Sebagai peralatan inti sistem listrik, keandalan operasional transformator secara langsung terkait dengan keamanan dan stabilitas jaringan listrik. Di antara banyak parameter transformator, Rasio tegangan (Rasio putaran) dan Ketahanan DC adalah dua indikator yang paling mendasar dan intuitif. Ini bukan hanya dua hal pertama yang dilakukan selama Tes Penerimaan Pabrik (FAT) dan Tes Penerimaan Situs (SAT)tetapi juga berfungsi sebagai dasar kritis untuk instalasi, pengoperasian, pemeliharaan, dan diagnosis kesalahan. Akurasi dari dua parameter ini secara langsung mempengaruhi semua parameter transformator berikutnya dan memiliki pentingnya yang signifikan untuk mengevaluasi kinerja dan mengidentifikasi bahaya laten seperti: sirkuit pendek antara-giliran dan kontak buruk dari pengganti keran.
1. Rasio Tegangan Transformer
Rasio transformator pada dasarnya adalah rasio jumlah giliran antara gulungan primer dan sekunder. Dalam kondisi tanpa beban, itu kira-kira sama dengan rasio tegangan nominal utama ke tegangan nominal sekunder, yang diekspresikan oleh rumus:
di mana N₁ dan N₂ mewakili giliran dari kumpulan utama dan sekunder masing-masing, dan U₁ₙ dan U₂ₙ adalah tegangan nominal yang sesuai. Berdasarkan ukuran rasio, transformator diklasifikasikan menjadi transformator step-up, step-down, dan isolasi. Akurasi rasio secara langsung menentukan presisi transformasi tegangan. Ketika rasio menyimpang dari nilai desain, itu dapat menyebabkan tegangan output yang tidak memenuhi syarat atau bahkan memicu pemanasan berlebihan peralatan atau kesalahan perlindungan karena kelebihan arus beredar . Tujuan inti pengukuran rasio yang tepat adalah untuk memverifikasi kebenaran giliran berlikur, memastikan posisi yang ditunjukkan dari penukar keran sesuai dengan koneksi aktual, dan menentukan kehadiran kesalahan seperti sirkuit pendek antar-giliran.
2. Ketahanan DC
Resistansi DC mengacu pada nilai resistensi yang disajikan oleh transformator berlikur ketika arus terus menerus diterapkan, mengikuti Hukum Ohm (R = U / I). Meskipun transformator menunjukkan karakteristik induktif selama operasi AC, resistensi DC mencerminkan bahan berlikur, area cross-section, resistensi kontak titik koneksi, dan kualitas las antar-giliran. Ini juga menunjukkan apakah kontak dari pengganti keran dalam kondisi yang baik, apakah ada untai yang rusak di cabang paralel, dan berfungsi sebagai dasar bantu untuk menilai deformasi berlikurSelanjutnya, simetri gulungan dapat dinilai melalui tingkat ketidakseimbangan resistensi tiga fase.
Persiapan pra-tes: Pengukuran rasio harus dilakukan dalam kondisi tanpa beban. Tegangan eksitasi biasanya diperlukan untuk tidak kurang dari 1% dari tegangan nominal untuk memastikan inti memasuki keadaan eksitasi normal dan menghindari kesalahan yang disebabkan oleh non-linearitas permeabilitas magnetik. Untuk transformator besar, tegangan uji tidak boleh terlalu tinggi untuk mencegah jenuh inti menyebabkan eksitasi saat distorsi.
Putuskan catu daya dari sisi tegangan tinggi dan rendah dan lepaskan sepenuhnya gulungan.
Bersihkan lapisan oksida dari terminal uji untuk memastikan kontak yang baik.
Pilih penguji rasio dengan akurasi tidak kurang dari 0,1% dan preheat selama 10 menit untuk menghindari dampak drift suhu instrumen.
Catat parameter nameplate dan verifikasi posisi pengganti keran untuk memastikan itu berada di keran nominal. Jika magnetisme sisa ada, itu harus dihilangkan dengan operasi tanpa beban sebelum pengukuran.
Operasi kabel: Hubungkan ujung tegangan tinggi penguji ke terminal gulung utama dan ujung tegangan rendah ke terminal sekunder. Membedakan ketat polaritas (sama-polaritas akhir) Untuk menghindari penyimpangan pengukuran yang disebabkan oleh koneksi terbalik. Jaga lead uji secepat mungkin untuk mengurangi ketahanan timbal, dan gunakan kabel pelindung jika perlu untuk menahan gangguan elektromagnetik. Untuk transformator tiga fase, jalur tegangan tiga fase harus terhubung dengan benar sesuai dengan kelompok vektor (misalnya, Yyn0, Dyn11). Kabel yang salah akan menyebabkan kegagalan pengukuran atau penyimpangan yang parah karena perbedaan fase, bahkan jika nilai rasio itu sendiri benar.
Pengukuran dan Rekaman: Mulailah penguji, pilih mode pengukuran yang sesuai, dan terapkan tegangan uji yang stabil (tidak kurang dari 1/3 dari tegangan nominal sisi bertenaga). Catat nilai rasio setelah pembacaan stabil. Ukur setiap posisi keran dari pengganti keran secara individual, mengulang 2-3 kali per keran untuk mengambil rata-rata. Secara sinkron mencatat suhu dan kelembaban sekitar untuk analisis kesalahan berikutnya.
Jaminan akurasi: Jaminan paling penting untuk akurasi terletak pada menghilangkan gangguan antar fase . Karena kopling elektromagnetik antara fase transformator tiga fase, pengukuran fase tunggal mudah dipengaruhi oleh fase lain. Penguji rasio presisi tinggi modern sebagian besar mengadopsi teknologi pengukuran tiga fase simultanyang secara otomatis dapat mengkompensasi kesalahan yang disebabkan oleh asimetri sirkuit magnetik, sehingga benar-benar mencerminkan rasio aktual dari setiap fase.
Persiapan pra-tes: Putuskan semua sumber daya dan lepaskan gulungan selama setidaknya 5 menit untuk mencegah sisa muatan dari merusak instrumen. Pilih peralatan yang tepat: a Jembatan Wheatstone for high-voltage windings (R > 1Ω) and a Kelvin (double) bridge untuk gulungan tegangan rendah (R < 1 Ωatau menggunakan penguji resistensi DC otomatis presisi tinggi. Catat suhu sekitar untuk koreksi suhu resistensi berikutnya.
Operasi kabel: Adopsi "Metode kabel empat terminal" (Penginderaan Kelvin). Hubungkan terminal arus ke sisi luar terminal berlikur dan tegangan ke sisi dalam untuk menghilangkan pengaruh ketahanan timah dan kontak. Untuk gulungan Bintang (Y), ukur fase atau resistensi garis; untuk Delta (untukuntuk untuk gulungan, putuskan titik koneksi untuk pengukuran atau ubah resistensi garis menjadi resistensi fase melalui perhitungan untuk menilai tingkat ketidakseimbangan secara akurat dan menghindari kesalahan pengukuran. Pastikan koneksi yang aman dan bersihkan lapisan oksida terminal.
Pengukuran dan Rekaman: Menerapkan arus DC konstan. Arus pengisian seharusnya tidak terlalu kecil (tidak dapat mengatasi magnetisme sisa, menyebabkan drift membaca) atau terlalu besar (menyebabkan pemanasan berlikur, yang mengubah resistensi). Biasanya, 1% -10% dari arus nominal dipilih, tidak melebihi 20A.
Catat nilai setelah pengisian induktansi berlikur selesai dan pembacaan stabil.
Ukur gulungan tiga fase satu per satu dan hitung tingkat ketidakseimbangan: δ = (Rmax-Rmin) / Ravg × 100%.
Untuk besar transformator lima kolom tiga fase di mana pengisian gulungan tegangan rendah sangat lambat, yang "Metode Bantuan Magnetik" (Metode Boost) - menghubungkan gulungan tegangan tinggi dan rendah secara seri untuk menerapkan fluks magnetik co-directional - dapat mengurangi waktu pengisian dari jam hingga menit, secara signifikan mengurangi kesalahan dari drift suhu.
Koreksi suhu: Ketahanan melingkung memiliki hubungan linier dengan suhu. Untuk kumpulan tembaga, resistensi meningkat sekitar 0,4% untuk setiap kenaikan 1 ° C. Oleh karena itu, suhu berlikur harus dicatat secara akurat, dan semua nilai yang diukur harus dikonversi menjadi suhu referensi (biasanya 75 ° C atau 20 ° C). Untuk transformator yang baru saja berhenti berjalan, suhu minyak dan suhu liburan aktual mungkin berbeda; Waktu berdiri yang cukup diperlukan untuk menyamakan suhu.
Perawatan demagnetisasi: Magnetisme sisa di inti memperpanjang waktu stabilisasi arus uji dan memperkenalkan kebisingan pengukuran. Sebelum setiap pengukuran, terutama setelah beralih pengubah keran, magnetisme residual harus dihilangkan melalui pengisian / pembuangan arus terbalik atau program demagnetisasi bawaan instrumen untuk mengatur ulang keadaan magnetik inti ke nol.
Persyaratan instrumen: Akurasi penguji rasio harus ≥ 0,1%, dan resolusi penguji resistensi DC harus ≥ 1μΩ. Kalibrasi instrumen secara periodik menggunakan transformator standar dan resistor standar (misalnya, setiap kuartal) untuk menghilangkan Kesalahan Sistemik.
Kontrol Lingkungan: Jaga suhu sekitar yang stabil (15-25 ° C). Jauhkan diri dari sumber gangguan elektromagnetik yang kuat seperti peralatan tegangan tinggi atau konverter frekuensi; Gunakan shielded lead jika perlu. Gunakan kabel uji dengan bagian silang yang besar dan resistensi rendah, dan singkatkan panjang kabel untuk meminimalkan resistensi kontak.
Stabilisasi Operasional: Luangkan secara menyeluruh transformator sebelum pengukuran. Pastikan polaritas yang benar untuk tes rasio dan gunakan metode empat terminal untuk resistensi DC. Setelah mengalihkan pengganti keran, tunggu 3-5 menit sebelum mengukur untuk memastikan kontak stabil. Ulangi pengukuran di setiap titik dan ambil rata-rata untuk mengurangi kesalahan acak.
Analisis Data: Setelah pengukuran, benar resistensi DC berdasarkan suhu sekitar menggunakan rumus khusus untuk tembaga atau aluminium gulungan. Menghitung penyimpangan rasio; jika mereka melebihi ±0,5%, menyelidiki kesalahan kabel, kesalahan melingkung, atau masalah penukar ketuk. Ketidakseimbangan resistensi DC tiga fase harus mematuhi IEC 60076-1 persyaratan (misalnya, ≤ 2% untuk unit di atas 1600kVA).
Mengatasi Efek Induktif: Tantangan terbesar dalam pengukuran resistensi DC yang tepat adalah efek induktansi . Karena induktansi besar dari gulungan transformator, arus tidak mencapai keadaan stabil segera tetapi naik secara eksponensial. Pembacaan yang diambil sebelum stabilisasi akan salah tinggi. Oleh karena itu, pengukuran presisi modern menggunakan sumber arus konstan dikombinasikan dengan teknik pengambilan sampel digital kecepatan tinggi atau demagnetisasi untuk memastikan pembacaan diambil hanya setelah fluks magnetik telah stabil.
Meskipun pengukuran rasio dan resistensi DC adalah tes rutin, presisi mereka secara langsung mempengaruhi penilaian kondisi transformator. Dalam praktek, hasil keduanya sering membutuhkan analisis bersamaMisalnya, kontak yang buruk dalam penukar keran tidak hanya akan menyebabkan resistensi DC melebihi batas tetapi juga dapat menyebabkan fluktuasi dalam pengukuran rasio karena non-linearitas resistensi kontak. Demikian pula, sirkuit pendek antar-giliran akan menyebabkan penurunan ketahanan DC yang signifikan dan menyebabkan rasio menyimpang dari nilai standar.
Untuk mencapai presisi tertinggi, seseorang juga harus mencatat: Pertama, pelacakan instrumen harus memastikan akurasi lebih baik dari 1/3 kesalahan yang diizinkan dari peralatan yang diuji. Kedua, pilihan arus uji harus menyeimbangkan efek termal dan sensitivitas; untuk transformator besar, arus > 10A lebih disukai untuk mengurangi dispersi. Ketiga, catatan uji harus mencakup metadata lengkap (suhu sekitar / berlikur, posisi ketuk) untuk menyediakan dasar untuk Perbandingan sejarah longitudinal.
Kingrun Transformer Instrumen Co, Ltd.
Lebih banyak penguji transformator dari Kingrun
