Как основное оборудование энергосистемы, эксплуатационная надежность трансформатора напрямую связана с безопасностью и стабильностью электросети. Среди многочисленных параметров трансформатора Соотношение напряжения (соотношение поворотов) и сопротивление DC Это два наиболее фундаментальных и интуитивных показателя. Они являются не только первыми двумя пунктами, проведенными в ходе Фабричные приемные испытания (FAT) и Тесты на приемлемость сайта (SAT) , но также служат критической основой для установки, ввода в эксплуатацию, обслуживания и диагностики неисправности. Точность этих двух параметров непосредственно влияет на все последующие параметры трансформатора и имеет значительное значение для оценки производительности и выявления скрытых опасностей, таких как: межповоротные короткие замыкания и плохой контакт сменителя крана.
1. Соотношение напряжения трансформатора
Соотношение трансформатора по сути представляет собой соотношение количества поворотов между первичными и вторичными обмотками. При условиях без нагрузки она примерно равна соотношению первичного номинального напряжения к вторичному номинальному напряжению, выраженному формулой:
где N₁ и N₂ представляют повороты первичных и вторичных обмоток соответственно, и U₁ₙ и U₂ₙ это соответствующее номинальное напряжение. На основе величины соотношения трансформаторы классифицируются на ступенчатые, ступенчатые и изоляционные трансформаторы. Точность соотношения напрямую определяет точность преобразования напряжения. Когда соотношение отклоняется от конструктивного значения, это может привести к неквалифицированному выходному напряжению или даже вызвать перегрев оборудования или неисправность защиты из-за чрезмерного циркулирующие токиОсновная цель точного измерения соотношения заключается в проверке правильности поворотов обмотки, обеспечении того, чтобы указанное положение сменителя крана соответствовало фактическому соединению, и определении наличия неисправностей, таких как короткие замыкания между поворотами.
2. Сопротивление постоянного тока
Сопротивление постоянного тока относится к значению сопротивления, представленному обмоткой трансформатора при применении постоянного тока, в соответствии с законом Ома (R = U/I). Хотя трансформатор демонстрирует индуктивные характеристики во время работы переменного тока, сопротивление постоянного тока отражает материал обмотки, площадь поперечного сечения, сопротивление контакту точек соединения и качество межповоротной сварки. Он также указывает, находятся ли контакты сменителя крана в хорошем состоянии, есть ли сломанные нити в параллельных ветвях, и служит вспомогательной основой для оценки деформация намотаКроме того, симметрия обмоток может быть оценена с помощью степень дисбаланса трехфазного сопротивления.
Предварительная подготовка: Измерение соотношения должно проводиться в условиях без нагрузки. Напряжение возбуждения обычно требуется не менее 1% от номинального напряжения, чтобы обеспечить вход ядра в нормальное состояние возбуждения и избежать ошибок, вызванных нелинейностью магнитной проницаемости. Для больших трансформаторов испытательное напряжение не должно быть чрезмерно высоким, чтобы предотвратить насыщение ядра искажение тока возбуждения.
Отключите источник питания как с высокого, так и с низкого напряжения и полностью разрядите обмотки.
Очистите оксидный слой от испытательных терминалов, чтобы обеспечить хороший контакт.
Выберите тестер соотношения с точностью не менее 0,1% и предварительно нагреть в течение 10 минут, чтобы избежать воздействия температурный дрейф прибора.
Записывайте параметры знака и проверяйте положение сменителя крана, чтобы убедиться, что он находится на номинальном кране. Если существует остаточный магнитизм, он должен быть устранен без нагрузки перед измерением.
Операция проводки: Подключите высоковольтный конец испытателя к первичным терминалам обмотки и низковольтный конец к вторичным терминалам. Строго различать полярность (концы полярности) чтобы избежать отклонений измерений, вызванных обратным соединением. Держите испытательные проводы как можно короткими, чтобы уменьшить сопротивление свинцу, и при необходимости используйте экранированные кабели, чтобы противостоять электромагнитным помехам. Для трехфазных трансформаторов трехфазные линии напряжения должны быть правильно подключены в соответствии с векторная группа (например, Yyn0, Dyn11). Неправильная проводка приведет к сбоям измерения или серьезным отклонениям из-за фазных различий, даже если само значение соотношения правильно.
Измерение и запись: Запустите испытатель, выберите соответствующий режим измерения и примените стабильное испытательное напряжение (не менее 1/3 номинального напряжения заряженной стороны). Записывайте значение соотношения, как только чтение стабилизируется. Измерите каждое положение крана сменителя крана индивидуально, повторяя 2-3 раза на кран, чтобы взять среднее. Синхронно записывать температуру окружающей среды и влажность для последующего анализа ошибок.
Обеспечение точности: Самая важная гарантия точности заключается в устранении межфазные помехиИз-за электромагнитного соединения между фазами трехфазного трансформатора однофазное измерение легко влияет на другие фазы. Современные высокоточные тестеры соотношения в основном принимают технология одновременного трехфазного измерения , который может автоматически компенсировать ошибки, вызванные асимметрией магнитной схемы, тем самым действительно отражая фактическое соотношение каждой фазы.
Предварительная подготовка: Отключите все источники питания и разрядите обмотки не менее 5 минут, чтобы предотвратить повреждение прибора остаточными зарядами. Выберите соответствующее оборудование: a мост Уитстоун для высоковольтных обмоток (R > 1Ωа) и Кельвинский (двойный) мост для низконапряженных обмоток (R < 1 Ωили использовать высокоточный автоматический испытатель сопротивления постоянного тока. Записывайте температуру окружающей среды для последующей коррекции температуры сопротивления.
Операция проводки: Принять "Четырехтерминальный метод проводки" (Кельвинское чувствование). Подключите токовые терминалы к внешней стороне обмотки и терминалы напряжения к внутренней стороне, чтобы устранить влияние свинца и сопротивления контакту. Для звездных (Y) обмоток измерить фазовое или линионное сопротивление; для дельта (длядля для) обмоток либо отключите точки соединения для измерения, либо преобразуйте сопротивление линии в фазное сопротивление посредством расчета, чтобы точно оценить скорость дисбаланса и избежать ошибок измерения. Обеспечить безопасные соединения и очистить оксидный слой терминалов.
Измерение и запись: Применить постоянный ток постоянного тока. Ток зарядки не должен быть ни слишком малым (неспособным преодолеть остаточный магнитизм, вызывающий дрейф чтения), ни слишком большим (вызывающий нагрев обмотки, что меняет сопротивление). Как правило, выбирается 1%-10% номинального тока, не превышающего 20А.
Записывайте значение после завершения зарядки индуктивности обмотки и стабильного чтения.
Измерите трехфазные обмотки один за одним и рассчитайте скорость дисбаланса: δ=(Rmax-Rmin) / Ravg×100%.
Для больших трехфазные пятиколоночные трансформаторы где зарядка низкого напряжения очень медленна, Метод магнитной помощи (Magnetic Assist Method) — соединение высоковольтных и низковольтных обмоток серийно для применения сопроводительного магнитного потока — может сократить время зарядки с часов до минут, значительно уменьшая ошибки от температурного дрейфа.
Коррекция температуры: Сопротивление обмотки имеет линейную связь с температурой. Для медных обмоток сопротивление увеличивается примерно на 0,4% с каждым повышением температуры на 1°C. Поэтому температура обмотки должна быть точно зарегистрирована, и все измеренные значения должны быть преобразованы в эталонную температуру (обычно 75°C или 20°C). Для трансформаторов, которые только что перестали работать, температура масла и фактическая температура обмотки могут отличаться; Необходимо достаточное время для выравнивания температуры.
Лечение демагнитизации: Остаточный магнитизм в ядре продлевает время стабилизации испытательного тока и вводит измерительный шум. Перед каждым измерением, особенно после переключения сменителей крана, остаточный магнитизм должен быть устранен посредством зарядки/разрядки обратного тока или встроенной программы демагнитизации прибора для сброса магнитного состояния ядра на нуль.
Требования к инструментам: Точность испытателя соотношения должна быть ≥ 0,1%, а разрешение испытателя сопротивления постоянного тока должно быть ≥ 1μΩ. Периодически калибрируйте приборы с использованием стандартных трансформаторов и стандартных резисторов (например, ежеквартально) для устранения Системные ошибки.
Контроль окружающей среды: Поддерживайте стабильную температуру окружающей среды (15-25°C). Держитесь подальше от сильных источников электромагнитных помех, таких как высоковольтное оборудование или частотные преобразователи; Используйте экранированные проводы, если это необходимо. Используйте испытательные проводы с большим поперечным сечением и низким сопротивлением, и сократите длину проводки, чтобы минимизировать сопротивление контакту.
Операционная стабилизация: Тщательно разрядите трансформатор перед измерением. Обеспечить правильную полярность для испытаний соотношения и использовать четырехконечный метод сопротивления постоянного тока. После переключения сменителя крана подождите 3-5 минут до измерения, чтобы убедиться, что контакты стабильны. Повторять измерения в каждой точке и взять среднее, чтобы уменьшить случайные ошибки.
Анализ данных: После измерения корректируйте сопротивление постоянного тока на основе температуры окружающей среды, используя специфические формулы для медных или алюминиевых обмоток. Расчет отклонений коэффициента; если они превышают ±0,5%, изучить ошибки проводки, неисправности обмотки или проблемы с сменителем крана. Трехфазное несбалансированное сопротивление постоянного тока должно соответствовать IEC 60076-1 требования (например, ≤ 2% для блоков свыше 1600 кВА).
Преодоление индуктивных эффектов: Самая большая проблема в точном измерении сопротивления постоянного тока - это индуктивный эффект . Из-за массивной индуктивности обмоток трансформатора ток не достигает стабильного состояния немедленно, но растет экспоненциально. Читания, сделанные до стабилизации, будут ошибочно высокими. Поэтому современные точные измерения используют источники постоянного тока в сочетании с высокоскоростными цифровыми методами отбора проб или демагнитизации, чтобы обеспечить, что чтения принимаются только после стабилизации магнитного потока.
Хотя измерение соотношения и сопротивления постоянного тока являются обычными испытаниями, их точность напрямую влияет на оценку состояния трансформатора. На практике результаты обоих часто требуют совместный анализНапример, плохой контакт в сменителе крана не только приведет к превышению пределов сопротивления постоянного тока, но и может вызвать колебания измерения соотношения из-за нелинейности сопротивления контакта. Аналогичным образом, короткое замыкание между поворотами вызовет значительное падение сопротивления постоянного тока и приведет к отклонению соотношения от стандартного значения.
Для достижения максимальной точности следует также отметить: во-первых, отслеживаемость прибора должна обеспечить точность лучше 1/3 допустимой ошибки испытанного оборудования. Во-вторых, выбор испытательного тока должен сбалансировать тепловые эффекты и чувствительность; для больших трансформаторов, ток ＞10 А предпочтительно для уменьшения дисперсии. В-третьих, записи испытаний должны включать полные метаданные (температура окружающей среды/обмотки, положение крана), чтобы обеспечить основу для Подлинное историческое сравнение.
Компания Kingrun Transformer Instrument Co., Ltd.
Больше тестеров трансформаторов от Kingrun
