Come testare un trasformatore in una stazione di prova

Testare untrasformatore di potenzapresso una stazione di prova (a volte chiamata banco di prova o configurazione di prova di accettazione in fabbrica) significa assicurarsi che l'unità sia solida, funzioni come previsto e sia sicura da mettere in servizio. Solitamente segue standard come IEEE C57.12.00 / C57.12.90 per trasformatori riempiti d'olio- o IEC 60076. L'obiettivo è individuare eventuali difetti di fabbricazione, confermare i dati di targa e verificare la resistenza dell'isolamento e le prestazioni elettriche.

Un avvertimento veloce ma importante.-: Questi test coinvolgono tensioni e correnti elevate. Dovrebbero eseguirli solo persone qualificate con una formazione adeguata. Indossa i giusti DPI - guanti isolanti, indumenti protettivi contro l'arco elettrico-, occhiali di sicurezza, elmetto di protezione, tutto il lavoro. Segui sempre le procedure di blocco/tagout, metti a terra tutto correttamente, ri-controlla che il trasformatore sia dis-eccitato e scarica l'energia immagazzinata prima e dopo il test. La sicurezza prima di tutto - niente scorciatoie.

Prima di immergerti nei test elettrici, prenditi del tempo per alcuni controlli di base:

Fai un esame approfonditoispezione visiva e meccanica. Controlla eventuali danni di spedizione, perdite di olio (sulle unità-riempite di liquido), livello dell'olio corretto, collegamenti stretti, boccole in buone condizioni e che tutti i componenti ausiliari come ventole, pompe e commutatore siano a posto.

Verificare iltarghettacorrisponde alle specifiche ordinate per - tensione nominale, kVA/MVA, impedenza, gruppo vettoriale, ecc.

Per i trasformatori riempiti di olio-, testare l'olio per rigidità dielettrica, umidità, analisi dei gas disciolti (DGA), acidità e così via. Assicurati che tutto sia asciutto e adeguatamente sigillato.

Imposta le tue misure di sicurezza: isola l'unità, metti a terra tutti i terminali e il nucleo/serbatoio, cortocircuita eventuali secondari CT se necessario e tieni pronta l'attrezzatura di prova calibrata. Prendi nota della temperatura ambiente perché spesso dovrai correggere le letture.

Gli strumenti comuni di cui avrai bisogno includono un multimetro, un tester della resistenza di isolamento (Megger), un misuratore del rapporto di trasformazione (TTR), un micro-ohmmetro per la resistenza degli avvolgimenti, un kit fattore di potenza/tan delta, apparecchiature per la misurazione delle perdite e set di test ad alta-tensione per test dielettrici.

Questi sono i controlli standard eseguiti in ordine logico - solitamente prima i test a bassa-tensione, poi quelli ad alta-tensione - in modo che i test precedenti non rovinino i risultati successivi.

Resistenza dell'avvolgimento: utilizza un micro-ohmmetro o un ponte Kelvin per misurare la resistenza CC di ciascun avvolgimento. Confronta i valori (temperatura-corretta) con quelli di fabbrica o sulla targa dati. Questo aiuta a individuare cattive connessioni, fili rotti o altri problemi. Gli avvolgimenti di bassa tensione mostrano solitamente una resistenza molto bassa, mentre quelli di alta tensione sono più alti.

Resistenza di isolamento (IR) / Test Megger: Applicare una tensione CC (tipicamente da 500 V a 5 kV a seconda della taglia) tra gli avvolgimenti e la terra e tra i diversi avvolgimenti. Effettua una lettura "spot" di 60-secondi o calcola l'indice di polarizzazione (10-min contro 1 min). Un buon isolamento a secco fornisce letture elevate; numeri bassi spesso indicano umidità o contaminazione. Non dimenticare di controllare anche l'isolamento tra nucleo e terra.

Rapporto di svolta, polarità e relazione di fase: Utilizzare un misuratore TTR per applicare una bassa tensione CA a un avvolgimento e misurare l'altro. Confermare che il rapporto corrisponda alla targhetta (solitamente entro ±0,5%) su tutti i rubinetti, comprese le posizioni del commutatore sotto-carico. Verificare anche la polarità e il gruppo vettoriale (come Dyn11). Durante questo test vedrai spesso anche la corrente di eccitazione.

Nessuna-perdita di carico e corrente magnetizzante (test-circuito aperto): Alimentare il lato BT alla tensione e frequenza nominali con l'altro lato aperto. Misura la potenza (perdite nel nucleo/ferro), la corrente a vuoto-(normalmente solo una piccola percentuale della corrente nominale) e le eventuali armoniche. Questo dice molto sulla qualità del nucleo.

Perdita di carico e impedenza (test-di cortocircuito): Cortocircuitare il lato BT e applicare una tensione ridotta al lato AT finché non circola la corrente nominale. Misurare la potenza (principalmente perdite nel rame) e la caduta di tensione per ottenere l'impedenza percentuale. Questo dovrebbe essere in linea con i valori della targa.

Test del fattore di potenza/Tan Delta: Controlla la qualità dell'isolamento e le perdite dielettriche. Valori più bassi significano generalmente un isolamento più sano e più asciutto.

Prove di tenuta dielettrica:

Test di tensione applicata (sorgente separata) - alta tensione CA applicata a ciascun avvolgimento a terra per un minuto.

Test di tensione indotta - spesso al doppio della tensione nominale ma a una frequenza più elevata per sollecitare l'isolamento-per-turnare senza saturare il nucleo. Talvolta è inclusa la misurazione delle scariche parziali.

Per le classi di tensione più elevate, è possibile eseguire anche test con impulsi di fulmine (BIL) o impulsi di commutazione per simulare le sovratensioni.

Controlla ilgruppo vettorialeed eseguire un test di equilibrio magnetico per confermare le relazioni di fase.

Esegui ilcommutatore sotto-carico (OLTC)attraverso tutte le posizioni - guarda i passaggi di temporizzazione, continuità e tensione.

Testare i sistemi ausiliari: ventole/pompe di raffreddamento, termometri (compresi hot-spot), allarmi, relè Buchholz, dispositivi di limitazione della pressione, ecc.

Per le unità-riempite di olio, eseguire un test di pressione/perdita sul serbatoio.

L'analisi della risposta in frequenza di scansione (SFRA o FRA) è ottima per rilevare eventuali spostamenti meccanici o deformazioni dell'avvolgimento - particolarmente utile se si dispone di un'impronta digitale di base.

Questi non vengono eseguiti su ogni unità ma potrebbero essere richiesti per prototipi o in base alle specifiche del cliente:

Test di aumento della temperatura (funzionamento a caldo) per verificare il raffreddamento a pieno carico.

Test di resistenza al corto-circuito per la resistenza meccanica.

Misurazione del livello sonoro (rumore).

Test più dettagliati sulle scariche parziali o sugli impulsi a onda-tagliata.

La maggior parte delle stazioni di test seguono qualcosa del genere:

Ispezione visiva/meccanica + controlli dell'olio.

Resistenza dell'avvolgimento.

Resistenza di isolamento e fattore di potenza.

Trasforma il rapporto e la polarità su tutti i rubinetti.

Nessuna-perdita di carico e corrente di eccitazione.

Perdita di carico e impedenza.

Prove di tenuta dielettrica.

Verifiche del commutatore e delle apparecchiature ausiliarie.

Resistenza di isolamento finale dopo i test ad alta-tensione.

Tutti i risultati vengono confrontati con i valori di targa, i valori di riferimento di fabbrica e le tolleranze negli standard. Qualsiasi cosa fuori potrebbe significare un difetto che deve essere risolto.

Per i trasformatori di distribuzione più piccoli o le unità di tipo-a secco, il processo è simile ma ridotto (nessun test dell'olio, ad esempio). Se stai testando un trasformatore più vecchio o sconosciuto, inizia in modo conservativo con test di resistenza, continuità e basso-rapporto di tensione prima di applicare gradualmente la tensione tenendo d'occhio corrente e temperatura.

Le tensioni esatte, le procedure e i limiti di accettazione dipendono fortemente dalle dimensioni, dalla classe di tensione e dal tipo del trasformatore, quindi controllare sempre il manuale specifico, il piano di test e gli standard IEEE/IEC pertinenti. In caso di dubbi - soprattutto con unità grandi o ad alta-tensione - collaborare con il produttore o con un laboratorio di test certificato.

Se hai a che fare con un tipo particolare di trasformatore (unità di alimentazione per sottostazione, distribuzione-con montaggio su pad, tipo-a secco, ecc.), sentiti libero di fornire maggiori dettagli e potrò personalizzare ulteriormente i consigli.

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