Impulzni preizkus transformatorja

Ključna spoznanja:
●Impulzni preizkus definicije transformatorja:Impulzni preizkus transformatorja preveri njegovo sposobnost, da prenese visokonapetostne impulze, s čimer zagotovi, da njegova izolacija prenese nenadne skoke napetosti.
●Test impulza strele:Ta test uporablja naravne napetosti, podobne streli, za oceno izolacije transformatorja in ugotavljanje slabosti, ki bi lahko povzročile okvaro.
●Preizkus preklopnega impulza:Ta preskus simulira napetostne skoke zaradi preklopnih operacij v omrežju, ki lahko obremenijo tudi izolacijo transformatorja.
● Generator impulzov:Generator impulzov, ki temelji na Marxovem vezju, ustvarja visokonapetostne impulze tako, da vzporedno polni kondenzatorje in jih zaporedno prazni.
●Učinkovitost testiranja:Preizkusni postopek vključuje uporabo standardnih impulzov strele in snemanje valovnih oblik napetosti in toka za odkrivanje morebitnih okvar izolacije.
Osvetlitev je pogost pojav vdaljnovodizaradi svoje visoke višine. Ta udarec strele na linijidirigentpovzroča impulzno napetost. Terminalna oprema daljnovoda, kot je nprmočnostni transformatornato doživi te napetosti strele. Med vsemi vrstami delovanja preklapljanja na spletu v sistemu se bodo v omrežju pojavljali preklopni impulzi. Velikost preklopnih impulzov je lahko približno 3,5-kratna sistemska napetost.
Izolacija je ključnega pomena za transformatorje, saj lahko vsaka slabost povzroči okvaro. Da bi preverili njegovo učinkovitost, transformatorji opravijo dielektrične preskuse. Vendar pa preskus vzdržljivosti električne frekvence ni dovolj za prikaz dielektrične trdnosti. Zato se izvajajo impulzni testi, vključno s preskusi strele in stikalnimi impulzi
Impulz strele
Impulz strele je čisti naravni pojav. Zato je zelo težko napovedati dejansko obliko valov motnje strele. Iz zbranih podatkov o naravni streli lahko sklepamo, da lahko sistemsko motnjo zaradi udara naravne strele predstavimo s tremi osnovnimi oblikami valov.
● Polni val
●Sesekljan val in
●Sprednji del vala
Čeprav dejanska impulzna motnja strele morda nima točno teh treh oblik, lahko z definiranjem teh valov določimo minimalno impulzno dielektrično trdnost transformatorja.
Če motnja strele potuje po daljnovodu, preden dosežetransformator, lahko njegova valovna oblika postane polni val. Če kadarkoli pride do preplahaizolatorpo vrhuncu vala lahko postane razsekan val.
Če udar strele neposredno zadene sponke transformatorja, impulznapetosthitro narašča, dokler ga ne razbremeni preblisk. V trenutku bliskavice se napetost nenadoma zruši in lahko tvori obliko sprednjega valovanja.
Učinek teh valovnih oblik na izolacijo transformatorja se lahko med seboj razlikuje. Tukaj ne bomo podrobno razpravljali o tem, kakšna vrsta valovnih oblik impulzne napetosti povzroči kakšno okvaro v transformatorju. Toda ne glede na to, kakšna je oblika napetostnega vala strele, lahko vsi povzročijo okvaro izolacije v transformatorju. torejsvetlobni impulzni preskus transformatorjaje eden najpomembnejših tipskih preskusov transformatorja.

Preklopni impulz
S študijami in opazovanji je razvidno, da ima preklopna napetost ali preklopni impulz lahko sprednji čas nekaj sto mikrosekund in da se lahko ta napetost občasno duši. IEC – 600060 je za svoj preklopni impulzni preskus sprejel dolg val s sprednjim časom 250 μs in časom do polovične vrednosti 2500 μs z odstopanji.
Namen preskusa impulzne napetosti je zagotoviti, da jetransformatorizolacija vzdrži prenapetost strele, ki se lahko pojavi med delovanjem.

Zasnova generatorja impulzov temelji na Marxovem vezju. Osnovni diagram vezja je prikazan na zgornji sliki. ImpulzkondenzatorjiCs (12 kondenzatorjev 750 ηF) se polnijo vzporedno skozi polnilnikuporiRc (28 kΩ) (najvišja dovoljena polnilna napetost 200 kV). Ko polnilna napetost doseže zahtevano vrednost, se z zunanjim prožilnim impulzom sproži prekinitev iskrišča F1. Ko se F1 pokvari, se poveča potencial naslednje stopnje (točki B in C). Ker ima serijski upori Rs nizkoohmsko vrednost v primerjavi z razelektritvenimi upori Rb (4,5 kΩ) in polnilnim uporom Rc in ker je nizkoomski razelektritveni upor Ra ločen od vezja s pomožnim iskriščem Fal potencialna razlika v iskrišču F2 znatno naraste in začne se razpad F2.
Tako se iskrišča pokvarijo zaporedno. Posledično se kondenzatorji izpraznijo v zaporedni povezavi. Visokoomski razelektritveni upori Rb so dimenzionirani za preklopne impulze, nizkoomski Ra pa za udare strele. Upori Ra se povežejo vzporedno z upori Rb, ko se pomožna iskrišča pokvarijo, s časovnim zamikom nekaj sto nanosekund.
Ta ureditev zagotavlja pravilno delovanje generatorja.
Valovna oblika in najvišja vrednost impulzne napetosti se merita s sistemom za analizo impulzov (DIAS 733), ki je povezan znapetostni delilnik. Zahtevano napetost dosežemo z izbiro ustreznega števila zaporedno vezanih stopenj in prilagojeno polnilno napetostjo. Za pridobitev potrebne energije razelektritve lahko uporabimo vzporedne ali zaporedno vzporedne povezave generatorja. V teh primerih so nekateri kondenzatorji med praznjenjem povezani vzporedno.
Zahtevano obliko impulza dobimo z ustrezno izbiro zaporednih in razelektritvenih uporov generatorja.
Prednji čas se lahko približno izračuna iz enačbe:
Za R1 >> R2 in Cg >> C (15.1)
Tt = .RC123
in polovični čas do polovične vrednosti iz enačbe
T ≈ 0,7.RC
V praksi se preskusno vezje dimenzionira glede na izkušnje.

Izvedba impulznega testa
Test se izvaja s standardnimi impulzi strele negativne polarnosti. Prednji čas (T1) in čas do polovične vrednosti (T2) sta definirana v skladu s standardom.
Standardni impulz strele
Prednji čas T1 = 1,2 μs ± 30 %
Čas do polovične vrednosti T2 = 50 μs ± 20 %

V praksi lahko oblika impulza odstopa od standardnega impulza pri testiranju nizkonapetostnih navitij visoke nazivne moči in navitij visoke vhodne kapacitivnosti. Impulzni preizkus se izvede z napetostmi negativne polaritete, da se preprečijo nenavadni prebliski v zunanji izolaciji in preskusnem vezju. Prilagoditve valovne oblike so potrebne za večino preskusnih predmetov. Izkušnje, pridobljene z rezultati preskusov na podobnih enotah ali morebitnim predizračunom, lahko dajo smernice za izbiro komponent za vezje za oblikovanje valov.
Testno zaporedje je sestavljeno iz enega referenčnega impulza (RW) pri 75 % polne amplitude, ki mu sledi določeno število aplikacij napetosti pri polni amplitudi (FW) (v skladu z IEC 60076-3 trije polni impulzi). Oprema za napetost intrenutnosnemanje signala je sestavljeno iz digitalnega zapisovalnika tranzientov, monitorja, računalnika, risalnika in tiskalnika. Posnetke na obeh ravneh je mogoče neposredno primerjati za prikaz napak. Pri regulacijskih transformatorjih je ena faza preizkušena s stikalom pod obremenitvijo, nastavljenim za nazivno vrednostnapetostdrugi dve fazi pa sta testirani v vsakem od skrajnih položajev.

Povezava impulznega testa
Vsi dielektrični testi preverjajo raven izolacije delovnega mesta. Generator impulzov se uporablja za proizvodnjo določeneganapetostimpulzni val 1,2/50 mikrosekundnega vala. En impulz zmanjšaneganapetostmed 50 do 75 % polne preskusne napetosti in naslednjih treh impulzov pri polni napetosti.

Za atrifazni transformator, se impulz izvaja na vseh treh fazah zaporedno.
Napetost se uporablja zaporedoma na vsakem linijskem priključku, pri čemer ostanejo drugi priključki ozemljeni.
Oblike valov toka in napetosti se posnamejo na osciloskopu in vsako popačenje v obliki valov je merilo za okvaro.