Hur man testar en transformator i en teststation

Testa akrafttransformatorpå en teststation (kallas ibland en testbänk eller fabriksgodkänd testinställning) handlar det om att se till att enheten är stabil, fungerar som förväntat och är säker att ta i bruk. Den följer vanligtvis standarder som IEEE C57.12.00 / C57.12.90 för oljefyllda transformatorer- eller IEC 60076. Målet är att fånga upp eventuella tillverkningsfel, bekräfta namnskyltens data och verifiera isoleringsstyrka och elektrisk prestanda.

Ett snabbt men viktigt meddelande-: Dessa tester involverar allvarliga höga spänningar och strömmar. Endast kvalificerade personer med rätt utbildning bör göra dem. Bär rätt PPE - isolerade handskar, båg-klassade kläder, skyddsglasögon, hjälm, arbetet. Följ alltid lockout/tagout-procedurer, jorda allt ordentligt, dubbel-kontrollera att transformatorn är ur-strömförsörjd och ladda ur all lagrad energi före och efter testning. Säkerhet först - inga genvägar.

Innan du dyker in i de elektriska testerna, ta dig tid till några grundläggande kontroller:

Gör en grundligvisuell och mekanisk inspektion. Leta efter eventuella fraktskador, oljeläckor (på vätskefyllda-enheter), korrekt oljenivå, täta anslutningar, bussningar i gott skick och att alla tillbehör som fläktar, pumpar och lindningskopplaren är okej.

Verifieranamnskyltmatchar specifikationerna du beställde - spänningsklasser, kVA/MVA, impedans, vektorgrupp, etc.

För olje-fyllda transformatorer testar du oljan för dielektrisk styrka, fukt, analys av upplöst gas (DGA), surhet och så vidare. Se till att allt är torrt och ordentligt förseglat.

Ställ in dina säkerhetsåtgärder: isolera enheten, jorda alla terminaler och kärnan/tanken, kortslut eventuella CT-sekundärer om det behövs och ha kalibrerad testutrustning redo. Notera omgivningstemperaturen eftersom du ofta måste korrigera avläsningar för den.

Vanliga verktyg du behöver är en multimeter, isolationsresistanstestare (Megger), varvtalsmätare (TTR), mikro-ohmmeter för lindningsmotstånd, effektfaktor/tan delta-kit, förlustmätningsutrustning och hög-testset för dielektriska tester.

Det här är standardkontrollerna som utförs i en logisk ordning - vanligtvis låg-test först, sedan hög-spänningstest - så att tidigare tester inte förstör senare resultat.

Lindningsmotstånd: Använd en mikro-ohmmeter eller Kelvin-brygga för att mäta likströmsresistansen för varje lindning. Jämför värdena (temperatur-korrigerade) med fabriks- eller märkskyltens siffror. Detta hjälper till att upptäcka dåliga anslutningar, trasiga trådar eller andra problem. LV-lindningar visar vanligtvis mycket lågt motstånd, medan HV-lindningar är högre.

Isolationsmotstånd (IR) / Megger-test: Applicera en likspänning (vanligtvis 500 V till 5 kV beroende på kapacitet) mellan lindningar och jord, och mellan olika lindningar. Ta en 60-sekunders "punkt"-avläsning eller beräkna polarisationsindexet (10-min vs 1-min). Bra, torr isolering ger höga värden; låga siffror betyder ofta fukt eller förorening. Glöm inte att kontrollera isoleringen från kärna till jord också.

Vridförhållande, polaritet och fasförhållande: Använd en TTR-mätare för att lägga låg AC-spänning på en lindning och mät den andra. Bekräfta att förhållandet stämmer överens med namnskylten (vanligtvis inom ±0,5 %) över alla kranar, inklusive på -lastlindningskopplarens positioner. Verifiera också polariteten och vektorgruppen (som Dyn11). Du kommer ofta att se excitationsströmmen under detta test också.

Ingen-belastningsförlust och magnetiseringsström (öppet-kretstest): Aktivera LV-sidan med märkspänning och frekvens med den andra sidan öppen. Mät effekten (kärna/järnförluster), ingen-belastningsström (normalt bara en liten andel av märkström) och eventuella övertoner. Detta säger dig mycket om kvaliteten på kärnan.

Lastförlust och impedans (kort-kretstest): Kortslut LV-sidan och applicera reducerad spänning på HV-sidan tills märkström flyter. Mät effekten (främst kopparförluster) och spänningsfallet för att få den procentuella impedansen. Detta bör överensstämma med namnskyltens värden.

Power Factor / Tan Delta Test: Kontrollerar kvaliteten på isoleringen och dielektriska förluster. Lägre värden betyder generellt friskare, torrare isolering.

Dielektriska tål tester:

Applicerad spänningstest (separat källa) - hög AC-spänning applicerad på varje lindning till jord i en minut.

Test av inducerad spänning - ofta vid dubbel märkspänning men vid högre frekvens för att spänningsvända-för att-vända isolering utan att mätta kärnan. Partiell urladdningsmätning ingår ibland.

För högre spänningsklasser kan du också göra blixtimpuls (BIL) eller växlingsimpulstester för att simulera överspänningar.

Kontrolleravektor gruppoch gör ett magnetiskt balanstest för att bekräfta fassamband.

Körpå-lasttryckväxlare (OLTC)genom alla positioner - titta på timing, kontinuitet och spänningssteg.

Testa hjälpsystem: kylfläktar/pumpar, temperaturmätare (inklusive hot-punkt), larm, Buchholz-relä, tryckavlastningsanordningar, etc.

För olje-fyllda enheter gör du ett tryck-/läckagetest på tanken.

Sweep Frequency Response Analysis (SFRA eller FRA) är utmärkt för att upptäcka mekaniska skiftningar eller lindningsdeformationer -, särskilt användbart om du har ett baslinjefingeravtryck.

Dessa görs inte på varje enhet men kan krävas för prototyper eller per kundspecifikationer:

Test för temperaturstegring (värmekörning) för att verifiera kylning under full belastning.

Kortslutningstest för mekanisk hållfasthet-.

Ljudnivå (buller) mätning.

Mer detaljerade partiell urladdning eller hackade-vågimpulstester.

De flesta teststationer följer ungefär så här:

Visuell/mekanisk inspektion + oljekontroller.

Lindningsmotstånd.

Isolationsresistans och effektfaktor.

Vrider förhållande och polaritet på alla kranar.

Ingen-lastförlust och exciteringsström.

Lastförlust och impedans.

Dielektriska tål tester.

Kontroll av lindningskopplare och extrautrustning.

Slutligt isolationsmotstånd efter hög-högspänningstesterna.

Alla resultat jämförs med namnskyltsvärden, fabriksbaslinjer och toleranserna i standarderna. Allt avstängt kan betyda en defekt som behöver åtgärdas.

För mindre distributionstransformatorer eller enheter av torr-typ är processen liknande men nedskalad (inga oljetester till exempel). Om du testar en äldre eller okänd transformator, börja försiktigt med resistans-, kontinuitets- och låg-spänningsförhållandetester innan du gradvis applicerar spänning samtidigt som du håller ett öga på ström och temperatur.

De exakta spänningarna, procedurerna och acceptansgränserna beror mycket på transformatorns storlek, spänningsklass och typ, så kontrollera alltid den specifika manualen, testplanen och relevanta IEEE/IEC-standarder. När du är osäker samarbetar - särskilt med enheter med stor eller hög-spänning - med tillverkaren eller ett certifierat testlabb.

Om du har att göra med en viss typ av transformator (transformatorstation, strömförsörjningsenhet, -plattfördelning, torr-typ, etc.), ge gärna mer information så kan jag skräddarsy råden ytterligare.

Kontakta nu