Klíčové poznatky:
●Impulsní test definice transformátoru:Impulzní test transformátoru ověřuje jeho schopnost odolávat vysokonapěťovým impulzům a zajišťuje, že jeho izolace zvládne náhlé skoky napětí.
●Test impulsu blesku:Tento test používá přirozené napětí podobné blesku k posouzení izolace transformátoru a identifikuje slabé stránky, které by mohly způsobit poruchu.
●Test spínacího impulsu:Tento test simuluje napěťové špičky ze spínacích operací v síti, které mohou také zatěžovat izolaci transformátoru.
● Generátor impulzů:Impulzní generátor, založený na Marxově obvodu, vytváří vysokonapěťové impulsy paralelním nabíjením kondenzátorů a jejich vybíjením v sérii.
●Testovací výkon:Zkušební postup zahrnuje aplikaci standardních bleskových impulsů a zaznamenávání průběhů napětí a proudu k identifikaci jakýchkoliv poruch izolace.
Osvětlení je běžným jevem vpřenosové linkykvůli jejich vysoké výšce. Tento blesk udeřil na lincedirigentzpůsobuje impulsní napětí. Koncové zařízení přenosového vedení jako napřsilový transformátorpak zažije toto bleskové impulsní napětí. Opět při všech druzích online spínacích operací v systému dojde v síti k spínacím impulsům. Velikost spínacích impulsů může být asi 3,5 násobek napětí systému.
Izolace je pro transformátory zásadní, protože jakákoli slabost může způsobit poruchu. Pro kontrolu účinnosti se transformátory podrobují dielektrickým testům. Zkouška odolnosti vůči síťovému kmitočtu však nestačí k prokázání dielektrické pevnosti. Proto se provádějí impulsní testy, včetně testů blesků a spínacích impulsů
Bleskový impuls
Impuls blesku je čistě přírodní jev. Je tedy velmi obtížné předpovědět skutečný tvar vlny bleskové poruchy. Z údajů shromážděných o přirozeném blesku lze usoudit, že narušení systému v důsledku přirozeného úderu blesku může být reprezentováno třemi základními tvary vlny.
●Plná vlna
●Nasekaná vlna a
● Přední část vlny
Skutečné rušení impulzem blesku sice nemusí mít přesně tyto tři tvary, ale definováním těchto vln lze stanovit minimální impulzní dielektrickou pevnost transformátoru.
Pokud se po přenosovém vedení šíří rušení bleskem, než dosáhnetransformátorjeho vlnový tvar se může stát plnou vlnou. Pokud dojde k přeskoku v jakémkolivizolátorpo vrcholu vlny se může stát sekanou vlnou.
Pokud úder blesku zasáhne přímo svorky transformátoru, dojde k impulsunapětírychle stoupá, dokud se neuvolní zábleskem. V okamžiku záblesku napětí náhle zkolabuje a může vytvořit tvar čela vlny.
Vliv těchto průběhů na izolaci transformátoru se může navzájem lišit. Nebudeme zde podrobně diskutovat o tom, jaký typ průběhu impulsního napětí způsobuje jaký typ poruchy v transformátoru. Ale ať už má napěťová vlna rušení bleskem jakýkoli tvar, všechny mohou způsobit selhání izolace v transformátoru. Taksvětelný impulsní test transformátoruje jednou z nejdůležitějších typových zkoušek transformátoru.
Spínací impuls
Studiemi a pozorováními bylo zjištěno, že přepínací napětí nebo spínací impuls může mít přední čas několik stovek mikrosekund a toto napětí může být periodicky tlumeno. IEC – 600060 přijala pro svůj test spínacího impulsu dlouhou vlnu s dobou čela 250 μs a dobou do poloviční hodnoty 2500 μs s tolerancemi.
Účelem zkoušky impulsním napětím je zajistit, abytransformátorizolace odolá bleskovému přepětí, které se může objevit během provozu.
Konstrukce generátoru impulsů je založena na Marxově obvodu. Základní schéma zapojení je na obrázku výše. ImpulskondenzátoryCs (12 kondenzátorů 750 ηF) se nabíjí paralelně prostřednictvím nabíjenírezistoryRc (28 kΩ) (nejvyšší přípustné nabíjecí napětí 200 kV). Když nabíjecí napětí dosáhne požadované hodnoty, je externím spouštěcím impulsem iniciován průraz jiskřiště F1. Když se F1 porouchá, potenciál následujícího stupně (bod B a C) stoupá. Protože sériové rezistory Rs mají nízkou ohmickou hodnotu ve srovnání s vybíjecími rezistory Rb (4,5 kΩ) a nabíjecím rezistorem Rc, a protože nízkoohmický vybíjecí rezistor Ra je oddělen od obvodu pomocným jiskřištěm Fal potenciálový rozdíl napříč jiskřištěm F2 značně vzroste a je zahájeno zhroucení F2.
Tak se jiskřiště postupně rozpadají. V důsledku toho jsou kondenzátory vybíjeny v sériovém zapojení. Vysokoohmické výbojové odpory Rb jsou dimenzovány pro spínací impulsy a nízkoohmické rezistory Ra pro bleskové impulsy. Odpory Ra jsou zapojeny paralelně s odpory Rb, když se poruší pomocná jiskřiště, s časovým zpožděním několika set nanosekund.
Toto uspořádání zajišťuje správnou funkci generátoru.
Tvar vlny a špičková hodnota impulsního napětí se měří pomocí Impuls Analysing System (DIAS 733), který je připojen kdělič napětí. Požadované napětí se získá volbou vhodného počtu sériově zapojených stupňů a úpravou nabíjecího napětí. Pro získání potřebné energie výboje lze použít paralelní nebo sériově paralelní zapojení generátoru. V těchto případech jsou některé kondenzátory během vybíjení zapojeny paralelně.
Požadovaný tvar impulsu se získá vhodnou volbou sériových a vybíjecích rezistorů generátoru.
Přední čas lze vypočítat přibližně z rovnice:
Pro R1 >> R2 a Cg >> C (15.1)
Tt = .RC123
a poloviční čas na poloviční hodnotu z rovnice
T ≈ 0,7.RC
V praxi se zkušební obvod dimenzuje podle zkušeností.
Provedení Impulsního testu
Test se provádí standardními bleskovými impulsy záporné polarity. Přední čas (T1) a čas do poloviční hodnoty (T2) jsou definovány v souladu s normou.
Standardní bleskový impuls
Přední čas T1 = 1,2 μs ± 30 %
Čas do poloviční hodnoty T2 = 50 μs ± 20 %
V praxi se může tvar impulsu lišit od standardního impulsu při testování nízkonapěťových vinutí s vysokým jmenovitým výkonem a vinutí s vysokou vstupní kapacitou. Impulzní test se provádí s napětím se zápornou polaritou, aby se předešlo nepravidelným přeskokům ve vnější izolaci a testovacím obvodu. Úpravy tvaru vlny jsou nezbytné pro většinu testovacích objektů. Zkušenosti získané z výsledků testů na podobných jednotkách nebo případné předvýpočty mohou poskytnout vodítko pro výběr komponentů pro obvod tvarování vlny.
Testovací sekvence se skládá z jednoho referenčního impulsu (RW) při 75 % plné amplitudy, po kterém následuje specifikovaný počet aplikací napětí s plnou amplitudou (FW) (podle IEC 60076-3 tři plné impulsy). Zařízení pro napětí aproudzáznam signálu se skládá z digitálního záznamníku přechodových jevů, monitoru, počítače, plotru a tiskárny. Záznamy na dvou úrovních lze přímo porovnávat pro indikaci poruchy. U regulačních transformátorů se zkouší jedna fáze s přepínačem odboček nastaveným na jmenovitou hodnotunapětía dvě další fáze jsou testovány v každé z krajních poloh.
Připojení Impulsního testu
Všechny dielektrické testy kontrolují úroveň izolace zakázky. Generátor impulsů se používá k výrobě specifikovanýchnapětíimpulsní vlna 1,2/50 mikrosekundových vln. Jeden impuls sníženéhonapětímezi 50 až 75 % plného zkušebního napětí a následné tři impulsy při plném napětí.
Pro atřífázový transformátor, impuls se provádí ve všech třech fázích za sebou.
Napětí je postupně přiváděno na každou svorku vedení, přičemž ostatní svorky zůstávají uzemněné.
Tvary proudových a napěťových vln se zaznamenávají na osciloskopu a jakékoli zkreslení tvaru vlny je kritériem pro selhání.
Čas odeslání: 16. prosince 2024