كمعدات أساسية لنظام الطاقة ، ترتبط موثوقية تشغيل المحول بشكل مباشر بأمن واستقرار شبكة الطاقة. من بين المعلمات العديدة للمحول ، فإن نسبة الجهد (نسبة التحولات) و مقاومة DC هما اثنان من المؤشرات الأساسية والبديهية. وهما ليسوا فقط أول اثنين من المواضيع التي أجريت خلال اختبارات قبول المصنع (FAT) و اختبارات قبول الموقع (SAT)ولكن أيضا أن تكون أساسا حاسما للتركيب والتشغيل والصيانة وتشخيص الأخطاء. تؤثر دقة هذين المعلمان بشكل مباشر على جميع معايير المحولات اللاحقة ولها أهمية كبيرة لتقييم الأداء وتحديد المخاطر الكامنة مثل: الدوائر القصيرة بين الدوران و اتصال ضعيف لمغير الصنبور.
1. نسبة الجهد المحول
نسبة المحول هي أساسا نسبة عدد الدورات بين الملفات الأولية والثانوية. في ظروف عدم الحمل ، يساوي تقريبا نسبة الجهد الاسمي الأولي إلى الجهد الاسمي الثانوي ، المعبر عنه بالصيغة:
أين N₁ و N₂ تمثل دورات الملفات الأولية والثانوية على التوالي، و U₁ₙ و U₂ₙ هي الجهدات الاسمية المقابلة. بناء على حجم النسبة، يتم تصنيف المحولات إلى محولات خطوة أعلى وخطوة أسفل وعزلة. دقة النسبة تحدد مباشرة دقة تحويل الجهد. عندما تختلف النسبة عن قيمة التصميم ، قد تؤدي إلى جهد انتاج غير مؤهل أو حتى تسخين المعدات أو سوء تشغيل الحماية بسبب الإفراط التيارات المتداولة . الغرض الأساسي لقياس النسبة الدقيقة هو التحقق من صحة التحولات الملفوفة ، وضمان أن الموقع المذكور لمغير الصنبور يتوافق مع الاتصال الفعلي ، وتحديد وجود الأخطاء مثل الدوائر القصيرة بين التحولات.
2. مقاومة DC
المقاومة المستمرة تشير إلى قيمة المقاومة المقدمة من قبل لف المحول عندما يتم تطبيق التيار المستمر، وفقا لقانون أوم (R = U/I). على الرغم من أن المحول يظهر خصائص استقراضية أثناء تشغيل AC ، إلا أن مقاومة DC تعكس مادة التلف ، والمساحة العرضية ، ومقاومة الاتصال لنقاط الاتصال ، وجودة اللحام بين الدوران. كما يشير إلى ما إذا كانت اتصالات مبدل الصنبور في حالة جيدة ، وما إذا كانت هناك خيوط مكسورة في فروع موازية ، ويعمل كأساس مساعد للحكم تشوه التلفوعلاوة على ذلك، يمكن تقييم تناظر الملفات من خلال معدل عدم توازن المقاومة ثلاثية المراحل.
التحضير قبل الاختبار: يجب إجراء قياس النسبة في ظروف عدم الحمل. عادة ما يكون الجهد الإثارة مطلوبًا ألا يقل عن 1٪ من الجهد الاسمي لضمان دخول النواة إلى حالة إثارة طبيعية وتجنب الأخطاء الناجمة عن عدم خطية النفاذ المغناطيسي. بالنسبة للمحولات الكبيرة ، يجب ألا يكون الجهد الاختباري مرتفعا بشكل مفرط لمنع تشبع النواة من التسبب الإثارة التشوه الحالي.
فصل مصدر الطاقة من جانبي الجهد العالي والمنخفض وتفريغ الملفات بالكامل.
نظف طبقة الأكسيد من محطات الاختبار لضمان اتصال جيد.
حدد اختبار النسبة بدقة لا تقل عن 0.1٪ وتسخينها مسبقا لمدة 10 دقائق لتجنب تأثير انجراف درجة حرارة الأداة.
سجل معايير لوحة الاسم والتحقق من موقع تغيير الصنبور للتأكد من أنه في الصنبور المسمى. إذا كانت المغناطيسية المتبقية موجودة، يجب القضاء عليها عن طريق عملية بدون حمولة قبل القياس.
عملية الأسلاك: وصل نهاية الجهد العالي للمختبر إلى محطات التلفيف الأولية ونهاية الجهد المنخفض إلى المحطات الثانوية. تمييز صارم النهايات ذات القطبية (same polarity ends) لتجنب انحرافات القياس الناجمة عن الاتصال العكسي. حافظ على قيادات الاختبار قصيرة قدر الإمكان لتقليل مقاومة الرصاص ، واستخدم كابلات محمية إذا لزم الأمر لمقاومة التداخل الكهرومغناطيسي. بالنسبة للمحولات ثلاثية المراحل ، يجب توصيل خطوط الجهد ثلاثية المراحل بشكل صحيح وفقًا مجموعة متجهة (على سبيل المثال، Yyn0، Dyn11). سيؤدي الأسلاك الخاطئة إلى فشل القياس أو الانحرافات الشديدة بسبب اختلافات المراحل ، حتى لو كانت قيمة النسبة نفسها صحيحة.
القياس والتسجيل: ابدأ اختبار ، واختر وضع القياس المقابل ، وتطبيق جهد اختبار مستقر (لا يقل عن 1/3 من الجهد الاسمي للجانب المشغل بالطاقة). سجل قيمة النسبة بمجرد استقرار القراءة. قياس كل موقع للصنبور لمغير الصنبور بشكل فردي ، وتكرار 2-3 مرات لكل صنبور لأخذ المتوسط. سجل درجة الحرارة والرطوبة المحيطة بشكل متزامن لتحليل الأخطاء اللاحقة.
ضمان الدقة: الضمان الأكثر أهمية للدقة يكمن في القضاء على التدخل بين المراحل . بسبب الارتباط الكهرومغناطيسي بين مراحل المحول ثلاثي المراحل ، يتأثر قياس المرحلة الواحدة بسهولة بمراحل أخرى. اختبارات نسبة عالية الدقة الحديثة تعتمد في الغالب تقنية القياس ثلاثية المراحل المتزامنةوالتي يمكن أن تعوض تلقائيا عن الأخطاء الناجمة عن عدم التناظر في الدائرة المغناطيسية ، وبالتالي تعكس حقًا النسبة الفعلية لكل مرحلة.
التحضير قبل الاختبار: قطع جميع مصادر الطاقة وتفريغ الملفات لمدة 5 دقائق على الأقل لمنع الشحنات المتبقية من تلف الجهاز. اختيار المعدات المناسبة: أ جسر ويتستون لفائف الجهد العالي (R > 1Ω (و أ) جسر كيلفين (مزدوج) لملفات الجهد المنخفض (R < 1Ω )، أو استخدام اختبار مقاومة DC التلقائي عالية الدقة. سجل درجة الحرارة المحيطة لتصحيح درجة حرارة المقاومة اللاحقة.
عملية الأسلاك: اعتماد "طريقة الأسلاك الأربعة المحطات" (استشعار كيلفين). وصل محطات التيار إلى الجانب الخارجي من محطات التلف والجهد إلى الجانب الداخلي للقضاء على تأثير الرصاص ومقاومة الاتصال. بالنسبة لفائف النجمة (Y) ، قياس المقاومة المرحلة أو الخط ؛ لفائف دلتا (لفلفائف) ، إما فصل نقاط الاتصال للقياس أو تحويل مقاومة الخط إلى مقاومة المرحلة من خلال الحساب للحكم بدقة على معدل عدم التوازن وتجنب أخطاء القياس. تأكد من الاتصالات الآمنة وتنظيف طبقة الأكسيد من المحطات.
القياس والتسجيل: تطبيق تيار DC ثابت. يجب ألا يكون تيار الشحن صغيرًا جدًا (غير قادر على التغلب على المغناطيسية المتبقية ، مما يسبب انجراف القراءة) ولا كبيرًا جدًا (مما يسبب تسخين التلف ، مما يغير المقاومة). عادة، يتم اختيار 1٪ -10٪ من التيار المسمى، لا يتجاوز 20A.
سجل القيمة بعد اكتمال شحن الحوافز الملفوفة والقراءة مستقرة.
قياس الملفات ثلاثية المراحل واحدة تلو الأخرى وحساب معدل عدم التوازن: δ = (Rmax-Rmin) / Ravg × 100٪.
للكبار محولات ثلاثية المراحل خمسة أعمدة حيث يكون شحن لف الجهد المنخفض بطيئا للغاية ، فإن "طريقة المساعدة المغناطيسية" (طريقة تعزيز)ربط لفائف الجهد العالي والمنخفض في سلسلة لتطبيق التدفق المغناطيسي المتبادل الاتجاه - يمكن أن يقلل من وقت الشحن من الساعات إلى الدقائق ، مما يقلل بشكل كبير من الأخطاء الناجمة عن انجراف درجة الحرارة.
تصحيح درجة الحرارة: مقاومة التلف لها علاقة خطية مع درجة الحرارة. بالنسبة لفائف النحاس ، تزيد المقاومة بنسبة 0.4٪ تقريباً لكل ارتفاع 1 درجة مئوية. لذلك ، يجب تسجيل درجة حرارة الملف بدقة ، ويجب تحويل جميع القيم المقاسة إلى درجة حرارة مرجعية (عادة 75 درجة مئوية أو 20 درجة مئوية). بالنسبة للمحولات التي توقفت للتو عن التشغيل ، قد تختلف درجة حرارة الزيت ودرجة حرارة التلف الفعلية. يتطلب وقت الوقوف الكافي لمساواة درجة الحرارة.
علاج إزالة المغناطيسية: المغناطيسية المتبقية في النواة تطول وقت استقرار تيار الاختبار وتقدم ضوضاء القياس. قبل كل قياس، وخاصة بعد تبديل مبادلات الصنبور، يجب القضاء على المغناطيسية المتبقية من خلال شحن التيار العكسي / التفريغ أو برنامج إزالة المغناطيسية المدمج في الأداة لإعادة تعيين الحالة المغناطيسية للنواة إلى الصفر.
متطلبات الأداة: يجب أن تكون دقة اختبار النسبة ≥ 0.1٪، ويجب أن يكون قرار اختبار مقاومة DC ≥ 1μΩ. معايرة الأدوات بشكل دوري باستخدام المحولات القياسية والمقاومات القياسية (على سبيل المثال، كل ربع سنوات) للقضاء على الأخطاء النظامية.
مراقبة البيئة: الحفاظ على درجات حرارة محيطية مستقرة (15-25 درجة مئوية). ابقى بعيدًا عن مصادر التداخل الكهرومغناطيسي القوية مثل معدات الجهد العالي أو محولات التردد. استخدم سلاسل محمية إذا لزم الأمر. استخدم أجهزة الاختبار ذات المقاطع العرضية الكبيرة والمقاومة المنخفضة ، وقصر طول الأسلاك لتقليل مقاومة الاتصال.
الاستقرار التشغيلي: تفريغ المحول بدقة قبل القياس. تأكد من الاستقطاب الصحيح لاختبارات النسبة واستخدم طريقة أربع محطات لمقاومة DC. بعد تبديل مبدل الصنبور ، انتظر 3-5 دقائق قبل القياس للتأكد من استقرار جهات الاتصال. كرر القياسات في كل نقطة واخذ المتوسط لتقليل أخطاء عشوائية.
تحليل البيانات: بعد القياس، تصحيح مقاومة DC بناء على درجة الحرارة المحيطة باستخدام الصيغ المحددة لفائف النحاس أو الألومنيوم. حساب انحرافات النسبة؛ إذا تجاوزت ± 0.5٪، تحقق من أخطاء الأسلاك أو أخطاء التلف أو مشاكل تغيير الصنبور. عدم توازن مقاومة DC ثلاثية المراحل يجب أن يتوافق مع IEC 60076-1 متطلبات (على سبيل المثال ≤ 2٪ للوحدات فوق 1600kVA).
التغلب على الآثار الاستقرائية: أكبر تحدي في قياس مقاومة DC الدقيقة هو تأثير الحث . بسبب الحث الضخم لفائف المحولات ، لا يصل التيار إلى حالة ثابتة على الفور ولكن يرتفع بشكل أسي. القراءات التي يتم أخذها قبل الاستقرار ستكون مرتفعة بشكل خطأ. لذلك، تستخدم القياسات الحديثة الدقيقة مصادر التيار الثابتة جنبا إلى جنب مع أخذ العينات الرقمية عالية السرعة أو تقنيات إزالة المغناطيسية لضمان اتخاذ القراءات فقط بعد استقرار التدفق المغناطيسي.
على الرغم من أن قياس النسبة ومقاومة DC هي اختبارات روتينية ، إلا أن دقتها تؤثر مباشرة على حكم حالة المحول. في الممارسة العملية ، غالبا ما تتطلب نتائج كلاهما تحليل مشتركعلى سبيل المثال ، فإن ضعف الاتصال في مبدل الصنبور لن يسبب فقط تجاوز مقاومة DC الحدود ، بل قد يسبب أيضًا تقلبات في قياس النسبة بسبب عدم خطية مقاومة الاتصال. وبالمثل ، فإن الدائرة القصيرة بين الدوران ستسبب انخفاضا كبيرا في مقاومة DC وتسبب في انحراف النسبة عن القيمة القياسية.
لتحقيق أعلى دقة ، يجب أن يلاحظ المرء أيضًا: أولا ، يجب أن تضمن تتبع الأداة دقة أفضل من ثلث الخطأ المسموح به للمعدات المختبرة. ثانيا، اختيار التيار الاختبار يجب أن توازن الآثار الحرارية والحساسية؛ بالنسبة للمحولات الكبيرة ، يفضل التيار > 10A لتقليل التشتت. ثالثا، يجب أن تتضمن سجلات الاختبار البيانات الوصفية الكاملة (درجة الحرارة المحيطة/الملفوفة، موقع الصنبور) لتوفير أساس مقارنة تاريخية طولية.
Kingrun المحول أداة المحدودة
المزيد من اختبارات المحولات من Kingrun
