Principais aprendizados:
●Teste de Impulso da Definição do Transformador:Um teste de impulso de um transformador verifica sua capacidade de suportar impulsos de alta tensão, garantindo que seu isolamento possa lidar com picos repentinos de tensão.
●Teste de impulso relâmpago:Este teste utiliza tensões naturais semelhantes às de um raio para avaliar o isolamento do transformador, identificando pontos fracos que podem causar falhas.
●Teste de impulso de comutação:Este teste simula picos de tensão provenientes de operações de comutação na rede, o que também pode causar tensão no isolamento do transformador.
●Gerador de impulso:Um gerador de impulsos, baseado no circuito de Marx, cria impulsos de alta tensão carregando capacitores em paralelo e descarregando-os em série.
● Teste de desempenho:O procedimento de teste envolve a aplicação de impulsos de raios padrão e o registro de formas de onda de tensão e corrente para identificar quaisquer falhas de isolamento.
A iluminação é um fenômeno comum emlinhas de transmissãopor causa de sua altura alta. Este relâmpago na linhacondutorcausa tensão de impulso. O equipamento terminal da linha de transmissão, comotransformador de potênciaentão experimenta essas tensões de impulso relâmpago. Novamente, durante todo tipo de operação de comutação on-line no sistema, ocorrerão impulsos de comutação na rede. A magnitude dos impulsos de comutação pode ser cerca de 3,5 vezes a tensão do sistema.
O isolamento é crucial para transformadores, pois qualquer fraqueza pode causar falhas. Para verificar sua eficácia, os transformadores passam por testes dielétricos. No entanto, o teste de resistência à frequência de potência não é suficiente para mostrar a rigidez dielétrica. É por isso que os testes de impulso, incluindo testes de raios e impulsos de comutação, são realizados
Impulso Relâmpago
O impulso do raio é um fenômeno puramente natural. Portanto, é muito difícil prever a forma real da onda de um raio. A partir dos dados compilados sobre raios naturais, pode-se concluir que a perturbação do sistema devido à descarga atmosférica natural pode ser representada por três formas básicas de onda.
●Onda completa
●Onda cortada e
●Frente de onda
Embora a perturbação real do impulso do raio possa não ter exatamente essas três formas, definindo essas ondas pode-se estabelecer uma rigidez dielétrica de impulso mínima de um transformador.
Se um raio se propagar ao longo da linha de transmissão antes de atingir otransformador, sua forma de onda pode se tornar uma onda completa. Se ocorrer um flash-over em qualquerisoladorapós o pico da onda, ela pode se tornar uma onda cortada.
Se o raio atingir diretamente os terminais do transformador, o impulsotensãosobe rapidamente até ser aliviado por um flash. No instante do flash-over, a tensão entra em colapso repentinamente e pode formar a frente do formato de onda.
O efeito destas formas de onda no isolamento do transformador pode ser diferente entre si. Não discutiremos aqui detalhadamente que tipo de forma de onda de tensão de impulso causa que tipo de falha no transformador. Mas qualquer que seja a forma da onda de tensão de perturbação do raio, todas elas podem causar falha de isolamento no transformador. Entãoteste de impulso de iluminação do transformadoré um dos testes de tipo mais importantes de transformador.
Impulso de mudança
Através de estudos e observações revelam que a tensão de comutação ou impulso de comutação pode ter tempo de frente de várias centenas de microssegundos e esta tensão pode ser amortecida periodicamente. A IEC – 600060 adotou para seu teste de impulso de chaveamento, uma onda longa com tempo de frente de 250 μs e tempo de meio valor de 2500 μs com tolerâncias.
O objetivo do teste de tensão de impulso é garantir que otransformadoro isolamento resiste às sobretensões atmosféricas que podem ocorrer em serviço.
O projeto do gerador de impulso é baseado no circuito de Marx. O diagrama do circuito básico é mostrado na figura acima. O impulsocapacitoresCs (12 capacitores de 750 ηF) são carregados em paralelo através do carregadorresistoresRc (28 kΩ) (tensão de carga máxima permitida 200 kV). Quando a tensão de carga atinge o valor requerido, a quebra do centelhador F1 é iniciada por um pulso de disparo externo. Quando F1 quebra, o potencial do estágio seguinte (pontos B e C) aumenta. Porque os resistores em série Rs são de baixo valor ôhmico em comparação com os resistores de descarga Rb (4,5 kΩ) e o resistor de carga Rc, e como o resistor de descarga de baixo ôhmico Ra é separado do circuito pelo centelhador auxiliar Fal , a diferença de potencial através do centelhador F2 aumenta consideravelmente e a quebra de F2 é iniciada.
Assim, os centelhadores são quebrados em sequência. Consequentemente, os capacitores são descarregados em conexão em série. Os resistores de descarga de alto ôhmico Rb são dimensionados para impulsos de comutação e os resistores de baixo ôhmico Ra para impulsos de raios. Os resistores Ra são conectados em paralelo com os resistores Rb, quando os centelhadores auxiliares quebram, com um atraso de algumas centenas de nanossegundos.
Este arranjo garante que o gerador funcione corretamente.
A forma de onda e o valor de pico da tensão de impulso são medidos por meio de um Sistema de Análise de Impulso (DIAS 733) que está conectado aodivisor de tensão. A tensão necessária é obtida selecionando um número adequado de estágios conectados em série e ajustando a tensão de carga. Para obter a energia de descarga necessária, podem ser utilizadas conexões paralelas ou série-paralelas do gerador. Nestes casos alguns dos capacitores são conectados em paralelo durante a descarga.
A forma de impulso necessária é obtida pela seleção adequada dos resistores em série e de descarga do gerador.
O tempo de frente pode ser calculado aproximadamente a partir da equação:
Para R1 >> R2 e Cg >> C (15.1)
Tt = .RC123
e o valor de meio tempo a meio da equação
T ≈ 0,7.RC
Na prática, o circuito de teste é dimensionado de acordo com a experiência.
Desempenho do teste de impulso
O teste é realizado com impulsos relâmpago padrão de polaridade negativa. O tempo de avanço (T1) e o tempo até meio valor (T2) são definidos de acordo com a norma.
Impulso relâmpago padrão
Tempo frontal T1 = 1,2 μs ± 30%
Tempo até meio valor T2 = 50 μs ± 20%
Na prática, o formato do impulso pode divergir do impulso padrão ao testar enrolamentos de baixa tensão de alta potência nominal e enrolamentos de alta capacitância de entrada. O teste de impulso é realizado com tensões de polaridade negativa para evitar descargas erráticas no isolamento externo e no circuito de teste. Ajustes de forma de onda são necessários para a maioria dos objetos de teste. A experiência adquirida com resultados de testes em unidades similares ou eventual pré-cálculo pode fornecer orientação para a seleção de componentes para o circuito de modelagem de onda.
A sequência de teste consiste em um impulso de referência (RW) a 75% da amplitude total seguido pelo número especificado de aplicações de tensão na amplitude total (FW) (de acordo com IEC 60076-3 três impulsos completos). Os equipamentos para tensão eatuala gravação de sinal consiste em gravador digital de transientes, monitor, computador, plotter e impressora. As gravações nos dois níveis podem ser comparadas diretamente para indicação de falha. Para transformadores de regulação, uma fase é testada com o comutador de derivação em carga ajustado para atensãoe as outras duas fases são testadas em cada uma das posições extremas.
Teste de Conexão de Impulso
Todos os testes dielétricos verificam o nível de isolamento da obra. O gerador de impulso é usado para produzir o especificadotensãoonda de impulso de onda de 1,2/50 microssegundos. Um impulso de reduçãotensãoentre 50 a 75% da tensão total de teste e três impulsos subsequentes em tensão total.
Por umtransformador trifásico, o impulso é realizado em todas as três fases sucessivamente.
A tensão é aplicada em cada terminal da linha sucessivamente, mantendo os demais terminais aterrados.
Os formatos de onda de corrente e tensão são registrados no osciloscópio e qualquer distorção no formato de onda é o critério de falha.
Horário da postagem: 16 de dezembro de 2024