Пошаговая инструкция, как проверить и испытать силовой трансформатор

Введение

Главная задача проведения испытаний силовых трансформаторов – постоянный мониторинг неисправностей во всех узлах такого оборудования, их своевременное устранение после обнаружения. Все это делается с одной целью – продолжение непрерывной работы важного узла в системе энергоснабжения многих энерго потребителей.

Оценить, насколько надежен, экономически выгоден, безопасен и технически исправен силовой электроагрегат позволяют ряд его испытаний. Познакомится ближе с многими испытаниями электроустановки помогают их подробные рассмотрения на конкретных примерах. К примеру, детальное описание инструкции, как мегомметром проверить силовой трансформатор мощностью 250 кВа, в этой статье – наиболее эффективный выбор для такого знакомства.

измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току производится с целью выявления обрывов обмотки и ответвлений, плохих контактов, нарушения паек и обнаружения витковых замыканий в катушках. Сопротивление обмоток измеряют мостовым методом или методом падения напряжения.

Сопротивления величиной до 1 Ом измеряют двойным мостом типа МД-6 либо мостом типа Р-316, пригодным также для измерения сопротивления величиной более 1 Ом. При измерениях методом падения напряжения схему измерения выбирают также в зависимости от величины измеряемого сопротивления (рис. 3). Во избежание повреждения экстратоками вольтметр необходимо включать при установившемся значении тока, а отключать до выключения тока. Приборы, применяемые для измерения, должны быть класса точности не ниже 0,5. Величина тока при измерениях не должна превышать 20% номинального тока обмотки, чтобы не внести дополнительной погрешности в измерения за счет нагрева обмотки.

Сопротивления следует измерять при установившейся температуре; температура, при которой произведены измерения, должна быть замерена и указана в протоколе испытания. Измеряют линейные сопротивления всех обмоток трансформатора, а при наличии переключателя ответвлений — на всех его положениях. Рис. 3. Измерение сопротивления обмотки трансформатора постоянному току методом падения напряжения а — для малых сопротивлений; б — для больших сопротивлений; Б — аккумуляторная батарея 6—12 в\ R — реостат; К — кнопка включения вольтметра Полученные величины необходимо сопоставить между собой и с данными заводских испытаний. При сравнении величин сопротивлений их необходимо привести к одной температуре по формулам: для обмоток из медного провода; — для обмоток из алюминиевого провода, где R2 — сопротивление, приводимое к температуре 4; Ri — сопротивление, измеренное при температуре т1.

Величины сопротивлений отдельных фаз трансформатора не должны отличаться одна от другой и от заводских данных более чем на 2%. Если расхождение с заводскими данными превышает 2%, но одинаково для всех фаз, следует искать ошибку в измерениях.

Зачем нужно испытывать трансформаторы

Силовой трансформатор – важный передающий узел в составе мощной и сложной энергосистемы, обеспечивающей электропитанием значительное количество промышленных и бытовых энерго потребителей. Такой узел должен быть надежным и исправным продолжительное время, чтобы не происходило сбоя в полезной работе промышленных потребителей, не было недостачи в потреблении электроэнергии в быту обычными людьми.

Именно поэтому масляные и сухие силовые преобразователи напряжения постоянно испытывают:

• На заводах производителях многочисленными проверками и испытаниями на работоспособность – с целью гарантированного понимания, что сложное техническое устройство преобразования напряжения из одного класса в другой после изготовления полностью исправно и готово к дальнейшей работе на объекте;
• При монтаже в ансамбле системы снабжения, тестируя согласно специальной методике приемосдаточных испытаний – с целью понимания, что в момент транспортировки и последующей установки энергооборудования не произошло или не создано никаких дефектов или ошибок монтажа, которые не смогут обеспечить должное, стабильное питание необходимому количеству потребителей;
• Периодически в течении эксплуатации электроустановок и узлов, в результате которых также могут возникнуть определенные сбои или дефекты сложного передающего оборудования – для предотвращения предаварийных или аварийных режимов. Для выявления дефектов на ранних этапах и своевременного их устранения в эксплуатационном режиме с наименьшими потерями для всех энерго потребителей.

Подобный мониторинг, проверки работы силовых передающих устройств обеспечивают максимальное качество работы энергосистем в целом, а значит обеспечивается получение максимального количества и качества электроэнергии в промышленности и в бытовом секторе, что благоприятно влияет на уровень их коэффициента полезного действия.

Измерение емкости обмоток при различных частотах.

Степень увлажнения обмоток трансформатора может быть также определена путем измерения их емкости при различных частотах (метод емкость — частота). Емкость обмоток измеряют при частоте 50 Гц (С50) и при частоте 2 Гц (Сг) специальным прибором контроля влажности типа ПКВ на трансформаторе, залитом маслом, между каждой обмоткой и корпусом при заземленных свободных обмотках. Перед измерением испытуемая обмотка должна быть заземлена на 2—3 мин. Чем больше увлажнена изоляция обмоток трансформатора, тем больше отношение С2/С50. Оно увеличивается также при повышении температуры обмоток трансформатора, поэтому измерения производят при температуре обмоток 10—30° С. Величина отношения С2/С50 зависит и от тангенса угла диэлектрических потерь (tg б) масла, залитого в трансформатор: с увеличением tg б масла отношение С2/С50 возрастает. Для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно и мощностью менее 10 МВА величина С2/С50 обмоток при различной температуре не должна превышать следующих — величин: Температура обмотки в ° С 10 20 30 Отношение С2/С5о 1,1 1,2 1,3 Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg6 ). Увлажнение изоляции обмоток трансформатора, а также ряд других дефектов ведут к увеличению диэлектрических потерь и, как следствие этого, к увеличению тангенса угла диэлектрических потерь (tg6). Рис. 2. Принципиальная схема моста МД-16 (перевернутая) Тн — испытательный трансформатор; Сх — испытуемый объект; Сд,-— образцовый конденсатор; Г — гальванометр; R2 — переменное сопротивление; Rt — постоянное сопротивление; С — магазин емкостей; Э — экран; Р — разрядник

Измерение tg б производят мостом переменного тока типа МД-16. Обычно применяется так называемая «перевернутая» схема моста (рис. 2), позволяющая производить измерения без снятия вводов с трансформатора. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь обязательно для трансформаторов напряжением 35 кВ, но может производиться и для трансформаторов более низкого класса напряжения, если по результатам других измерений нельзя дать окончательного заключения о состоянии изоляции. Тангенс угла диэлектрических потерь измеряют при температуре не ниже +10° С на трансформаторах, залитых маслом, при напряжении переменного тока, не превышающем 60% заводского испытательного напряжения, но не выше 10 кВ. Тангенс угла диэлектрических потерь в изоляции трансформатора зависит от tg6 масла, залитого в трансформатор. С увеличением tg6 масла возрастает itg6 обмоток. Величина tg6 изоляции обмоток трансформатора не должна превышать значений, приведенных в табл. 2. Таблица 2

Значения tg 6 , указанные в таблице, относятся ко всем обмоткам данного трансформатора. Величина tg6 на монтаже не должна превышать 130% значения, указанного в протоколе заводских испытаний. Значения tg6 измеренные на заводе при температуре t2, приводят к температуре измерения на монтаже путем деления на коэффициент К2. Значения коэффициента температурного пересчета

Отбор пробы масла. Пробу масла отбирают из нижней части бака при температуре отбираемого масла не ниже + 5°С. Посуда, в которую отбирается проба, должна быть чистой и хорошо высушенной. Отобранное масло подвергают сокращенному лабораторному анализу на отсутствие влаги, содержание механических примесей, реакцию водной вытяжки и определение кислотного числа. Помимо этого, определяют электрическую прочность масла на аппаратах типа АМИ-60 или АИИ-70 в стандартном разряднике. Пробивное напряжение масла должно быть не ниже 25 кВ для трансформаторов напряжением до 15 кВ включительно и не ниже 30 кВ для трансформаторов напряжением до 35 кВ включительно.

Методика приемосдаточных испытаний силовых трансформаторов

Работы по вводу в эксплуатацию новой энергетической установки, в числе которой входит один из основных силовых агрегатов – силовой трансформатор напряжения – обязательно проходят с учетом определенной методики испытаний всех его узлов и механизмов. Приемосдаточные тесты силовых трансформаторов на новых энерго системах или в момент планово-предупредительного обслуживания уже эксплуатируемых энерго объектах включают в себя до 20 типов различных проверок и контрольных испытаний в зависимости от типа трансформатора по классу напряжения, разницы в системах его охлаждения, и другой сложности остальных систем электроснабжения.

Также, важно понимать технические условия для силовых трансформаторов по ГОСТ.

Понять их детали для начала позволяет рассмотрение общих положений испытаний силового электрооборудования.

Общие положения

Силовые трансформаторы подвергаются контрольным проверкам и испытаниям для выявления возможных дефектов при вводе в эксплуатацию нового оборудования или определения степени надежности эксплуатируемых электроузлов согласно строгому графику их периодичности проведения и следуя определенному объему тестирования:

• Производится обязательное предварительное определение условий подключения трансформатора без сушки;
• Проводится измерение сопротивления обмоток трансформатора по постоянному току;
• Ведутся замеры сопротивления, тесты повышенным напряжением промышленной частоты изоляции обмоток, изоляции конструктивных элементов;
• Производится испытания трансформаторного масла;
• Испытания бака на герметичность;
• Проверяется коэффициент трансформации, тесты групп соединения обмоток, всего переключающего оборудования и устройств, систем охлаждения, предохранительных систем в виде многочисленных клапанов трансформатора, ведется оценка пригодности выхлопных труб.

Типы проверок

Исходя из перечисленных положений тестирования силового энергооборудования и обычному, незнакомому с электроснабжением человеку становится понятно насколько всесторонне проверяется на исправность и работоспособность подобный энерго агрегат. Если трансформаторы имеют высокие мощности преобразования напряжения от 1000 кВа до десятков мВа, к их тестированию добавляют проверки типа:

• Замеров процента диэлектрических потерь – для силового оборудования, рассчитанного на напряжения 35 киловольт;
• Измерения тока и потерь холостого хода – для трансформаторов мощностью 1000 кВа и выше;
• Измерения сопротивления короткого замыкания – для трансформаторов мощностью 63 мВа и выше.

Проводя все вышеперечисленные испытания и тестирования рабочий персонал должен в обязательном порядке руководствоваться определенными регламентами, предписаниями и нормативной документацией по проведению таких работ согласно правилам техники безопасности и охране окружающей среды.

Нормативные ссылки

Технические требования общего характера к силовым преобразующим устройствам различных классов напряжения определяются нормативами:

• «ПУЭ» («Правила устройства электроустановок»), 7-е издание, глава 1.8, пункт 1.8.16, пункты 1-14;
• «ПТЭЭП» («Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»), Приложение 3 Раздел 2; приложение 3.1, таблица 5;
• Паспорт трансформатора от завода-изготовителя;
• ГОСТ 11677-75 – в стандарте, которого описаны программы и акты приемосдаточных, типовых и периодических тестов трансформирующего электрооборудования, проводимых на заводах производителях;
• ГОСТ 3484-77 / ГОСТ 22756-77 / ГОСТ 8008-75 – стандарты, включающие и регламентирующие всю методику текущих испытаний в до и после проведения монтажных работ энергосистем на объектах.

В момент проведения испытаний стоит дополнительно руководствоваться еще несколькими нормативными документами типа ГОСТ 1516 / СТП 09110.220.366-08, помогающих специалистам определить подробный фронт испытательных, проверочных работ силовых трансформаторов напряжения согласно требованиям безопасности и охраны окружающей среды.

Методы измерения

Руководствуясь вышеперечисленной документацией, проводят следующие методы измерений узлов и механизмов в момент испытания силовых трансформаторов:

• Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора – такой процесс проводится при помощи мегаомметра с номинальным рабочим напряжением равным 2500 вольт. Перед и между измерениями все обмотки трансформатора обязательно заземляются;
• Измерение тангенс угла диэлектрических потерь производят мостом переменного тока. Если испытуемые трансформаторы в этот период маслонаполненные – замер проводят при подающем пониженном от паспортного номинального напряжении, равным 2/3 от него;
• Измерение емкости обмоток относят к электрическим испытаниям трансформатора, позволяющим получить данные о степени влажности обмоток трансформатора. Такой вид измерений доступен при контроле коэффициента абсорбции трансформатора, представляющим собой отношение сопротивления изоляции обмоток после шестидесятиминутного измерения к значению сопротивления после пятнадцатиминутного измерения;
• Измерение сопротивления обмоток постоянному току – метод, позволяющий проверить силовые трансформаторы на наличие скрытых неисправностей;
• Определение коэффициента трансформации энерго оборудования производится методом двух вольтметров, который дает понимание о правильном или ошибочном соединении группы обмоток трансформатора.

Дополнительные тесты

Существуют и другие периодичные испытания силового трансформатора, носящие характер дополнительных тестов и проверок устройств трансформации напряжения. К ним относят:

• Проверка фазировки, вводов и встроенных трансформаторов тока силового оборудования;
• Включение устройства на номинальное напряжение толчком и другие.

Как для основных методов измерений, так и для дополнительных испытаний существуют специальные, определенные нормативными актами средства измерений, условия их проведения, допустимые поправочные коэффициенты погрешностей и определенный четкий порядок действий. Обо всем этом лаконично и кратко статья знакомит ниже.

Средства измерения

Или приборы, применяемые для проведения методики приемосдаточных испытаний включают в себя следующий типовой набор электрооборудования:

• Мегаомметр электронный на предел напряжения в 2500 Вольт (типа Ф4102/2-М);
• Вольтметры (типа Э545);
• Амперметр (типа Э526);
• Мосты постоянного тока;
• Лабораторная испытательная установка или стенд (типа Р333);
• Другие инструменты, применяемые в опытах в зависимости от типа проводимых методик.

В момент испытаний нельзя обходится и без определенных средств защиты рабочего персонала, проводящего тесты и испытаний опасного электрооборудования в виде:

• Переносных заземлений;
• Диэлектрических ковров, перчаток, бот;
• Предупредительных плакатов.

Только обеспечив полную безопасность и проведя полных спектр подготовительных и организационных работ следует приступать к текущим процессам испытания силовых трансформаторов напряжения.

Требования к погрешности

Регламент испытаний силовых трансформаторов устанавливает определенные требования к погрешностям измерений, не учитывая которые при проведении тестирования возможно допустить ряд технических ошибок при дальнейших расчетах значений методов испытания электро оборудования, что в свою очередь приведет к неправильным заключительным выводам о степени надежности трансформатора и его работоспособности в дальнейшей эксплуатации.

Погрешность во всех видах испытаний и методов измерений не должна превышать более 5 % от установленных номинальных значений.

Условия проведения

Методика тестирования и испытания такого сложного технического устройства предполагает выбор определенных климатических условий проведения, подготовительно-организационных и технических предварительных работ. В их состав входят условия:

• Любые методы измерения систем трансформатора напряжения проводят только в сухие погодные условия;
• Сам энерго агрегат перед проведениями испытаний должен быть предварительно расшинован, все места предполагаемых измерений должны быть очищены от пыли и иметь свободный доступ тестируемого персонала;
• Все необходимые приборы для испытаний должны содержать актуальные даты поверки, быть полностью в исправном состоянии;
• Испытания измерения сопротивления обмоток постоянному току проводятся лабораторным средством – омметром, соответствующих номиналов. В методе необходимо устанавливать значение тока постоянной частоты в 20% от величины тока обмотки. Сопротивление провода в цепи измерений не должно превышать 0,5% значения сопротивления вольтметра;
• Используется обязательное размагничивание магнитопровода от любых остаточных намагничиваний для чистоты проведения измерений тока и потерь холостого хода трансформатора;
• Если испытуемый трансформатор только прибыл от производителя и ранее не был в эксплуатации в составе энерго системы измерения его потерь холостого хода проводят в первую очередь;

Более подробно с остальными условиями проведения испытаний трансформаторов можно найти в нормативной документации определяющих методы их проведения и тестирования преобразующей электросистемы.

Порядок проведения проверок

В нормативных актах и регламентах методики испытаний прописан строгий порядок проведения тестов силового трансформатора напряжения. Начинается он с установления условий включения трансформатора.

Определение условий включения

Возможно ли включение трансформатора без сушки определяют непосредственно в момент проведения испытаний, следуя нормативами типа РТМ 16.800.723-80 («Трансформаторы силовые. Транспортировка, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию). Выводы о условиях включения формируются исходя из данных, указанных в паспорте оборудования от заводов-производителей, понимая к какой из четырех групп по мощности и классу напряжения, относится тестируемый энерго агрегат, а также с учетом реальных транспортировочных условий трансформатора.

Измерение сопротивлений изоляции

Замеры сопротивления изоляции силовых трансформаторов по технологии приемосдаточных испытаний проводят до измерений тангенса угла диэлектрических потерь, и измерения емкостей обмоток. Измерения производятся при помощи мегаомметра номинальным напряжением 2500 вольт и пределом сопротивления на шкале в 10000 Ом. Перед началом измерений сопротивления испытуемые обмотки должны быть заземлены не менее трех минут.

Такой тест позволяет определить наличие скрытых неисправностей силового оборудования, вычислить степень увлажненности объектов. Замер сопротивления обмоток должен производится при одинаковой температуре, в разные временные промежутки – через 15 и 60 секунд после подачи напряжения на тестируемом объекте.

Как измерить коэффициент трансформации

Определение этого параметра во время испытаний позволяет проверить на правильность паспортные значения коэффициента трансформации от поставщика производителя, к тому же этот этап испытаний дает понимания о правильности подсоединения ответвлений обмоток, подсоединённых к переключающим устройствам силового оборудования.

Тест ведется на всех ступенях переключения, значение коэффициента при этом не должно отличаться более, чем на 2% от значений, указанных в паспорте силового трансформатора.

Практически измерение коэффициента трансформации проводится методом двух вольтметров. Суть этого метода заключается в подаче напряжения номинального значения к одной из обмоток трансформатора и параллельно подключив в эту цепь два вольтметра, произведение замеров значения напряжения, подаваемого на обмотку и его значения на второй обмотке трансформатора.

Важным моментом в таком измерении является необходимость контроля питающего напряжения на обмотку трансформатора в диапазоне не менее 1% от номинального паспортного значения, без любых перекосов.

После замеров фазных и линейных значений напряжений на обмотке трехфазного трансформатора, по специальным формулам указанным в нормативных актах испытаний производится расчет значения коэффициента трансформации и сравнение полученной величины с значением коэффициента трансформации из заводского паспорта оборудования.

Как измерить сопротивления обмоток постоянному току

Испытания необходимы для выявления дефектов в обмоточных проводах, переключающих устройствах, всех контактных соединениях обмоток трансформаторов. Перед проведением теста все замеряемые контактные части должны быть тщательно очищены от пыли и грязи.

Тест проводится на всех ответвлениях обмоток трансформаторов, имеющих устройства переключения без возбуждения.

Замеры начинаются только после осуществления не мене трех полных циклов переключения на силовом трансформаторе.

Значения сопротивления обмоток на всех ответвлениях разных фаз должны отличаться от паспортных значений не более, чем на 2% при одинаковой температуре. В случае если необходимо провести дополнительные температурные пересчеты, полученные результаты должны варьироваться в 5% дифференте от исходных.

Испытания сопротивления обмоток постоянному току возможно производить двумя методами:

• Методом падения напряжения – самый простой испытательный метод с применением простых измерительных приборов (вольтметров и амперметров) основан на замере значений падения напряжения и тока на тестируемом участке, а после расчете значения сопротивления по закону Ома и его сравнение с паспортными данными трансформатора;
• Мостовой метод – более технически сложный метод, при котором необходимо использование измерительного стенда прибора (типа РЕТ-МОМ). В этом случае производятся замеры активных сопротивлений обмоток трансформатора при различных значениях напряжения, и сравнения полученных результатов с номиналами паспорта оборудования от производителя.

Второй метод измерений сопротивлений более сложный и требует обязательного применения специального тестируемого оборудования, квалифицированного, обученного персонала и других деталей в момент испытаний, но позволяет более шире и точнее произвести тест и определить пригодность энерго оборудования.

Фазировка

Простыми словами это проверка на совпадение по фазам и значению вторичных напряжений на всех выводах вновь вводимых в эксплуатацию новых силовых трансформаторов в системе одиночного трансформирования напряжения или в энерго установках, в которых используется второй резервный питающий ввод, а значит и второй трансформатор. Их вводы и выводы должны быть совпадать по фазам в замкнутой цепи

Именно с этой целью и производятся данные испытания, с обязательным нахождением общей тестовой точки в тестируемой цепи. Практически на высоковольтных вводах проверка правильной фазировки производится использованием временных перемычек, оперативных штанг, на низковольтных вводах измеряя напряжение вольтметрами.

Измерение холостого хода

Суть испытаний достаточно прост. Согласно схематике, приведенной в «ПУЭ» для двух значений напряжений – номинальном и малом – при помощи фазометра измеряется ток холостого хода. Через его полученное значение расчетными формулами высчитывается потребляемая активная мощность, которая и будет значением потерь холостого хода тестируемого трансформатора напряжения.

Полученные тестовым путем значения потерь холостого хода, равные эквиваленту активной расчетной мощности холостого хода, сравнивают с паспортными номиналами производителя в этих критериях испытания. Для измерений холостого хода они должны не превышать определенных значений, выраженных в процентах:

• При однофазном тесте результаты не должны превышать 10% от паспортных;
• При трехфазных тестах – не более 5%.

Данные этого теста, как и вышеописанных после его проведения и проведения расчетов фиксируются в протоколах и актах испытания электрооборудования.

Коротким замыканием

Испытуемый силовой трансформатор подвергается опыту короткого замыкания с целью проверки цепи вторичной обмотки, получения значения номинального тока в этой цепи, значения потерь мощности, получения данных по падению напряжения на внутреннем сопротивлении энерго агрегата.

Опыт коротким замыканием ведется при создании короткого замыкания (искусственного типа по схемам из нормативов «ПУЭ») цепи вторичной обмотки и номинальном токе первичной обмотки трансформатора. Для проведения подобного испытания используются измерительные приборы типа амперметр, вольтметр, ваттметр соединенные согласно схемам их включения в специальную цепь опыта.

Контрольные испытания начинают при нулевом напряжении на входе трансформатора. Постепенно увеличивая напряжения первичной обмотки до определенного значения, при токе первичной обмотке, достигаемом номинала.

После получения измерительных результатов приборов производят их сравнение с паспортными номиналами от производителя. Практические данные должны быть в пределах 5-10 процентного отклонения по величине от паспортных.

Обработка, оценка и оформление результатов

В процессе ведения контрольных испытаний новых или эксплуатируемых ранее силовых трансформаторов напряжения в составе различных энерго систем и объектов ведется специальный протокол – рабочий журнал, в котором тестируемый персонал фиксирует, заверяет и визирует все данные полученные опытами, измерениями, расчетами на основе формул предписанных нормативной документацией по методике приемосдаточных испытаний.

После окончания всех основных опытов и занесения данных в указанный журнал, на их основе с учетом значений и данных прошлых испытаний силового энерго оборудования производится оценка и анализ дальнейшей работоспособности тестируемого образца или других действий, связанных с возможным проведением ремонтных работ оборудования.

На основе оценочных и аналитических мероприятий обслуживающий персонал делает окончательные выводы и выносит заключение по силовому оборудованию, которые заносит в протоколы (изоляционные карты) прохождения испытаний и опытов.

Занесение выводов в протокол испытаний является заключительным мероприятием всей методики приемосдаточных испытаний силового трансформатора напряжения на конкретном объекте.

Требования безопасности и охраны окружающей среды

Немаловажным для персонала, проводящего испытания и лабораторные опыты, измерения на силовом энергетическом оборудовании является выполнение обязательных требований безопасности и охраны окружающей среды. Обязательное исполнение всех мер по безопасности проведения испытаний высоковольтного оборудования повышенной опасности регламентируется нормативами, указанными в «ПОТ», «ППБ», инструкции по охране труда. Рабочий персонал должен знать и применять практики данные требования.

Какой-либо экологической опасности для окружающей среды методика испытаний силовых трансформаторов не имеет.

Диагностика бытовых трансформаторов понижения

Такие элементы содержатся в блоках питания, понижающих напряжение на входе 220 В до значения 5–30 В на выходе. Перед тем, как проверять работоспособность трансформатора понижения, нужно вначале удостовериться в исправности его первичной обмотки. При выявлении запаха гари, возникновении дыма или треска измерения необходимо прекратить. Если же описанные дефекты не выявлены, выполняются измерения на вторичных катушках. В процессе измерений к ним допустимо прикасаться исключительно щупами тестера. Данные измерений сопоставляются с контрольными. Если нестыковка составляет 20% и более, подтверждается неисправность обмотки. Но протестировать такой блок удастся только при наличии 100% идентичного рабочего блока, который необходим для сборки контрольных данных. При работе с сопротивлением около 10 Ом возможно искажение результатов (характерно для некоторых тестеров).

Дополнительные испытания

Испытания с оценкой внешней целостности корпуса трансформатора, анализа трансформаторного масла, вводов, тест встроенных трансформаторов тока силового преобразователя напряжения хоть и носят вспомогательный характер, но должны в обязательном порядке проводится при проведении приемосдаточных работ на объекте.

Кратко о каждом из них рассказывается ниже.

Трансформаторного масла

Масло в системе силового трансформатора напряжения играет роль охлаждающей, изоляционной жидкости в зависимости от типа сборки электроагрегата. К тому же со временем необходимые показатели этого жидкого вещества могут видоизменяться (масло может «стареть»), что негативно может повлиять на правильную работу всего преобразователя напряжения в целом. Поэтому при дополнительных испытаниях трансформаторное масло оценивают по нескольким параметрам:

• Степень возможного окисления масла;
• Критический нагрев до режима воспламенения жидкости;
• Допуски вещества по плотности.

Данные собираются на основе тестов с помощью специальных лабораторных измерителей, которые после испытаний сравнивают с паспортными значениями и в случае серьезных отклонений полученных параметров от заданных, принимают соответствующие меры.

Вводов

Следующим вспомогательным тестом является проверка и осмотр всех контактных вводов силового оборудования на обнаружения явных неисправностей, деформаций или иных дефективных изменений, которых не было на этапе прошлого тестирования.

Ведется обязательная очистка контактных вводов от пыли, грязи и других посторонних веществ, которые могут отрицательно повлиять на работоспособность оборудования.

Встроенных ТТ

Дополнительным обязательным испытанием подвергаются встроенные трансформаторы тока на силовом преобразователе напряжения согласно «ПЭУ» по пунктам. 7.1, 7.3.2, 7.4-7.6. В основу таких тестов входят несколько проверок оборудования:

• Измерение сопротивления изоляции встроенных ТТ – полученное значение сопротивления должно быть не менее 1 Мом;
• Тепловизионный контроль ТТ – тест и оценка проводится согласно нормам, указанным в приложении 3 «ПУЭ»;
• Контроль изоляции под рабочим напряжением.

Все полученные параметры, после проведения их сравнительного анализа с паспортными данным добавляются к основным результатам проверки оборудования занесением в рабочий журнал.

Включение толчком на номинальное напряжение

Перед тестированием трансформатора подобным опытом монтажные, очистные работы с силовым оборудованием должны быть полностью закончены. Первичный анализ и общие мероприятия методики тестов трансформатора должны нести минимум удовлетворительные значения и параметры для проведения включения толчком на номинал напряжения.

Суть вспомогательного испытания состоит в подключении к трансформатору дизель генератора и подача напряжения на него без нагрузки в 3-6 кратной величине толчком в присутствии рабочего персонала, который ведет оценку и анализ всех защит и механизмов силового преобразователя напряжения.

Если срабатывания защит трансформатора на отключение от сети не было, оборудование остается под напряжением на длительный период с дальнейшей его «прослушкой» и анализа работы.

По результатам тестирования полученные данные, выводы о работе силового электрооборудования заносятся в рабочий журнал испытаний.

Контроль схемы под нагрузкой – прямой метод

Этот способ применяется для проверки рабочих параметров преобразователя. Его суть заключается в определении токов в обмотках под нагрузкой. К вторичной обмотке подключается такая нагрузка, чтобы протекающие в обмотках токи составляли минимум 20% от номинальных величин. Если вторичных обмоток несколько, неподключенные к нагрузке необходимо закоротить. Это нужно в целях безопасности, чтобы избежать возникновения высокого напряжения в разомкнутой вторичной катушке. Полученные значения делятся между собой, и определяется коэффициент трансформации. При его соответствии паспортной величине подтверждается исправность устройства, при несоответствии – нужно определить дефект.

Инструкция как мегаомметром проверить трансформатор 250 кВа

Подробно тест проверки сопротивления изоляции обмоток силового трансформатора номинальной мощностью 250 кВа, независимо от класса напряжения по высоковольтной стороне (6/10 кВ или выше) и значением напряжение на низковольтной стороне равной стандарту 0,4 кВ проводится в несколько четких шагов, что позволяет выполнить такое испытание наиболее полно, правильно и главное безопасно.

Основное требование по безопасности в инструкции проверки трансформатора 250кВа или любой другой мощности мегаомметром производится рабочим персоналом только вдвоем, с группой по электробезопасности ведущего измерения не ниже IV (до и выше 1000 вольт), а его напарника – не ниже III категории электробезопасности.

Замеры сопротивления проводят не ранее, чем через 12 часов после окончания заливки в агрегат трансформаторного масла до номинального уровня. Измерения ведут при температуре изоляции не ниже 10 градусов по Цельсию.

Последовательность

Последовательность проведения теста-измерения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500В и пределом сопротивления 10000 Ом, следующая:

• Проведение внешнего осмотра преобразователя напряжения в составе энерго системы – перед испытанием специалисты должны провести внешний осмотр оборудования, и визуально убедится в целостности всех элементов, отсутствия повреждений радиатора трансформатора, изоляторов, уровня масла, стекла термометров, заземления трансформатора;
• Замер мегаомметров (2500 В/10000 Ом) проводятся в строгой последовательности по схемам из нормативной документации для текущего теста:
• НН – ВН;
• ВН – НН;
• ВН + НН.

При этом все выводы обмоток одного напряжения соединяют между собой, остальные обмотки в обязательном порядке заземляют.

• С помощью мегаомметра подключенного к выводам обмоткам проводят два замера сопротивления с временным интервалом 15 и 60 секунд. Начало отсчета берут от начала вращения ручки прибора. Перед началом проведения тесты все обмотки трансформатора требуется их заземлять на время не менее 5 минут;
• Перед проведением замеров рабочая зона, где установлен испытываемый агрегат должна быть очищена от любых посторонних предметов, ограждена и в доступных местах вывешены плакаты по электробезопасности типа «СТОЙ! НАПРЯЖЕНИЕ!», а в местах переключения или других подвижных контактах предупреждающие плакаты «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТАЮТ ЛЮДИ!»
• Полученные значения сопротивлений обмоток в равном температурном эквиваленте, но с разным временным интервалом сравнивают с нормативными данными трансформаторов из технической литературы, фиксируют их в рабочем журнале испытаний. Номинал сопротивления обмоток согласно пунктам «ПУЭ» в нормальном режиме устройства равен не мене 0,5 Мом;
• После измерений сопротивления принимаются проводить следующие измерение в составе данного испытания типа:
• Измерения сопротивления шпилек стяжных, бандажей, прочих конструктивных элементов крепежа корпуса оборудования относительно активного металла магнитопровода и обмоток;

Последний этап

Полученные значения фиксируют в том же формате в рабочем журнале, а после анализируют с основными значениями сопротивлений. Мегаомметр с номиналом по напряжению в 2500 Вольт и пределом по сопротивлению в 10000 Ом позволяет не только получить данные о значения сопротивления внутренних элементов трансформатора в 250кВА, но дает возможно их прозвонить на целостность внутри, тем самым определив есть ли внутри преобразующего устройства неисправности, необходимые к срочному устранению или ремонту. Что в свою очередь влияет на заключительные выводы о возможности ввода нового или ранее используемого оборудования в эксплуатацию в составе всей сложной электроустановки.

Измерение сопротивления изоляции.

Сопротивление изоляции между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками трансформатора измеряют мегомметром на напряжение 2500 в. Для исключения влияния токов утечки по поверхности изоляторов, особенно при измерениях во влажную погоду, накладывают экранные кольца из голой медной проволоки, соединяемые с зажимом «экран» мегомметра (рис. 1). Перед началом измерения сопротивления изоляции испытуемую обмотку трансформатора заземляют на 2—3 мин и тщательно протирают поверхность вводов. Показания мегомметра отсчитывают через 15 и 60 сек после начала вращения рукоятки, что соответствует значениям R15 и R60. Рукоятку мегомметра следует вращать равномерно со скоростью 110—120 об/мин. Желательно применять мегомметр с моторным приводом типа ПМ-89 или с кенотронной выпрямительной приставкой. По этим замерам определяют также коэффициент абсорбции, т. е. отношение R15 / R60., являющийся одним из показателей степени увлажнения обмоток. Для трансформатора напряжением до 35 кВ включительно, мощностью менее 10 МВА при различной температуре обмотки величина сопротивления изоляции должна быть не менее указанных величин: Температура обмотки в °С . 10 20 30 40 50 60 70 R60 в Мои. 450 300 40 Измеренную величину сопротивления изоляции сопоставляют со значением сопротивления изоляции по данным завода-изготовителя (по протоколу заводских испытаний). Перед сопоставлением значение R60, измеренное на заводе, приводят к температуре измерения на монтаже путем умножения на коэффициент пересчета K1.

Рис. 1. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора с наложением экранных колец Значение коэффициента К\ в зависимости от разности температур при заводских испытаниях (f2) и при измерении на монтаже (t\): Сопротивление изоляции на монтаже должно быть не ниже 70% сопротивления изоляции по данным протокола заводских испытаний. Значение коэффициента абсорбции R60 / R15. Должно быть не ниже 1,3 при температуре 10— 30° С.

Таблица испытательных напряжений

Табличные данные для силовых трансформаторов приведены в «ПУЭ» в таблице правил № 1.8.11. Испытания повышенным напряжением промышленной частоты ведутся для изоляции обмоток трансформатора, вводов силового электрооборудования. Временной норматив на данные испытания установлен в промежутке равным 1 минуте.

Таблица 1.8.11 по «ПУЭ». Испытательное напряжение промышленной частоты внутренней изоляции силовых трансформаторов и реакторов с нормальной изоляцией и трансформаторов с облегченной изоляцией (сухих и маслонаполненных)

Опыту повышенным напряжением продолжительностью 1 минута подвергается каждая из обмоток в отдельности. В этот момент остальные обмотки, все контактные части и другие токоведущие элементы трансформатора тщательно заземляются.

Измерение величины отношения АС/С.

Одним из методов измерения влажности обмоток является метод «емкость — время», по которому измеряют прирост емкости ( АС) к емкости (С), за определенный промежуток времени. Отношение этих величин (А С/С) характеризует степень увлажненности изоляции обмоток трансформатора: с увеличением влажности отношение А С/С возрастает. Отношение А С/С измеряют специальным прибором типа ЕВ-3, на трансформаторах, не залитых маслом. Обычно эти измерения производят в начале ревизии трансформатора, после подъема выемной части и в конце ревизии, до погружения керна трансформатора в масло. Отношение А С/С измеряют для каждой обмотки при соединенных с заземленным корпусом свободных обмотках. Перед измерением испытуемую обмотку заземляют на 2—3 мин. Провода, соединяющие прибор с испытуемой обмоткой, должны быть возможно короче. Таблица 1

Величина отношения А С/С в %, измеренная в конце ревизии, и разность в % между величиной Д С/С в конце и начале ревизии должны быть в пределах величин, приведенных в табл. 1. Величина отношения Л С/С увеличивается с повышением температуры. Поэтому, если за время ревизии трансформатора изменилась температура выемной части и измерения отношения Д С/С в конце и начале ревизии производились при различных температурах, их необходимо перед сопоставлением привести к одной температуре. Пересчет значения Д С/С, измеренного в конце ревизии при температуре t\, к температуре обмотки в начале ревизии t2 производится путем умножения на коэффициент температурного пересчета К2 Значения коэффициента температурного пересчета Измерение емкостей обмоток при различных температурах. Емкость увлажненной изоляции возрастает при повышении температуры значительно быстрее, чем емкость неувлажненной изоляции, поэтому по отношению емкостей обмоток трансформатора, измеренных при различных температурах, можно судить о степени увлажненности их изоляции. Емкость измеряют на трансформаторе, залитом маслом, при помощи моста переменного тока типа МД-16, а при его отсутствий для трансформаторов мощностью менее 10 МВА, напряжением до 35 кВ методом амперметр-вольтметра. Емкость обмотки измеряют при нагретом трансформаторе до температуры обмотки не ниже 70° С (Сгор ) и при температуре на 50° С ниже (Схол). Величина отношения Стор/Схол для трансформаторов мощностью менее 10 МВА напряжением до 35 кВ включительно не должна превышать 1,1.

определение коэффициента трансформации

Коэффициент трансформации определяют для трансформаторов после их капитального ремонта со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта. Коэффициентом трансформации трансформатора называется отношение напряжения на обмотке высшего напряжения (ВН) к напряжению на обмотке низшего напряжения (НН) при холостом ходе: где кт — коэффициент трансформации; Uі — напряжение на обмотке ВН; U2~ напряжение на обмотке НН. Коэффициент трансформации определяют на всех ответвлениях обмоток, доступных для переключения и для всех фаз. Для трехобмоточных трансформаторов достаточна проверка коэффициента трансформации только для двух пар обмоток. Измерения производят методом двух вольтметров (рис. 4). Напряжение подают на обмотку ВН. Для трансформаторов малой мощности величина подводимого напряжения должна составить 20—30% номинального напряжения, а для мощных трансформаторов достаточно 1-5% . При испытании трехфазных трансформаторов к одной обмотке подают симметричное трехфазное напряжение и одновременно измеряют напряжение между соответствующими одноименными линейными выводами обеих проверяемых обмоток. При отсутствии трехфазного симметричного напряжения коэффициент трансформации можно определять при однофазном возбуждении, если возможно измерить фазовые напряжения, а также для трансформаторов, у которых хотя бы одна обмотка соединена в «треугольник». Коэффициент трансформации измеряют при поочередном закорачивании одной из фаз по схемам, приведенным на рис. 5, а, б, в. Коэффициент трансформации при этом методе будет равным 2/Сф (при схеме Y/Д ) или /Сф/2 (при схеме Д/Y ), где Кф— фазовый коэффициент трансформации. Если в обмотке, соединенной в «звезду», выведена нулевая точка, то измерение коэффициента трансформации может быть произведено без закорачивания фаз по схемам, приведенным на рис. 6 а, б, в. В этом случае измеряют непосредственно фазовый коэффициент трансформации. Для измерений следует пользоваться приборами класса точности не ниже 0,5. Рис. 4. Измерение коэффициента трансформации трансформатора Измеренный коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 1—2% от коэффициента трансформации на том же ответвлении на других фазах и от паспортных данных трансформатора. Рис. 5. Пофазное измерение коэффициента трансформации трехфазного трансформатора при однофазном возбуждении с закорачиванием фазы

Рис. 6. Пофазное измерение коэффициента трансформации трехфазного трансформатора при однофазном возбуждении без закорачивания фазы

ПРОВЕРКА ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК

Рис. 8. Проверка группы соединения обмоток однофазного трансформатора методом импульсов постоянного тока Эта проверка производится также для трансформаторов, прошедших капитальный ремонт со сменой обмоток, импортных и не имеющих паспорта.

Рис. 7. Проверка группы соединения обмоток трехфазного трансформатора фазометром — фазометр; U — реостат Б — батарея или аккумулятор 2—12 е; К — кнопка; Г — гальванометр с нулем посередине шкалы

Группа соединения обмоток характеризует угол между векторами напряжений обмоток ВН и НН одноименных фаз трансформатора. Проверка группы соединения обмоток может быть произведена несколькими методами. Метод фазометра. При этом методе последовательную обмотку однофазного фазометра через реостат подключают к зажимам одной из обмоток трансформатора, а параллельную обмотку — к одноименным зажимам другой обмотки трансформатора (рис. 7). К одной из обмоток подводят пониженное напряжение, достаточное для работы фазометра, и реостатом устанавливают номинальный ток в последовательной обмотке фазометра. Фазометр показывает угловое смещение векторов напряжений в градусах. Во избежание возможных ошибок при измерениях лучше пользоваться фазометром с четырехквадрантной шкалой типа Э-500. Для трехфазных трансформаторов рекомендуется повторять измерения на двух парах выводов. Например АВ-ab и АС-ас — при этом в обоих случаях результаты должны быть одинаковыми.

Метод импульсов постоянного тока.

Определение группы соединения обмоток трансформаторов этим методом производится при помощи гальванометра с нулем посередине шкалы или магнитоэлектрического вольтметра. Для однофазных трансформаторов схема проверки приведена на рис. 8. Напряжение постоянного тока 2—12 в от батареи или аккумулятора подводят к зажимам А — X обмотки высшего напряжения. Если при включении тока полярность зажимов а—х окажется одинаковой с полярностью зажимов А—X, то группа соединения обмоток этого трансформатора 12, в противном случае — 6. Для трехфазных трансформаторов определение группы производится по схеме (рис. 9), где отклонения стрелки гальванометра составлены для случая соединения обмоток по схеме Y/Y — группа 12. При указанной на схеме полярности подключения источника постоянного тока и гальванометра отклонения стрелки вправо (при включении тока) обозначаются плюсом ( + ), отклонение стрелки влево—минусом (—). Для нечетных групп соединения имеют место нулевые показания гальванометра. Отклонения гальванометра при проверке наиболее распространенных групп соединения обмоток приведены в табл. 4. Результаты проверки записывают по такой же форме и по совпадению показаний с данными таблицы устанавливают группу соединения обмоток проверяемого трансформатора.

Рис. 9. Проверка группы соединения обмоток трехфазного трансформатора методом импульсов постоянного тока

Таблица 4

измерение величины тока холостого хода

Для измерения величины тока холостого хода к обмотке низшего напряжения при разомкнутых остальных обмотках .подводят номинальное напряжение. Для трехфазных трансформаторов подводимое трехфазное напряжение должно быть практически симметричным. Ток холостого хода можно также измерять после включения трансформатора под рабочее напряжение. В этом случае для измерения величины тока холостого хода используют стационарные трансформаторы тока, во вторичную обмотку которых включают контрольный прибор. Не следует пользоваться для этих измерений приборами детекторной системы, так как форма кривой тока холостого хода значительно отличается от синусоиды, что приводит к погрешностям при измерениях. Величину тока холостого хода трехфазных трансформаторов измеряют во всех трех фазах и определяют как среднее арифметическое этих величин. Величина тока холостого хода трансформатора не нормируется.

• Назад
• Вперед