Aprendizajes clave:
●Prueba de impulso de definición del transformador:Una prueba de impulso de un transformador verifica su capacidad para soportar impulsos de alto voltaje, asegurando que su aislamiento pueda soportar picos repentinos de voltaje.
●Prueba de impulso del rayo:Esta prueba utiliza voltajes similares a los de un rayo natural para evaluar el aislamiento del transformador, identificando debilidades que podrían causar fallas.
●Prueba de impulso de conmutación:Esta prueba simula picos de tensión debidos a operaciones de conmutación en la red, que también pueden sobrecargar el aislamiento del transformador.
●Generador de impulsos:Un generador de impulsos, basado en el circuito de Marx, crea impulsos de alto voltaje cargando condensadores en paralelo y descargándolos en serie.
●Rendimiento de las pruebas:El procedimiento de prueba implica aplicar impulsos de rayos estándar y registrar formas de onda de voltaje y corriente para identificar cualquier falla de aislamiento.
La iluminación es un fenómeno común enlíneas de transmisiónpor su gran estatura. Este rayo en la líneaconductorcausa voltaje de impulso. El equipo terminal de la línea de transmisión, comotransformador de potencialuego experimenta estas tensiones de impulso de rayo. Nuevamente, durante todo tipo de operación de conmutación en línea en el sistema, se producirán impulsos de conmutación en la red. La magnitud de los impulsos de conmutación puede ser aproximadamente 3,5 veces la tensión del sistema.
El aislamiento es crucial para los transformadores, ya que cualquier debilidad puede provocar fallas. Para comprobar su eficacia, los transformadores se someten a pruebas dieléctricas. Sin embargo, la prueba de resistencia a la frecuencia industrial no es suficiente para mostrar la rigidez dieléctrica. Es por eso que se realizan pruebas de impulso, incluidas pruebas de impulso de conmutación y rayos.
Impulso relámpago
El impulso del rayo es un fenómeno puramente natural. Por tanto, es muy difícil predecir la forma de onda real de una perturbación por rayo. A partir de los datos recopilados sobre rayos naturales, se puede concluir que la perturbación del sistema debida a la caída de un rayo natural puede representarse mediante tres formas de onda básicas.
●onda completa
●Ola cortada y
●Frente de ola
Aunque la perturbación real del impulso del rayo puede no tener exactamente estas tres formas, al definir estas ondas se puede establecer una rigidez dieléctrica de impulso mínima de un transformador.
Si un rayo viaja a lo largo de la línea de transmisión antes de llegar a latransformador, su forma de onda puede convertirse en una onda completa. Si se produce una descarga repentina en cualquieraislantedespués del pico de la ola, puede convertirse en una ola cortada.
Si el rayo impacta directamente en los terminales del transformador, el impulsoVoltajeaumenta rápidamente hasta que es aliviado por un destello. En el instante del flash-over, el voltaje colapsa repentinamente y puede formar el frente de la forma de onda.
El efecto de estas formas de onda sobre el aislamiento del transformador puede ser diferente entre sí. No vamos a entrar aquí en una discusión detallada sobre qué tipo de formas de onda de voltaje de impulso causa qué tipo de falla en el transformador. Pero cualquiera que sea la forma de la onda de voltaje de la perturbación del rayo, todas ellas pueden causar fallas de aislamiento en el transformador. Entoncesprueba de impulso de iluminación del transformadorEs una de las pruebas de tipo más importantes de transformadores.
Impulso de conmutación
A través de estudios y observaciones se revela que la sobretensión de conmutación o el impulso de conmutación puede tener un tiempo de respuesta de varios cientos de microsegundos y esta tensión puede amortiguarse periódicamente. IEC – 600060 ha adoptado para su prueba de impulso de conmutación una onda larga con un tiempo de frente de 250 μs y un tiempo hasta la mitad del valor de 2500 μs con tolerancias.
El propósito de la prueba de voltaje de impulso es asegurar que eltransformadorEl aislamiento resistirá las sobretensiones del rayo que puedan producirse en servicio.
El diseño del generador de impulsos se basa en el circuito de Marx. El diagrama del circuito básico se muestra en la figura anterior. el impulsocondensadoresCs (12 condensadores de 750 ηF) se cargan en paralelo a través del cargadorresistenciasRc (28 kΩ) (tensión de carga máxima permitida 200 kV). Cuando la tensión de carga ha alcanzado el valor requerido, se inicia la ruptura del explosor F1 mediante un impulso de disparo externo. Cuando F1 falla, el potencial de la siguiente etapa (puntos B y C) aumenta. Debido a que las resistencias en serie Rs tienen un valor óhmico bajo en comparación con las resistencias de descarga Rb (4,5 kΩ) y la resistencia de carga Rc, y dado que la resistencia de descarga Ra de bajo óhmico está separada del circuito por el explosor auxiliar Fal , la diferencia de potencial a través del vía de chispas F2 aumenta considerablemente y se inicia la ruptura de F2.
De este modo, se provoca que los explosores se rompan en secuencia. En consecuencia, los condensadores se descargan en conexión en serie. Las resistencias de descarga de alta resistencia Rb están dimensionadas para impulsos de conmutación y las resistencias de baja resistencia Ra para impulsos de rayo. Las resistencias Ra se conectan en paralelo con las resistencias Rb, cuando se rompen los explosores auxiliares, con un retardo de algunos cientos de nanosegundos.
Esta disposición garantiza que el generador funcione correctamente.
La forma de onda y el valor pico de la tensión de impulso se miden mediante un sistema de análisis de impulsos (DIAS 733) que está conectado aldivisor de voltaje. El voltaje requerido se obtiene seleccionando un número adecuado de etapas conectadas en serie y ajustando el voltaje de carga. Para obtener la energía de descarga necesaria, se pueden utilizar conexiones en paralelo o en serie-paralelo del generador. En estos casos algunos de los condensadores se conectan en paralelo durante la descarga.
La forma de impulso requerida se obtiene mediante la selección adecuada de las resistencias en serie y de descarga del generador.
El tiempo de frente se puede calcular aproximadamente a partir de la ecuación:
Para R1 >> R2 y Cg >> C (15.1)
Tt = .RC123
y la mitad del tiempo a la mitad del valor de la ecuación
T ≈ 0,7.RC
En la práctica, el circuito de prueba se dimensiona según la experiencia.
Realización de la prueba de impulso
La prueba se realiza con impulsos de rayo estándar de polaridad negativa. El tiempo de avance (T1) y el tiempo hasta la mitad del valor (T2) se definen de acuerdo con la norma.
Impulso de rayo estándar
Tiempo frontal T1 = 1,2 μs ± 30%
Tiempo hasta la mitad del valor T2 = 50 μs ± 20%
En la práctica, la forma del impulso puede desviarse del impulso estándar cuando se prueban devanados de baja tensión de alta potencia nominal y devanados de alta capacitancia de entrada. La prueba de impulso se realiza con voltajes de polaridad negativa para evitar descargas eléctricas erráticas en el aislamiento externo y el circuito de prueba. Los ajustes de forma de onda son necesarios para la mayoría de los objetos de prueba. La experiencia obtenida de los resultados de pruebas en unidades similares o de eventuales cálculos previos puede brindar orientación para seleccionar componentes para el circuito de conformación de ondas.
La secuencia de prueba consta de un impulso de referencia (RW) al 75 % de la amplitud total seguido del número especificado de aplicaciones de voltaje a la amplitud total (FW) (según IEC 60076-3, tres impulsos completos). Los equipos de tensión yactualEl registro de señales consta de un registrador de transitorios digitales, un monitor, una computadora, un trazador y una impresora. Los registros en los dos niveles se pueden comparar directamente para indicar fallas. Para transformadores de regulación, se prueba una fase con el cambiador de tomas en carga configurado para la potencia nominal.Voltajey las otras dos fases se prueban en cada una de las posiciones extremas.
Conexión de prueba de impulso
Todas las pruebas dieléctricas comprueban el nivel de aislamiento de la obra. El generador de impulsos se utiliza para producir el especificado.VoltajeOnda de impulso de 1,2/50 microsegundos. Un impulso de una reducciónVoltajeentre el 50 y el 75% del voltaje total de prueba y tres impulsos posteriores a voltaje total.
por untransformador trifásico, el impulso se realiza sucesivamente en las tres fases.
El voltaje se aplica en cada uno de los terminales de línea en sucesión, manteniendo los otros terminales conectados a tierra.
Las formas de onda de corriente y voltaje se registran en el osciloscopio y cualquier distorsión en la forma de onda es el criterio de falla.
Hora de publicación: 16 de diciembre de 2024