Испытания силовых трансформаторов

Дек 16, 2021 Илья Матвеев No Comments 134 Views Share on

Испытания трансформаторов являются сложным процессом, который характеризуется рядом показателей, основными из которых являются: ток холостого хода, коэффициент безопасности по нагреву и сопротивление изоляции обмоток. С началом испытаний начинается и испытательный цикл. Он характеризуется периодом подготовки и проведения испытаний, временем испытаний, периодом стабилизации и периодом эксплуатации.

Какие особенности

Испытания силовых трансформаторов имеют особенности: 

1. При испытаниях в течение всего времени испытаний и осмотров вводов, шунтирующих реакторов, предохранительных устройств и других аналогичных элементов необходимо исключить возможность их повреждения и выхода из строя испытательного агрегата, измерительных цепей и аппаратуры; 
2. Для предупреждения возможности повреждения оборудования, связанного с выходом его из строя во время испытаний, рекомендуется устанавливать на нем отключающий аппарат; 
3.  Для обеспечения Безопасности работ при испытаниях необходимо проводить их под постоянным наблюдением испытателей, для которых должны быть предусмотрены соответствующие защитные средства и предупредительные плакаты.

Проверка силового трансформатора при испытаниях — это измерение сопротивления постоянному току обмоток (при напряжении свыше 1000 В) и коэффициента загрузки (при номинальном напряжении), проверка величины, вида и частоты гармоник токов и напряжений, составляющих по амплитуде или фазе.

Зачем проводить

Испытания трансформаторов при эксплуатации проводятся для: 

1. проверки соответствия их номинальным данным и установления правильности регулировки; 
2. выявления намагничивания сердечника в режиме холостого хода и при нагрузке, определения тока холостого хода; 
3.  проверки отсутствия короткозамкнутых витков, обмоток и других дефектов, могущих привести к короткому замыканию; 
4. определения характеристик короткого замыкания (К.З.) при проверке электрических режимов обмоток, проверки правильности маркировки выводов

Испытания изоляции трансформаторов, работающих при частоте тока 50 гц, производятся при напряжении 110 в, а при частоте 5 гц – при напряжении 250 в. Испытание изоляции трансформатора повышенным выпрямленным напряжением производится при частоте 50 гц при напряжении 12 в, при частоте 5 гц напряжение повышается до 40 в.

Испытание сухих трансформаторов проводится для проверки целостности обмоток, качества изоляции и охлаждения. К испытанию высоковольтного электрооборудования допускаются электромонтеры с группой по электробезопасности не ниже III. Испытание проводит комиссия в составе ответственного за электрохозяйство предприятия или организации и двух электромонтеров (два электрика) с группой III из числа ремонтного персонала. Перед испытанием электрооборудования на месте его установки отключается защитное, а при наличии, и рабочее заземление. Проверка изоляции трансформатора является важным элементом контроля качества электроэнергии, которое обеспечивает стабильную и надёжную работу электрооборудования. Проверка проводится в целях оценки состояния электрической цепи, выявления дефектов изоляции, проверки наличия влаги, оценки степени нагрева и наличия межвиткового замыкания. Процедура проверки осуществляется  специальным прибором – мегаомметром, а также при помощи других устройств.

Что включает

Испытания силовых трансформаторов 6-10 кв включают: 

1. программа -цикл периодических испытаний; 
2. испытания на нагревание, которые проводятся в начале и конце испытаний.

Целью испытаний на нагревание является проверка целостности изоляции обмоток, наличия короткозамкнутого витка, определение величины тока короткого замыкания, времени срабатывания защиты от перегрева, а также температуры обмотки и масляного охлаждения.При испытаниях на нагревание измеряется ток небаланса и температура обмотки.Для этого применяют специальные термопары, термометры сопротивления и т.п. При температуре более 95оС необходимо производить наблюдения за ростом температуры по кривой или по косвенным признакам.

Испытания трансформаторов 10 кв на нагрев проводят по специальной программе, в которой устанавливают температуру обмотки и масла, условия их охлаждения и режим регулирования напряжения.

Испытания трансформаторов 6 кв и ниже выполняются по типовым программам и методикам. Программа периодических испытаний устанавливается для каждого типоразмера в технических условиях на конкретный тип, тип испытания следует выполнять не реже 1 раза в три года. Испытания силовых трансформаторов проводят не реже одного раза в 12 лет в дополнение к испытаниям, предусмотренным техническими условиями и стандартами на конкретные типы и виды испытаний. Испытания на нагревание, измерение тока и температуры небаланса, испытание на термическую устойчивость (при необходимости) проводят не позднее чем через 10 дней после изготовления. При испытаниях допускается использование других средств измерения без метрологической поверки.

Для проверки качества изоляции в процессе эксплуатации производится измерение напряжения прикосновения и испытания повышенным напряжением частоты 50 Гц в специально оборудованных помещениях или полевых условиях. Испытательные напряжения устанавливаются техническими условиями. Измерения производятся в точках сети, которые имеют наибольшее значение проверяемого параметра. Испытания трансформаторов тока должны производиться на специальном стенде одновременно с измерением коэффициентов мощности, а также параллельно с измерениями сопротивления изоляции первичных цепей в нормальных условиях.

Какие требования

Результаты испытаний трансформаторовверны, если учитывать требования:

1.  если в качестве измерительного прибора применяется только мегаомметр и не применим метод измерения тока и напряжения.
2. Если измерения проводятся в условиях нормальных внешних электрических параметров, то есть без влияния каких-либо других факторов, кроме измеряемых величин.
3. Условия работы устройства – нормальные, при температуре окружающего воздуха от 5 до 40 oС.
4. Напряжение холостого хода измеряется только в режимах работы на номинальном или заданном напряжении под нагрузкой, это значит в режиме работы на полной нагрузке, когда на выходе устройства будет максимальный ток. К примеру, ток будет равен 5 А, а напряжение, соответственно, 120 В. Далее, к напряжению, подводится значение максимального тока, и по его соответствию, определяется эквивалентное сопротивление обмоток.

Электрические параметры для испытания, выбираются с учетом мощности нагрузки, тока в ней и типа сети. Так, например, сопротивление обмотки должно быть меньше на 10%, чем максимальное значение (при работе от сети с частотой 50 Гц).ТМГ является высоковольтным устройством, поэтому измерения, в соответствии с нормами, производятся при напряжении 400/750 В, что соответствует мощности 3000 Вт, при частоте 50 Гц. При использовании высоковольтных устройств используются защитные трубки с напряжением до 1000 В. При установке защитных трубок в устройствах с номинальным напряжением 400 В и выше, для выполнения измерений требуется специальное высоковольтное испытательное оборудование. 

В данном случае, испытания на указанном напряжении не проводятся, так как ТМГ имеет собственный встроенный высоковольтный источник питания. Испытания выполняются при питании устройства от цепи постоянного тока напряжением 40 В и током в 1 А. Ток должен быть выбран с учетом сопротивления обмоток устройства. Испытание проводится в течение 20 минут. Параметры тока и напряжения, при этом, выдерживаются постоянными в течение всего испытания. В ходе испытаний на электробезопасность устройство отключается от источника питания и отключаются все потребители. 

После выполнения всех необходимых операций устройство вновь включается и проверяется работа системы защиты. При этом система защиты не должна срабатывать. Проверка системы защиты должна выполняться в течении одной минуты. По результатам проверки составляется протокол испытаний. Устройство допускается к применению, если все проведенные испытания по электробезопасности изделия соответствуют требованиям технических условий.