσκευή θα πρέπει να διακόψει την έξοδο εντός 1 δευτερολέπτου και ο συναγερμός θα πρέπει να ενεργοποιηθεί ταυτόχρονα.
(Β) Προετοιμασία Αντικειμένου Δοκιμής
Οπτικός έλεγχος και έλεγχος κατάστασης
Καθαρίστε τη σκόνη και το λάδι από την επιφάνεια του μετασχηματιστή. Ελέγξτε για χαλαρές ή οξειδωμένες συνδέσεις ακροδεκτών περιέλιξης, ρωγμές ή ζημιές σε πορσελάνινους δακτυλίους και διαρροή λαδιού από τη δεξαμενή. Εάν εντοπιστεί οξείδωση στους ακροδέκτες, γυαλίστε τους με λεπτό γυαλόχαρτο μέχρι να γίνει ορατή μεταλλική λάμψη και εφαρμόστε αγώγιμη πάστα. Εάν υπάρχει διαρροή λαδιού, επισκευάστε πρώτα την επιφάνεια στεγανοποίησης και περιμένετε μέχρι να σταματήσει η διαρροή πριν προχωρήσετε στη δοκιμή.
Επιβεβαιώστε τη θέση του διακόπτη τάσης του μετασχηματιστή. Πρέπει να ρυθμιστεί στην ονομαστική θέση της τάσης δοκιμής για να αποφευχθούν σφάλματα υπολογισμού της τάσης δοκιμής λόγω λανθασμένων ρυθμίσεων της τάσης. Ταυτόχρονα, ελέγξτε εάν το σύστημα ψύξης του μετασχηματιστή (π.χ. ανεμιστήρες, αντλίες λαδιού) λειτουργεί σωστά. Εάν πρέπει να ενεργοποιηθεί η ψύξη κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ελέγξτε τη λειτουργία της εκ των προτέρων.
Δοκιμές αντίστασης μόνωσης και διηλεκτρικών απωλειών
Μετρήστε την αντίσταση μόνωσης του μετασχηματιστή από την πλευρά της υψηλής τάσης προς τη γη, από την πλευρά της χαμηλής τάσης προς τη γη και μεταξύ των πλευρών υψηλής τάσης και χαμηλής τάσης χρησιμοποιώντας ένα μεγαωμόμετρο 2500V. Τα μετρούμενα αποτελέσματα θα πρέπει να συγκρίνονται με ιστορικά δεδομένα (για νέο εξοπλισμό, πρέπει να πληροί τις τεχνικές απαιτήσεις του εργοστασίου, π.χ., η αντίσταση μόνωσης για έναν μετασχηματιστή 110kV είναι συνήθως τουλάχιστον 1000MΩ). Ο λόγος απορρόφησης (R60s/R15s) δεν πρέπει να είναι μικρότερος από 1.3 και ο δείκτης πόλωσης (R10min/R1min) δεν πρέπει να είναι μικρότερος από 1.5. Εάν οι τιμές είναι μη φυσιολογικές, διερευνήστε και αντιμετωπίστε ζητήματα όπως η απορρόφηση υγρασίας ή η γήρανση της μόνωσης.
Χρησιμοποιήστε ένα όργανο ελέγχου διηλεκτρικών απωλειών για να μετρήσετε τον συντελεστή απαγωγής της περιέλιξης (tanδ). Στην ονομαστική θερμοκρασία δοκιμής, η τιμή tanδ θα πρέπει να πληροί τις τυπικές απαιτήσεις (π.χ., tanδ ≤ 0.005 για μετασχηματιστές 10kV, tanδ ≤ 0.003 για μετασχηματιστές 110kV) και η διαφορά στις τιμές tanδ μεταξύ των φάσεων δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0.001. Εάν η tanδ είναι υπερβολική, εκτελέστε επεξεργασία ξήρανσης ή επιθεωρήστε τη δομή της μόνωσης.
(Γ) Διασφάλιση Περιβάλλοντος και Ασφάλειας
Έλεγχος Περιβαλλοντικής Κατάστασης
Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος δοκιμής θα πρέπει να διατηρείται μεταξύ 5°C και 40°C, με σχετική υγρασία που δεν υπερβαίνει το 80%. Εάν η υγρασία είναι υπερβολική, χρησιμοποιήστε αφυγραντήρα για να τη μειώσετε και να αποτρέψετε την υπερθέρμανση της επιφάνειας λόγω υψηλής υγρασίας. Ταυτόχρονα, βεβαιωθείτε ότι η περιοχή δοκιμής είναι απαλλαγμένη από ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (π.χ. μακριά από κινητήρες υψηλής ισχύος, γραμμές υψηλής τάσης), με ένταση μαγνητικού πεδίου ≤ 0.5mT, για να αποτρέψετε παρεμβολές στην ακρίβεια μέτρησης των διαχωριστών τάσης και άλλου εξοπλισμού.
Απομακρύνετε τυχόν άσχετα υπολείμματα από την περιοχή δοκιμής, οριοθετήστε μια ζώνη ασφαλείας με προειδοποιητική ταινία. Η απόσταση ασφαλείας πρέπει να συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις (π.χ., τουλάχιστον 1.5 m για τάση δοκιμής 110 kV· τουλάχιστον 3 m για 220 kV). Τοποθετήστε ευκρινώς πινακίδες όπως «ΚΙΝΔΥΝΟΣ – ΥΨΗΛΗ ΤΑΣΗ – ΜΗΝ ΕΙΣΕΡΧΕΣΤΕ».
Μέτρα Προστασίας Ασφαλείας
Το προσωπικό δοκιμών πρέπει να φοράει μονωτικά γάντια (με ονομαστική αντοχή τάσης όχι μικρότερη από τη μέγιστη τάση δοκιμής) και μονωτικά παπούτσια (με ονομαστική αντοχή τάσης ≥ 6kV). Πρέπει να εγκατασταθεί ένα μονωτικό φράγμα (με πάχος όχι μικρότερο από 10 mm και ονομαστική αντοχή τάσης όχι μικρότερη από τη μέγιστη τάση δοκιμής) μεταξύ της κονσόλας λειτουργίας και του αντικειμένου δοκιμής. Εάν είναι απαραίτητος ο στενός έλεγχος του αντικειμένου δοκιμής, χρησιμοποιήστε μια μονωτική ράβδο λειτουργίας. Η άμεση επαφή με τα ηλεκτροφόρα μέρη απαγορεύεται αυστηρά.
Εξοπλίστε την περιοχή δοκιμών με εξοπλισμό έκτακτης ανάγκης, συμπεριλαμβανομένης μιας μονωτικής ράβδου (με μήκος που να πληροί τις απαιτήσεις απόστασης ασφαλείας), καλωδίων γείωσης (με διατομή τουλάχιστον 25 mm² και αντίσταση γείωσης ≤ 4Ω), πυροσβεστήρων (τύπου ξηρής σκόνης ή CO2, κατάλληλοι για ηλεκτρικές πυρκαγιές). Βεβαιωθείτε ότι η περιοχή δοκιμών διαθέτει φωτισμό έκτακτης ανάγκης και ανεμπόδιστη οδό διαφυγής πλάτους τουλάχιστον 1.2 m.
- Διαδικασία δοκιμής λειτουργίας
(Α) Σύνδεση Εξοπλισμού
Σύνδεση κύριου κυκλώματος
Σύνδεση τροφοδοσίας πλευράς χαμηλής τάσης: Προσδιορίστε τη μέθοδο τροφοδοσίας με βάση την ονομαστική τάση πλευράς χαμηλής τάσης του αντικειμένου δοκιμής. Εάν η πλευρά χαμηλής τάσης είναι 400V και χρησιμοποιείται τροφοδοσία διπλασιασμού συχνότητας, συνδέστε πρώτα την έξοδο τροφοδοσίας (400V) στην πλευρά χαμηλής τάσης ενός μετασχηματιστή ανύψωσης 400V/800V και, στη συνέχεια, συνδέστε την πλευρά υψηλής τάσης του μετασχηματιστή ανύψωσης στην πλευρά χαμηλής τάσης του αντικειμένου δοκιμής. Εάν χρησιμοποιείται γεννήτρια διπλασιασμού συχνότητας (έξοδος 800V), η έξοδός της μπορεί να συνδεθεί απευθείας στην πλευρά χαμηλής τάσης του αντικειμένου δοκιμής. Βεβαιωθείτε ότι υπάρχει τριφασική αντιστοιχία φάσεων (φάση Α με φάση Α, φάση Β με φάση Β, φάση C με φάση C) κατά τη σύνδεση. Η διατομή του καλωδίου πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις ρεύματος (π.χ., όχι λιγότερο από 16mm² για ρεύμα δοκιμής 50A).
Σύνδεση παρακολούθησης πλευράς υψηλής τάσης: Συνδέστε τους τρεις διαιρέτες τάσης παράλληλα μεταξύ της φάσης Α της πλευράς υψηλής τάσης και της φάσης Β στη γείωση του αντικειμένου δοκιμής, αντίστοιχα. Συνδέστε τις εξόδους του διαιρέτη τάσης σε όργανα μέτρησης (π.χ. παλμογράφο, βολτόμετρο) μέσω θωρακισμένων καλωδίων. Το στρώμα θωράκισης πρέπει να είναι γειωμένο στο ένα άκρο (αντίσταση γείωσης ≤ 4Ω) για να αποτρέψετε την είσοδο σημάτων παρεμβολής στο κύκλωμα μέτρησης.
Σύνδεση κυκλώματος ελέγχου και προστασίας
Συνδέστε τη μονάδα ελέγχου (π.χ., κονσόλα λειτουργίας) στον κύριο εξοπλισμό (τροφοδοτικό διπλασιασμού συχνότητας, γεννήτρια) μέσω καλωδίων ελέγχου για να ενεργοποιήσετε την απομακρυσμένη ρύθμιση της τάσης και της συχνότητας. Ταυτόχρονα, συνδέστε τα κυκλώματα προστασίας από υπερένταση και υπέρταση, ορίζοντας τα όρια προστασίας (το όριο υπερέντασης είναι 1.2 φορές το ονομαστικό ρεύμα δοκιμής, το όριο υπέρτασης είναι 1.1 φορές η ονομαστική τάση δοκιμής) για να διασφαλίσετε την ασφάλεια του εξοπλισμού και του αντικειμένου δοκιμής κατά τη διάρκεια της δοκιμής.
Συνδέστε το κύκλωμα γείωσης, γειώνοντας αξιόπιστα το περίβλημα του αντικειμένου δοκιμής, το περίβλημα του κύριου εξοπλισμού και το περίβλημα του εξοπλισμού ελέγχου μέσω καλωδίων γείωσης για να σχηματίσετε ένα συνδυασμένο δίκτυο γείωσης με αντίσταση γείωσης ≤ 4Ω, αποτρέποντας την ηλεκτροπληξία από διαρροή εξοπλισμού.
(Β) Διαδικασία Ενίσχυσης Τάσης και Αντοχής
Λειτουργία ενίσχυσης τάσης
Έλεγχος ενίσχυσης χωρίς φορτίο: Αρχικά, αποσυνδέστε τη σύνδεση στην πλευρά χαμηλής τάσης του αντικειμένου δοκιμής, ενεργοποιήστε τον κύριο εξοπλισμό και εκτελέστε ενίσχυση χωρίς φορτίο. Παρατηρήστε τη συνέπεια μεταξύ των μετρήσεων του διαιρέτη τάσης και της τάσης εξόδου του κύριου εξοπλισμού. Εάν η απόκλιση υπερβαίνει το ±1%, διερευνήστε την κατάσταση βαθμονόμησης του διαιρέτη τάσης και τις συνδέσεις των καλωδίων μέχρι το σφάλμα να πληροί τις απαιτήσεις.
Ενίσχυση υπό φορτίο: Αφού επιβεβαιώσετε την κανονική ενίσχυση χωρίς φορτίο, συνδέστε την πλευρά χαμηλής τάσης του αντικειμένου δοκιμής. Ενισχύστε την τάση με ομοιόμορφο ρυθμό (που δεν υπερβαίνει το 1kV/s). Κατά τη διάρκεια της ενίσχυσης, παρακολουθείτε στενά την τάση υψηλής τάσης που εμφανίζεται από τους διαιρέτες τάσης, το ρεύμα δοκιμής και την κατάσταση του αντικειμένου δοκιμής (π.χ., ασυνήθιστος θόρυβος, καπνός, διαρροή λαδιού). Όταν η τάση φτάσει στο 50% της ονομαστικής τάσης δοκιμής, κρατήστε την για 1 λεπτό και, στη συνέχεια, συνεχίστε την ενίσχυση αφού επιβεβαιώσετε ότι δεν υπάρχουν ανωμαλίες. Κρατήστε την ξανά για 1 λεπτό όταν φτάσετε στο 80% και, στη συνέχεια, ενισχύστε την στην ονομαστική τάση δοκιμής μετά την επιβεβαίωση.
Αντοχή στην τάση
Μόλις επιτευχθεί η ονομαστική τάση δοκιμής, ξεκινήστε τη χρονοδιακόπτη. Ο χρόνος αντοχής εκτελείται σύμφωνα με τις τυπικές απαιτήσεις (π.χ., το GB 1094.3 ορίζει ότι για τους μετασχηματιστές ισχύος, ο επαγόμενος χρόνος αντοχής είναι γενικά 60 δευτερόλεπτα). Για αντικείμενα δοκιμής με μεγαλύτερες χωρητικότητες (π.χ., ≥1000kVA), μπορεί να παραταθεί κατάλληλα στα 120 δευτερόλεπτα για να διασφαλιστεί ότι η μόνωση έχει δοκιμαστεί πλήρως.
Κατά τη διάρκεια της περιόδου αντοχής, καταγράφετε την τάση στην πλευρά υψηλής τάσης, το ρεύμα δοκιμής, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και την υγρασία κάθε 10 δευτερόλεπτα. Παρατηρήστε τις τάσεις των δεδομένων. Εάν υπάρχει σημαντική πτώση τάσης, απότομη αύξηση του ρεύματος ή εάν το αντικείμενο δοκιμής εμφανίζει ασυνήθιστο θόρυβο, σπινθήρες ή μη φυσιολογικό χρώμα λαδιού, πατήστε αμέσως το κουμπί διακοπής έκτακτης ανάγκης για να διακόψετε την παροχή ρεύματος. Μετά την αποφόρτιση του εξοπλισμού, διερευνήστε το σφάλμα.
(Γ) Μείωση και εκφόρτιση τάσης
Λειτουργία μείωσης τάσης
Αφού παρέλθει ο χρόνος αντοχής, μειώστε την τάση με ομοιόμορφο ρυθμό (που δεν υπερβαίνει τα 2kV/s) για να αποφύγετε το σοκ τάσης από την ταχεία μείωση. Όταν η τάση πέσει κάτω από το 50% της ονομαστικής τάσης δοκιμής, ο ρυθμός μείωσης μπορεί να αυξηθεί κατάλληλα, αλλά βεβαιωθείτε ότι οι μετρήσεις του διαιρέτη τάσης μειώνονται ομαλά χωρίς διακυμάνσεις.
Αφού επιτευχθεί η τιμή 0 τάσης, απενεργοποιήστε την κύρια έξοδο του εξοπλισμού και αποσυνδέστε την τροφοδοσία του κυκλώματος ελέγχου, αλλά διατηρήστε το κύκλωμα γείωσης συνδεδεμένο για να αποφύγετε την υπολειπόμενη φόρτιση στο αντικείμενο δοκιμής.
Αποφόρτιση υπολειπόμενου φορτίου
Χρησιμοποιήστε μια ειδική ράβδο εκκένωσης (με ονομαστική αντοχή τάσης όχι χαμηλότερη από τη μέγιστη τάση δοκιμής) για να εκφορτίσετε την πλευρά υψηλής τάσης του αντικειμένου δοκιμής. Γειώστε το ένα άκρο της ράβδου εκκένωσης και πλησιάστε αργά τον ακροδέκτη υψηλής τάσης του αντικειμένου δοκιμής με το άλλο άκρο μέχρι να επιτευχθεί πλήρης επαφή. Ο χρόνος εκκένωσης δεν πρέπει να είναι μικρότερος από 5 λεπτά για να διασφαλιστεί η πλήρης απελευθέρωση του υπολειπόμενου φορτίου στις περιελίξεις.
Μετά την εκφόρτιση, μετρήστε ξανά την αντίσταση μόνωσης του αντικειμένου δοκιμής με ένα μεγαωμόμετρο και συγκρίνετέ την με τα δεδομένα πριν από τη δοκιμή. Εάν η αντίσταση μόνωσης μειωθεί κατά περισσότερο από 10%, αναλύστε εάν υπάρχει ζημιά στη μόνωση και επαναλάβετε τη δοκιμή εάν είναι απαραίτητο.
III. Κρίση και Ανάλυση Αποτελεσμάτων Δοκιμής
(Α) Κριτήρια Επιλεξιμότητας
Οπτική κρίση
Κατά τη διάρκεια και μετά τη δοκιμή, το αντικείμενο δοκιμής δεν πρέπει να παρουσιάζει βλάβη ή υπερχείλιση (π.χ., καμία εκκένωση σπινθήρα από τις πλευρικές περιελίξεις υψηλής τάσης προς τη γη ή μεταξύ των περιελίξεων), κανέναν ασυνήθιστο θόρυβο (π.χ., ήχοι εκκένωσης «τσιτσιρίσματος», θόρυβοι «βουητού»), καμία διαρροή λαδιού, καπνό ή ασυνήθιστη αύξηση θερμοκρασίας στις περιελίξεις (αύξηση θερμοκρασίας που δεν υπερβαίνει τους 10°C).
Η αντίσταση μόνωσης που μετράται μετά τη δοκιμή δεν πρέπει να μειώνεται κατά περισσότερο από 10% σε σύγκριση με πριν από τη δοκιμή. Ο συντελεστής απαγωγής tanδ δεν πρέπει να παρουσιάζει σημαντική αύξηση (μεταβολή που δεν υπερβαίνει το 0.001) και πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις του προτύπου.
Κρίση δεδομένων
Η επαγόμενη τάση στην πλευρά υψηλής τάσης πρέπει να είναι σταθερή εντός ±2% της ονομαστικής τάσης δοκιμής. Το ρεύμα δοκιμής δεν πρέπει να παρουσιάζει σημαντική διακύμανση (εύρος διακύμανσης που δεν υπερβαίνει το ±5%), και η τιμή του ρεύματος πρέπει να αποκλίνει από το υπολογισμένο χωρητικό ρεύμα του αντικειμένου δοκιμής (υπολογιζόμενο με βάση την χωρητικότητα και τη συχνότητα δοκιμής της περιέλιξης) κατά όχι περισσότερο από 10%. Αυτό υποδηλώνει καλή κατάσταση μόνωσης της περιέλιξης χωρίς τοπικά ελαττώματα.
(Β) Ανάλυση και Χειρισμός Συνηθισμένων Βλαβών
Η τάση δεν μπορεί να φτάσει την ονομαστική τιμή
Αιτίες: Ανεπαρκής ισχύς εξόδου της κύριας συσκευής (π.χ., η χωρητικότητα της τροφοδοσίας διπλασιασμού συχνότητας είναι μικρότερη από την ικανότητα διέγερσης του αντικειμένου δοκιμής), λανθασμένος λόγος στροφών του μετασχηματιστή ανύψωσης, βραχυκύκλωμα στις περιελίξεις του αντικειμένου δοκιμής ή υπερβολικό ρεύμα διέγερσης λόγω απορρόφησης υγρασίας μόνωσης.
Χειρισμός: Αρχικά, ελέγξτε αν η χωρητικότητα της κύριας συσκευής ταιριάζει (η χωρητικότητα της κύριας συσκευής δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 1.2 φορές την ικανότητα διέγερσης του αντικειμένου δοκιμής). Εάν δεν επαρκεί, αντικαταστήστε την με μια κύρια συσκευή μεγαλύτερης χωρητικότητας. Ελέγξτε τον λόγο στροφών του μετασχηματιστή ανύψωσης και επανασυνδέστε την καλωδίωση για να διορθώσετε τυχόν σφάλματα. Μετρήστε την αντίσταση μόνωσης και την διηλεκτρική απώλεια του αντικειμένου δοκιμής. Εάν η μόνωση είναι υγρή, εκτελέστε επεξεργασία ξήρανσης (π.χ., μέθοδος ξήρανσης κενού). Εάν υπάρχει βραχυκύκλωμα περιέλιξης, αποσυναρμολογήστε τον μετασχηματιστή για επισκευή περιέλιξης.
Απότομη αύξηση του ρεύματος κατά τη διάρκεια της δοκιμής αντοχής
Αιτίες: Βλάβη μόνωσης στις περιελίξεις του αντικειμένου δοκιμής, βλάβη του διαιρέτη τάσης που προκαλεί σφάλματα μέτρησης, κακό κύκλωμα γείωσης.
Χειρισμός: Διακόψτε αμέσως τη δοκιμή και αποφορτίστε. Ελέγξτε την κατάσταση σύνδεσης του διαιρέτη τάσης και αντικαταστήστε τον με έναν εφεδρικό διαιρέτη τάσης για έλεγχο, ώστε να αποκλειστεί η πιθανότητα βλάβης του διαιρέτη. Μετρήστε την αντίσταση μόνωσης του αντικειμένου δοκιμής. Εάν είναι κοντά στο 0, υποδεικνύεται βλάβη στη μόνωση της περιέλιξης. Αποσυναρμολογήστε τον μετασχηματιστή για να εντοπίσετε το σημείο βλάβης και επισκευάστε τη μόνωση (π.χ., αντικαταστήστε το μονωτικό χαρτί, εφαρμόστε μονωτικό βερνίκι). Ελέγξτε το κύκλωμα γείωσης, σφίξτε τα καλώδια γείωσης και βεβαιωθείτε ότι η αντίσταση γείωσης είναι ≤ 4Ω.
- Σχετικές απαιτήσεις για δοκιμές μερικής εκκένωσης (PD)
(Α) Διαμόρφωση εξοπλισμού χωρίς PD
Απαιτήσεις χωρίς PD για τον κύριο εξοπλισμό
Η τροφοδοσία διπλασιασμού συχνότητας και το σετ γεννήτριας πρέπει να είναι τύπου χωρίς PD, με δικό τους επίπεδο PD ≤ 5pC (στην ονομαστική τάση εξόδου) για την αποφυγή παρεμβολών από σήματα PD που παράγονται από τον κύριο εξοπλισμό με τη μέτρηση PD του αντικειμένου δοκιμής. Εάν χρησιμοποιείται συνηθισμένος κύριος εξοπλισμός, πρέπει να εγκατασταθεί ένα φίλτρο PD (π.χ., φίλτρο χωρίς PD) στην έξοδο του κύριου εξοπλισμού για την καταστολή των σημάτων PD κάτω από 5pC.
Ο μετασχηματιστής ανύψωσης (εάν χρησιμοποιείται) πρέπει να είναι ένας μετασχηματιστής ανύψωσης χωρίς PD με επίπεδο PD ≤ 3pC (στην ονομαστική τάση εξόδου). Η μόνωση της περιέλιξής του θα πρέπει να χρησιμοποιεί μονωτικά υλικά υψηλής καθαρότητας (π.χ. χαρτί Nomex) και η δεξαμενή θα πρέπει να έχει πλήρως σφραγισμένη δομή για να αποτρέπεται η είσοδος αέρα και υγρασίας, η οποία θα μπορούσε να αυξήσει την PD.
Απαιτήσεις χωρίς PD για σύστημα μέτρησης
Οι διαιρέτες τάσης πρέπει να είναι τύπου χωρίς PD (π.χ., χωρητικοί διαιρέτες τάσης χωρίς PD) με επίπεδο PD ≤ 2pC. Τα καλώδια μέτρησης πρέπει να είναι θωρακισμένα καλώδια χωρίς PD με τη θωράκιση γειωμένη στο ένα άκρο για να αποτρέπεται η είσοδος εξωτερικών σημάτων παρεμβολής στο κύκλωμα μέτρησης.
Το όργανο μέτρησης PD (π.χ. ανιχνευτής PD) θα πρέπει να έχει ελάχιστο ανιχνεύσιμο επίπεδο PD ≤ 1pC και εύρος απόκρισης συχνότητας που να καλύπτει 10kHz-300kHz για να διασφαλίζεται η ακριβής λήψη των σημάτων PD από το αντικείμενο δοκιμής. Το επίπεδο PD του οργάνου θα πρέπει να είναι ≤ 1pC για να αποφεύγονται οι παρεμβολές στα αποτελέσματα της μέτρησης από τον δικό του θόρυβο.
(Β) Συμπληρωματική Διαδικασία Δοκιμής PD
Μέτρηση PD υποβάθρου
Πριν συνδέσετε το αντικείμενο δοκιμής, ξεκινήστε τον κύριο εξοπλισμό, ενισχύστε την ονομαστική τάση δοκιμής και μετρήστε την τιμή PD υποβάθρου (συμπεριλαμβανομένης της PD από τον κύριο εξοπλισμό, το σύστημα μέτρησης και το κύκλωμα γείωσης). Η τιμή PD υποβάθρου πρέπει να είναι ≤ 5pC. Εάν υπερβαίνει τα 5pC, διερευνήστε τις πηγές PD στον εξοπλισμό (π.χ., ελαττώματα μόνωσης στον κύριο εξοπλισμό, χαλαρές συνδέσεις καλωδίων) μέχρι η PD υποβάθρου να πληροί τις απαιτήσεις.
Μέτρηση PD αντικειμένου δοκιμής
Αφού συνδέσετε το αντικείμενο δοκιμής, αυξήστε την τάση σύμφωνα με τη διαδικασία δοκιμής αντοχής σε επαγόμενη υπέρταση. Ξεκινήστε τη μέτρηση των τιμών PD όταν η τάση φτάσει το 50% της ονομαστικής τάσης δοκιμής, καταγράφοντας τις τιμές PD κάθε αύξηση 10% στην ονομαστική τάση. Αφού φτάσετε την ονομαστική τάση δοκιμής, διατηρήστε τον χρόνο αντοχής και μετρήστε συνεχώς τις τιμές PD, οι οποίες θα πρέπει να πληρούν τις τυπικές απαιτήσεις (π.χ., τιμή PD ≤ 10pC για μετασχηματιστές 110kV στην ονομαστική τάση δοκιμής).
Συνεχίστε τη μέτρηση των τιμών PD κατά τη φάση μείωσης τάσης μετά τη δοκιμή αντοχής. Παρατηρήστε τις τάσεις της τιμής PD. Εάν η τιμή PD εξακολουθεί να είναι μεγαλύτερη από 5pC όταν η τάση πέσει στο 50% της ονομαστικής τάσης δοκιμής, αναλύστε εάν υπάρχουν ελαττώματα μόνωσης στο αντικείμενο δοκιμής (π.χ., τοπική συγκέντρωση ηλεκτρικού πεδίου, ακαθαρσίες μόνωσης). Εάν είναι απαραίτητο, εκτελέστε ανίχνευση θέσης PD (π.χ., χρησιμοποιώντας μέθοδο υπερηχητικής θέσης, μέθοδο θέσης παλμικού ρεύματος) για να βρείτε και να αντιμετωπίσετε τη θέση του ελαττώματος.
- Σύνθεση και Εφαρμογή Ολοκληρωμένου Συστήματος Δοκιμών Μετασχηματιστών
(Α) Σύνθεση Συστήματος
Βασικές Ενότητες Δοκιμών
Μονάδα Δοκιμής Αντοχής σε Επαγόμενη Υπέρταση: Περιλαμβάνει τροφοδοτικό/γεννήτρια διπλασιασμού συχνότητας, μετασχηματιστή ανύψωσης χωρίς PD, διαιρέτες τάσης χωρίς PD και μονάδα ελέγχου. Πληροί τις απαιτήσεις δοκιμής αντοχής σε επαγόμενη υπέρταση για μετασχηματιστές διαφόρων προδιαγραφών (10kV-220kV), υποστηρίζει ρύθμιση συχνότητας από 100Hz-200Hz και έχει εύρος τάσης εξόδου που καλύπτει 0-500kV.
Μονάδα δοκιμής αντίστασης DC: Εξοπλισμένη με έναν ελεγκτή αντίστασης DC (εύρος μέτρησης 0.01mΩ-100Ω, ακρίβεια ±0.2%) για τη μέτρηση της αντίστασης DC της περιέλιξης του μετασχηματιστή, ώστε να κριθεί η ποιότητα συγκόλλησης της περιέλιξης και η κατάσταση επαφής του διακόπτη τάσης.
Μονάδα Δοκιμής Λόγου Σπειρών: Εξοπλισμένη με έναν ελεγκτή λόγου στροφών (εύρος λόγου στροφών 1-1000, ακρίβεια ±0.1%) για την αυτόματη μέτρηση του λόγου στροφών και της πολικότητας κάθε θέσης λήψης του μετασχηματιστή για την ανίχνευση της απόκλισης των στροφών της περιέλιξης.
Μονάδα δοκιμής αντίστασης μόνωσης και διηλεκτρικών απωλειών: Περιλαμβάνει μεγαωμόμετρο 2500V/5000V (ακρίβεια ±5%) και δοκιμαστή διηλεκτρικών απωλειών (εύρος μέτρησης εφδ 0-0.1, ακρίβεια ±0.0001) για την αξιολόγηση της κατάστασης μόνωσης του μετασχηματιστή.
Μονάδα δοκιμής μερικής εκκένωσης (PD): Αποτελείται από όργανα μέτρησης χωρίς PD, υπερηχητικούς ανιχνευτές PD και εντοπιστές PD παλμικού ρεύματος για μέτρηση, ανάλυση και εντοπισμό σήματος PD.
Βοηθητικές Ενότητες
Μονάδα Συλλογής και Ανάλυσης Δεδομένων: Εξοπλισμένη με βιομηχανικό υπολογιστή και κάρτα συλλογής δεδομένων για τη συλλογή δεδομένων δοκιμών σε πραγματικό χρόνο από κάθε μονάδα. Δημιουργεί αυτόματα αναφορές δοκιμών (συμπεριλαμβανομένων παραμέτρων δοκιμών, καμπυλών δεδομένων, αποτελεσμάτων πιστοποίησης) και υποστηρίζει αποθήκευση δεδομένων, ερωτήματα και εξαγωγή (μορφές όπως Excel, PDF).
Μονάδα Προστασίας Ασφαλείας: Περιλαμβάνει προστασία από υπερένταση, προστασία από υπέρταση, προστασία από διαρροές και συστήματα διακοπής λειτουργίας έκτακτης ανάγκης με κατώτατα όρια που μπορούν να ρυθμιστούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις δοκιμών. Είναι επίσης εξοπλισμένο με σύστημα παρακολούθησης βίντεο για παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της κατάστασης της περιοχής δοκιμής, ώστε να διασφαλίζεται η ασφάλεια των δοκιμών.
(Β) Σενάρια Εφαρμογών Συστήματος
Δοκιμή αποδοχής εργοστασίου μετασχηματιστών
Για τους νεοκατασκευασμένους μετασχηματιστές ισχύος, ολοκληρώνεται ένα πλήρες σύνολο δοκιμών, συμπεριλαμβανομένης της αντοχής σε επαγόμενη υπέρταση, της αντίστασης DC, του λόγου στροφών, της αντίστασης μόνωσης, των διηλεκτρικών απωλειών και των δοκιμών PD, χρησιμοποιώντας το ολοκληρωμένο σύστημα δοκιμών πριν από την παράδοση. Αυτό επαληθεύει εάν το προϊόν πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού και τα εθνικά πρότυπα (π.χ., τα πρότυπα της σειράς GB 1094), διασφαλίζοντας ότι η ποιότητα των εργοστασιακών προϊόντων είναι κατάλληλη.
Δοκιμές Λειτουργίας και Συντήρησης Μετασχηματιστών
Για τους μετασχηματιστές σε λειτουργία, διεξάγονται προληπτικές δοκιμές χρησιμοποιώντας το ολοκληρωμένο σύστημα δοκιμών κάθε 1-3 χρόνια (προσαρμοζόμενες με βάση τη διάρκεια ζωής και τις συνθήκες λειτουργίας). Αυτές οι δοκιμές ελέγχουν την κατάσταση της μόνωσης, την απόδοση των τυλιγμάτων, την κατάσταση του διακόπτη αλλαγής τάσης κ.λπ., για την έγκαιρη ανίχνευση πιθανών σφαλμάτων (π.χ. γήρανση της μόνωσης, βραχυκυκλώματα τυλιγμάτων, κακή επαφή του διακόπτη αλλαγής τάσης), αποφεύγοντας τις διακοπές ρεύματος που προκαλούνται από ξαφνικές βλάβες του μετασχηματιστή.
Δοκιμή Μετασχηματιστή μετά την Επισκευή
Μετά από βλάβη ενός μετασχηματιστή (π.χ., βλάβη μόνωσης, κάψιμο τυλίγματος) και επισκευή, πραγματοποιείται μια ολοκληρωμένη δοκιμή χρησιμοποιώντας το σύστημα για την επαλήθευση της αποτελεσματικότητας της επισκευής. Επιβεβαιώνει ότι η μόνωση και η ηλεκτρική απόδοση έχουν αποκατασταθεί σε κανονικά επίπεδα πριν ο μετασχηματιστής τεθεί ξανά σε λειτουργία, αποτρέποντας την επανεμφάνιση βλαβών λόγω ατελών επισκευών.
