Ключові знання:
●Імпульсний тест визначення трансформатора:Імпульсне випробування трансформатора перевіряє його здатність витримувати імпульси високої напруги, гарантуючи, що його ізоляція витримує раптові стрибки напруги.
●Блискавковий імпульсний тест:У цьому тесті використовуються природні напруги, подібні до блискавки, для оцінки ізоляції трансформатора, виявлення слабких місць, які можуть спричинити збій.
● Тест перемикання імпульсів:Цей тест імітує стрибки напруги через перемикання в мережі, які також можуть впливати на ізоляцію трансформатора.
●Імпульсний генератор:Генератор імпульсів, заснований на схемі Маркса, створює імпульси високої напруги шляхом паралельного заряду конденсаторів і послідовного розряду.
● Тестування ефективності:Процедура випробування передбачає подачу стандартних імпульсів блискавки та запис форм напруги та струму для виявлення будь-яких пошкоджень ізоляції.
Освітлення – звичайне явище влінії електропередачічерез їх високий зріст. Це блискавичний удар по лініїдиригентвикликає імпульсну напругу. Кінцеве обладнання лінії електропередач, наприкладсиловий трансформаторпотім відчуває цей імпульс блискавки. Знову ж таки, під час усіх типів онлайнових операцій комутації в системі в мережі будуть виникати імпульси комутації. Величина імпульсів перемикання може приблизно в 3,5 рази перевищувати напругу системи.
Ізоляція має вирішальне значення для трансформаторів, оскільки будь-яка слабкість може спричинити поломку. Щоб перевірити його ефективність, трансформатори проходять діелектричні випробування. Однак випробування на витримку промислової частоти недостатньо, щоб показати діелектричну міцність. Тому проводяться імпульсні випробування, в тому числі блискавкові та комутаційні імпульсні випробування
Блискавичний імпульс
Імпульс блискавки - це чисте природне явище. Тому дуже важко передбачити фактичну форму хвилі грозового збурення. З даних, зібраних про природну блискавку, можна зробити висновок, що збурення системи, спричинене природним ударом блискавки, може бути представлено трьома основними формами хвилі.
●Повна хвиля
●Рубана хвиля і
●Фронт хвилі
Хоча фактичні імпульсні збурення блискавки можуть не мати точно цих трьох форм, але шляхом визначення цих хвиль можна встановити мінімальну імпульсну діелектричну міцність трансформатора.
Якщо блискавка поширюється вздовж лінії електропередач, перш ніж досягтитрансформатор, його форма хвилі може стати повною хвилею. Якщо в будь-якому випадку трапиться спалахізоляторпісля піку хвилі вона може стати розрізаною хвилею.
Якщо удар блискавки безпосередньо влучає в клеми трансформатора, імпульснапругашвидко зростає, поки не звільниться спалахом. У момент спалаху напруга раптово спадає і може утворити форму фронту хвилі.
Вплив цих форм сигналу на ізоляцію трансформатора може відрізнятися один від одного. Ми не будемо тут детально обговорювати, який тип імпульсної напруги викликає який тип несправності в трансформаторі. Але якою б не була форма хвилі напруги грозових збурень, усі вони можуть спричинити пошкодження ізоляції в трансформаторі. Отжесвітловий імпульсний тест трансформаторає одним з найважливіших типових випробувань трансформатора.
Імпульс перемикання
Дослідження та спостереження показали, що напруга перемикання або імпульс перемикання може мати передній час у кілька сотень мікросекунд, і ця напруга може періодично гаситися. IEC – 600060 прийняв для свого імпульсного випробування перемикання, довгу хвилю з часом фронту 250 мкс і часом до половинного значення 2500 мкс з допусками.
Метою випробування імпульсної напруги є переконатися, щотрансформаторізоляція витримує грозову перенапругу, яка може виникнути під час експлуатації.
Конструкція генератора імпульсів заснована на схемі Маркса. Основна електрична схема показана на малюнку вище. ІмпульсконденсаториCs (12 конденсаторів по 750 ηF) заряджаються паралельно через заряднийрезисториRc (28 кОм) (найвища допустима зарядна напруга 200 кВ). Коли зарядна напруга досягає необхідного значення, зовнішнім імпульсом запуску ініціюється пробій розрядника F1. Коли F1 ламається, потенціал наступної стадії (точка B і C) зростає. Оскільки послідовні резистори Rs мають низьку омічність порівняно з розрядними резисторами Rb (4,5 кОм) і зарядним резистором Rc, і оскільки низькоомний розрядний резистор Ra відокремлений від схеми допоміжним іскровим розрядником Fal різниця потенціалів на іскровому розряднику F2 значно зростає, і починається пробій F2.
Таким чином, іскрові проміжки призводять до послідовного руйнування. Отже, конденсатори розряджаються при послідовному з’єднанні. Розміри високоомних розрядних резисторів Rb призначені для імпульсів перемикання, а низькоомні резистори Ra для імпульсів блискавки. Резистори Ra підключаються паралельно до резисторів Rb, коли допоміжні іскрові розрядники виходять з ладу, із затримкою часу в кілька сотень наносекунд.
Таке розташування забезпечує правильну роботу генератора.
Форма хвилі та пікове значення імпульсної напруги вимірюються за допомогою системи аналізу імпульсів (DIAS 733), яка підключена додільник напруги. Потрібна напруга досягається вибором відповідної кількості послідовно з’єднаних ступенів і регулюванням зарядної напруги. Для отримання необхідної енергії розряду можна використовувати паралельне або послідовно-паралельне з'єднання генератора. У цих випадках деякі з конденсаторів з'єднані паралельно під час розряду.
Потрібна форма імпульсу досягається відповідним підбором послідовного і розрядного резисторів генератора.
Час фронту можна приблизно розрахувати за рівнянням:
Для R1 >> R2 і Cg >> C (15.1)
Tt = .RC123
і половинний час до половинного значення з рівняння
T ≈ 0,7.RC
На практиці випробувальна схема визначається відповідно до досвіду.
Виконання імпульсного тесту
Перевірка проводиться стандартними грозовими імпульсами негативної полярності. Час фронту (T1) і час до напівзначення (T2) визначаються відповідно до стандарту.
Стандартний імпульс блискавки
Час фронту T1 = 1,2 мкс ± 30%
Час до напівзначення T2 = 50 мкс ± 20%
На практиці форма імпульсу може відрізнятися від стандартного імпульсу при випробуванні низьковольтних обмоток високої номінальної потужності і обмоток великої вхідної ємності. Імпульсне випробування виконується з напругою негативної полярності, щоб уникнути непостійних спалахів у зовнішній ізоляції та випробувальному ланцюзі. Налаштування форми сигналу необхідні для більшості тестових об’єктів. Досвід, отриманий за результатами випробувань на подібних блоках або можливого попереднього розрахунку, може дати вказівки щодо вибору компонентів для схеми формування хвилі.
Послідовність тестування складається з одного еталонного імпульсу (RW) із 75% повної амплітуди, за яким слідує задана кількість прикладень напруги з повною амплітудою (FW) (згідно з IEC 60076-3 три повних імпульсу). Устаткування для напруги іпоточнийЗапис сигналу складається з цифрового реєстратора перехідних процесів, монітора, комп'ютера, плотера та принтера. Записи на двох рівнях можна порівнювати безпосередньо для індикації несправності. Для регулюючих трансформаторів одна фаза перевіряється за допомогою перемикача РПН, налаштованого на номіналнапругаі дві інші фази перевіряються в кожному з крайніх положень.
Підключення імпульсного тесту
Усі діелектричні випробування перевіряють рівень ізоляції робочого місця. Для отримання зазначеного використовується генератор імпульсівнапругаімпульсна хвиля хвилі 1,2/50 мікросекунд. Один імпульс зниженогонапругавід 50 до 75% від повної випробувальної напруги та наступних трьох імпульсів при повній напрузі.
для aтрифазний трансформатор, імпульс здійснюється на всіх трьох фазах послідовно.
Напруга подається послідовно на кожну клему лінії, утримуючи інші клеми заземленими.
Форми хвиль струму та напруги записуються на осцилографі, і будь-яке спотворення форми хвилі є критерієм несправності.
Час публікації: 16 грудня 2024 р