Nøglelæringer:
●Impulstest af transformatordefinition:En impulstest af en transformer kontrollerer dens evne til at modstå højspændingsimpulser og sikrer, at dens isolering kan håndtere pludselige spændingsstigninger.
●Lynimpulstest:Denne test bruger naturlige lyn-lignende spændinger til at vurdere transformatorisolering og identificerer svagheder, der kan forårsage fejl.
●Switching Impuls Test:Denne test simulerer spændingsspidser fra koblingsoperationer i netværket, hvilket også kan belaste transformatorisolering.
●Impulsgenerator:En impulsgenerator, baseret på Marx-kredsløbet, skaber højspændingsimpulser ved at lade kondensatorer parallelt og aflade dem i serie.
●Test ydeevne:Testproceduren involverer anvendelse af standard lynimpulser og registrering af spændings- og strømbølgeformer for at identificere eventuelle isolationsfejl.
Belysning er et almindeligt fænomen itransmissionsledningerpå grund af deres høje højde. Dette lynnedslag på linjenlederforårsager impulsspænding. Terminaludstyret af transmissionslinje som f.ekskrafttransformerså oplever disse lynimpulsspændinger. Igen under alle former for online koblingsoperationer i systemet, vil der forekomme koblingsimpulser i netværket. Størrelsen af koblingsimpulserne kan være omkring 3,5 gange systemspændingen.
Isolering er afgørende for transformere, da enhver svaghed kan forårsage fejl. For at kontrollere dens effektivitet gennemgår transformere dielektriske tests. Imidlertid er strømfrekvensmodstandstesten ikke nok til at vise dielektrisk styrke. Derfor udføres impulstests, herunder lyn- og koblingsimpulstests
Lynimpuls
Lynimpulsen er et rent naturfænomen. Så det er meget svært at forudsige den faktiske bølgeform af en lynforstyrrelse. Ud fra de indsamlede data om naturligt lyn kan det konkluderes, at systemforstyrrelsen på grund af naturligt lynnedslag kan repræsenteres af tre grundlæggende bølgeformer.
●Fuld bølge
●Hakket bølge og
●Foran bølgen
Selvom den faktiske lynimpulsforstyrrelse måske ikke har præcis disse tre former, men ved at definere disse bølger kan man etablere en minimal impuls dielektrisk styrke for en transformer.
Hvis en lynforstyrrelse bevæger sig langs transmissionslinjen, før den nårtransformer, kan dens bølgeform blive en hel bølge. Hvis der opstår et flash-over evtisolatorefter bølgens top, kan det blive en hakket bølge.
Hvis lynet rammer direkte transformatorterminalerne, vil impulsenspændingstiger hurtigt, indtil den afhjælpes af et overblik. I det øjeblik af flash-over kollapser spændingen pludselig og kan danne fronten af bølgeformen.
Effekten af disse bølgeformer på transformatorisoleringen kan være forskellig fra hinanden. Vi skal ikke her i detaljer diskutere, hvilken type impulsspændingsbølgeformer, der forårsager, hvilken type fejl i transformeren. Men uanset formen på lynforstyrrelsesspændingsbølgen, kan de alle forårsage isolationsfejl i transformeren. Sålysimpulstest af transformerer en af de vigtigste type test af transformer.
Skiftende impuls
Gennem undersøgelser og observationer afslører det, at omskiftningsspændingen eller omkoblingsimpulsen kan have en fronttid på flere hundrede mikrosekunder, og denne spænding kan periodisk dæmpes ud. IEC – 600060 har til deres koblingsimpulstest anvendt en langbølge med fronttid 250 μs og tid til halvværdi 2500 μs med tolerancer.
Formålet med impulsspændingstesten er at sikre, attransformerisolering modstå den lynoverspænding, der kan opstå under drift.
Impulsgeneratordesignet er baseret på Marx-kredsløbet. Det grundlæggende kredsløbsdiagram er vist på figuren ovenfor. ImpulsenkondensatorerCs (12 kondensatorer på 750 ηF) oplades parallelt gennem opladningenmodstandeRc (28 kΩ) (højest tilladte ladespænding 200 kV). Når ladespændingen har nået den nødvendige værdi, initieres nedbrydning af gnistgabet F1 af en ekstern triggerimpuls. Når F1 bryder sammen, stiger potentialet for det følgende trin (punkt B og C). Fordi seriemodstandene Rs er af lavohmsk værdi sammenlignet med afladningsmodstandene Rb (4,5 kΩ) og lademodstanden Rc, og da den lavohmske afladningsmodstand Ra er adskilt fra kredsløbet af hjælpegnistgabet Fal , stiger potentialforskellen over gnistgabet F2 betydeligt, og nedbrydningen af F2 påbegyndes.
Således bringes gnistgabene til at bryde ned i rækkefølge. Kondensatorerne aflades derfor i serieforbindelse. De højohmske udladningsmodstande Rb er dimensioneret til koblingsimpulser og de lavohmske modstande Ra til lynimpulser. Modstandene Ra er forbundet parallelt med modstandene Rb, når hjælpegnistgabene bryder sammen med en tidsforsinkelse på et par hundrede nano-sekunder.
Dette arrangement sikrer, at generatoren fungerer korrekt.
Bølgeformen og spidsværdien af impulsspændingen måles ved hjælp af et Impulse Analyzing System (DIAS 733), som er forbundet tilspændingsdeler. Den nødvendige spænding opnås ved at vælge et passende antal serieforbundne trin og ved at justere ladespændingen. For at opnå den nødvendige afladningsenergi kan der anvendes parallelle eller serie-parallelle forbindelser af generatoren. I disse tilfælde er nogle af kondensatorerne forbundet parallelt under afladningen.
Den nødvendige impulsform opnås ved passende valg af serie- og udladningsmodstande for generatoren.
Fronttiden kan beregnes tilnærmelsesvis ud fra ligningen:
For R1 >> R2 og Cg >> C (15,1)
Tt = .RC123
og halvtid til halv værdi fra ligningen
T ≈ 0,7.RC
I praksis er testkredsløbet dimensioneret efter erfaring.
Udførelse af impulstest
Testen udføres med standard lynimpulser med negativ polaritet. Fronttiden (T1) og tiden til halvværdi (T2) er defineret i overensstemmelse med standarden.
Standard lynimpuls
Fronttid T1 = 1,2 μs ± 30 %
Tid til halvværdi T2 = 50 μs ± 20 %
I praksis kan impulsformen afvige fra standardimpulsen ved test af lavspændingsviklinger med høj nominel effekt og viklinger med høj indgangskapacitet. Impulstesten udføres med negative polaritetsspændinger for at undgå uregelmæssige overslag i den eksterne isolering og testkredsløb. Kurveformjusteringer er nødvendige for de fleste testobjekter. Erfaringer opnået fra resultater af test på lignende enheder eller eventuel forudberegning kan give vejledning til valg af komponenter til bølgeformningskredsløbet.
Testsekvensen består af en referenceimpuls (RW) ved 75 % af fuld amplitude efterfulgt af det specificerede antal spændingsanvendelser ved fuld amplitude (FW) (i henhold til IEC 60076-3 tre fulde impulser). Udstyret til spænding ogstrømsignaloptagelse består af digital transientoptager, monitor, computer, plotter og printer. Optagelserne på de to niveauer kan sammenlignes direkte for fejlindikation. For reguleringstransformatorer testes en fase med trinkobleren indstillet til den nominellespændingog de to andre faser testes i hver af yderstillingerne.
Tilslutning af Impulstest
Alle dielektriske tests kontrollerer isolationsniveauet for jobbet. Impulsgenerator bruges til at producere den specificeredespændingimpulsbølge på 1,2/50 mikrosekunders bølge. En impuls af en reduceretspændingmellem 50 og 75 % af den fulde testspænding og efterfølgende tre impulser ved fuld spænding.
For entrefaset transformer, impuls udføres på alle tre faser efter hinanden.
Spændingen påføres på hver af linjeterminalerne i rækkefølge, mens de andre terminaler holdes jordede.
Strøm- og spændingsbølgeformerne registreres på oscilloskopet, og enhver forvrængning i bølgeformen er kriterierne for fejl.
Indlægstid: 16. december 2024