Quais testes devem ser realizados (FAT) antes que um transformador saia da fábrica?

Antes de um transformador sair da fábrica, os fabricantes realizam uma série abrangente de testes denominada "Teste de Aceitação de Fábrica" (FAT) para avaliar sua qualidade, funcionalidade e vida útil. Esses testes incluem verificação da relação de espiras e grupo vetorial do transformador, medição da resistência dos enrolamentos, teste a vazio, teste sob carga, teste de capacidade, teste de tensão suportável em frequência industrial, teste de Hipot indutivo, teste de resistência de isolamento, teste de perdas dielétricas (teste de tangente delta), teste de descarga parcial e teste de tensão de impulso.

Esses testes são cruciais para garantir que os transformadores atendam a todos os padrões e especificações necessários para um desempenho confiável. Eles também asseguram a qualidade, segurança e durabilidade dos transformadores em seus ambientes operacionais. A seguir, forneceremos descrições detalhadas de cada item de teste, incluindo seus princípios e significados.

1. Teste de resistência de isolamento dos enrolamentos do transformador

O teste de resistência de isolamento para transformadores novos é um método utilizado para avaliar a integridade e a qualidade do isolamento dos enrolamentos do transformador. Neste teste, normalmente mede-se a resistência de isolamento entre o enrolamento de alta tensão e o enrolamento de baixa tensão em relação ao tanque, bem como a resistência de isolamento entre o enrolamento de baixa tensão e o enrolamento de alta tensão e o tanque.

O princípio deste teste baseia-se na lei de Ohm, que descreve a relação entre tensão, resistência e corrente. Aplicando uma certa tensão contínua e medindo a corrente correspondente, pode-se calcular a resistência de isolamento entre os enrolamentos e a terra. O objetivo do teste de resistência de isolamento é detectar qualquer corrente de fuga entre os enrolamentos ou entre os enrolamentos e a terra, e avaliar a integridade e a qualidade do isolamento.

O teste de resistência de isolamento pode detectar a integridade do isolamento de transformadores novos, identificar possíveis problemas de fuga e avaliar a qualidade do isolamento. Valores de resistência mais altos geralmente indicam boa integridade do isolamento, enquanto valores mais baixos podem sugerir possíveis problemas de isolamento.

Testador recomendado:JYM

2. Teste do comutador de derivação sob carga

O teste do comutador de derivação sob carga para transformadores novos é um método utilizado para avaliar o desempenho de comutação do comutador de derivação enquanto o transformador está sob condições de carga. O comutador de derivação sob carga é a única parte móvel no circuito do transformador, portanto, sua avaliação é crucial. O teste envolve examinar a sequência de operações, medir o tempo de comutação e avaliar parâmetros como formas de onda de transição, tempo de transição, resistência de transição instantânea e sincronização trifásica do comutador de derivação sob carga.

Durante este teste, o transformador é conectado a uma carga, e o comutador de derivação sob carga é alternado continuamente para diferentes posições de derivação para simular condições reais de operação. O princípio do teste reside em observar e registrar a tensão, corrente e outros parâmetros de desempenho do transformador durante a operação do comutador de derivação para avaliar sua estabilidade e confiabilidade.

Este teste permite avaliar a confiabilidade do comutador de derivação sob carga, o desempenho de regulação de carga do transformador e a avaliação do aumento de temperatura ao alternar as posições de derivação.

Testador recomendado: JYK- I

3. Teste de resistência de enrolamento em CC

O princípio deste teste envolve medir os valores de resistência de vários enrolamentos do transformador para inspecionar a qualidade das conexões dos enrolamentos e as características elétricas. Normalmente, este teste inclui medições de resistência de cada enrolamento do transformador, como o enrolamento de alta tensão, enrolamento de média tensão e enrolamento de baixa tensão.

Durante o teste, os instrumentos de teste são conectados a diferentes enrolamentos do transformador, e uma corrente conhecida é aplicada. De acordo com a lei de Ohm, os valores de resistência de cada enrolamento podem ser calculados com base nos valores de tensão e corrente medidos. Ao comparar os valores de resistência medidos com os valores de projeto, a qualidade das conexões dos enrolamentos, contatos deficientes, circuitos abertos e curtos-circuitos podem ser avaliados e identificados. Além disso, verifica se o projeto do enrolamento do transformador atende aos requisitos das especificações, garantindo a estabilidade e confiabilidade do transformador.

Testador recomendado:

JYR9310 (Portátil / Conversão Cu&Au/Temp./Monofásico)

JYR-10C (Econômico / Monofásico)

JYR-50S (Alta corrente / Teste Abrangente / Trifásico)

4. Teste de impedância de curto-circuito

O teste de impedância de curto-circuito do transformador é utilizado principalmente para medir o valor da impedância de curto-circuito de um transformador. Este valor é determinado pela relação entre a tensão e a corrente no lado primário quando o lado secundário do transformador está em curto-circuito e o lado primário é alimentado com a corrente nominal. O teste de impedância de curto-circuito ajuda a compreender as características indutivas e resistivas internas do transformador.

O valor da impedância de curto-circuito pode validar se o projeto do transformador está em conformidade com as especificações e se há algum defeito no processo de fabricação. Se o valor da impedância de curto-circuito se desviar significativamente do valor de projeto, pode indicar problemas internos no transformador, como número incorreto de espiras dos enrolamentos ou configuração geométrica inadequada dos enrolamentos. Além disso, este teste pode avaliar as perdas no núcleo dos enrolamentos, a corrente de curto-circuito, o desempenho de regulação de tensão e a resistência mecânica do transformador.

Testador recomendado: JYW6300

5. Teste de Hipot CA

O teste de Hipot CA dos enrolamentos juntamente com as buchas é um dos métodos mais eficazes para avaliar a resistência de isolamento dos transformadores. O princípio do teste envolve aplicar uma alta tensão, superior à tensão nominal mas por um período muito curto, a uma extremidade do transformador enquanto a outra extremidade está aterrada. Se o isolamento não sofrer ruptura ou exibir descarga superficial, indica que a resistência do isolamento pode suportar a alta tensão aplicada, passando assim no teste de Hipot.

O teste de Hipot CA pode detetar grandes defeitos de isolamento, como entrada de humidade e defeitos concentrados, incluindo fissuração do isolamento principal, deslocamento do enrolamento, folga insuficiente do isolamento dos terminais e contaminação por água e sujidade no isolamento. Além disso, pode identificar defeitos de isolamento locais através da relação entre a corrente e a corrente de fuga.

Em comparação com os testes de tensão CA, os testes de tensão CC são mais eficazes na identificação de defeitos de isolamento de terminais, pois a tensão é dividida pela resistência de isolamento em condições de CC. No entanto, o teste de Hipot CA pode agravar alguns pontos fracos existentes no isolamento. Portanto, antes de realizar o teste de Hipot CA, é essencial conduzir testes preliminares no transformador, incluindo medições de resistência de isolamento, índice de polarização, corrente de fuga e perdas dielétricas. Somente se os resultados desses testes preliminares forem satisfatórios, o teste de Hipot CA deve ser realizado. Caso contrário, ações corretivas necessárias devem ser tomadas e, uma vez que todos os parâmetros atendam aos padrões exigidos, o teste de Hipot CA pode ser realizado para evitar danos desnecessários ao isolamento.

A tensão de teste para o teste de Hipot CA é geralmente gerada usando um transformador de teste de alta tensão. Para transformadores com grande capacitância, um circuito de ressonância em série também pode ser usado para gerar a alta tensão.

Testador recomendado: JYDHV

6. Teste de vazio(circuito aberto)/Teste sob carga

O teste de vazio (circuito aberto) de um transformador é um método padronizado usado para avaliar seu desempenho e qualidade. Durante este teste, o enrolamento secundário do transformador permanece desconectado de qualquer carga, enquanto o enrolamento primário é energizado com tensão nominal sem transmitir potência. Vários parâmetros do transformador são medidos durante o teste, incluindo corrente de circuito aberto, perdas em vazio, desempenho de regulação de tensão sob variação de carga, perdas nos enrolamentos e no núcleo, bem como características de isolamento.

O teste sob carga de um novo transformador é um método usado para avaliar seu desempenho e estabilidade em condições de carga. O princípio do teste sob carga envolve aplicar uma carga ao enrolamento secundário do transformador e observar e medir vários parâmetros de desempenho sob carga. Ao monitorar e registrar parâmetros como tensão de saída, corrente de entrada, fator de potência e temperatura, o teste sob carga avalia o desempenho de regulação de tensão do transformador sob variações de carga, mede suas perdas de potência e avalia sua elevação de temperatura para garantir um desempenho térmico adequado.

Testador recomendado: JYW6100

7. Teste de Relação de Espiras do Transformador

Existe uma relação de polaridade e de relação de transformação entre os enrolamentos do transformador. Quando vários enrolamentos precisam ser conectados entre si, a polaridade deve ser conhecida para fazer a conexão corretamente. Se a relação de transformação e o grupo de ligação forem inconsistentes, haverá correntes circulantes inaceitáveis. Portanto, quando o transformador é testado na fábrica, o objetivo de verificar a relação de transformação, a polaridade e o grupo de ligação do transformador é verificar a correção do enrolamento, o número de espiras, a conexão do condutor de saída e do condutor de derivação, a posição do comutador de derivações e a marcação de cada terminal de saída. Para o transformador instalado, trata-se principalmente de verificar se a posição do comutador de derivações e a marcação de cada terminal de saída estão corretas em comparação com a placa de identificação do transformador; quando o transformador falha, verifica-se se há um curto-circuito entre espiras no transformador, etc.

A diferença de tensão de cada posição de derivação do enrolamento não é superior a ±0,5% (posição de derivação nominal), e a diferença de tensão não é superior a ±1,0% em comparação com o valor inicial.

Testador recomendado:

JYT (Portátil)

JYT-A (Tipo líder)

JYT-B (Teste de ângulo / Ponto neutro / Scott /  Ligação Z)

8. Teste de Elevação de Temperatura (Ensaio Térmico)

Este teste serve principalmente para verificar o desempenho estrutural do transformador, especificamente para verificar se o transformador pode ser resfriado rapidamente, ou seja, se o calor gerado pela perda total durante a operação do transformador pode ser dissipado rapidamente e se atende aos requisitos da norma IEC. A elevação de temperatura, bem como o valor limite da elevação de temperatura do enrolamento, também verifica se alguns outros componentes apresentam fenômeno de superaquecimento local, como núcleo, tanque e componentes estruturais, etc. Geralmente, após os testes de isolamento, perdas, relação de tensão e resistência CC, de acordo com os dados da placa de identificação ou regulamentos relevantes.

O princípio do teste de elevação de temperatura é aplicar uma corrente de carga nominal ao enrolamento do transformador, operá-lo continuamente por um período de tempo e, em seguida, medir a elevação de temperatura do enrolamento. Normalmente, os testes de elevação de temperatura são realizados sob condições de carga total do transformador para simular as condições operacionais em ambientes reais de funcionamento.

Testador recomendado: JYR-40E

9. Teste de tensão de ruptura do óleo do transformador (Teste de TDR do óleo)

O teste de tensão de ruptura do óleo do transformador (teste de TDR do óleo) é um dos métodos de análise química do óleo do transformador. É medido pelo método de ruptura por alta tensão CA, sendo um item de medição necessário para transformadores em novas instalações, revisões ou requisitos de teste preventivo.

O princípio do teste de tensão de ruptura do óleo é aplicar um campo elétrico de alta tensão ao óleo isolante do transformador por uma certa duração e monitorar a ocorrência de qualquer ruptura. Normalmente, a alta tensão aplicada durante o teste excede a tensão nominal do transformador para garantir a capacidade de suporte de tensão do óleo isolante.

Este teste avalia a qualidade do óleo isolante em novos transformadores quanto à presença de umidade, impurezas ou defeitos, ao mesmo tempo que verifica a capacidade de suporte de tensão do óleo. Visa garantir que não ocorra ruptura no óleo isolante durante a operação do transformador, assegurando assim a segurança e o desempenho confiável do transformador.

Testador recomendado:JY6611

10. Teste de Tangente Delta do Óleo do Transformador (teste de perda dielétrica do óleo)

O teste de Tan Delta do óleo para transformadores novos é um método utilizado para avaliar as características de perda dielétrica do óleo isolante. O Tan Delta, também conhecido como fator de dissipação, quantifica a perda de energia dos materiais dielétricos num campo elétrico alternado, refletindo o desempenho de isolamento e a qualidade do óleo isolante.

O princípio deste teste envolve a aplicação de uma tensão alternada ao óleo isolante do transformador, medindo a diferença de fase entre a tensão e a corrente e, subsequentemente, calculando o Tan Delta do óleo isolante. Tipicamente, um Tan Delta menor indica um melhor desempenho de isolamento do óleo.

Este teste avalia a qualidade do óleo isolante em transformadores novos. Ao medir o Tan Delta do óleo isolante, avalia-se a qualidade e o desempenho do óleo, verifica-se a presença de impurezas ou defeitos e ajuda a prevenir a ocorrência de fenómenos de ruptura do isolamento.

Testador recomendado: JYC

Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.

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