Tehomuuntajat ja jakelumuuntajat (jota kutsutaan jäljempänä yhteisesti "muuntajiksi") ovat tärkeitä laitteita voimajärjestelmissä, ja rutiinitestaus on pakollinen ennen tehtaalla toimittamista tai paikan päällä tapahtuvaa käyttöönottoa, jotta varmistetaan suunnittelustandardien, turvallisuusvaatimusten ja toimintavarmuuden noudattaminen. Testauskohteet on standardoitu kansainvälisten standardien (esim. IEC 60076 -sarja) ja kansallisten standardien (esim. GB/T 1094 -sarja) mukaan, ja tehomuuntajien (suurempi jännite/kapasiteetti, käytetään siirtoverkoissa) ja jakelumuuntajien (pienempi jännite/kapasiteetti, käytetään jakeluverkoissa) välillä. Alla on jäsennelty yhteenveto tärkeimmistä rutiinitestauskohteista toiminnallisten tavoitteiden mukaan luokiteltuna:
Sähköisen suorituskyvyn testaus (rutiininomaiset perustuotteet)
1. Eristysresistanssitesti (IR-testi)
Tarkoitus: Arvioi muuntajan eristysjärjestelmän eheys (käämit, sydän, holkit jne.) ja havaitse viat, kuten kosteus, saastuminen tai eristeen huononeminen.
Periaate: Käytä megaohmimittaria (500V/1000V/2500V, nimellisjännitteestä riippuen) käämien välisen resistanssin mittaamiseen, käämien maahan (ydin/säiliö) ja eri käämitysvaiheiden välillä.
Standardit:
Ei merkittävää pudotusta tehtaan perustietoihin verrattuna (yleensä suurempi tai yhtä suuri kuin 100 MΩ jakelumuuntajille, suurempi tai yhtä suuri kuin 500 MΩ tehomuuntajille).
Eristysresistanssin suhteen 60 asteessa 20 asteeseen tulee olla 1,5–2,5 (lämpötilakorjaus vaaditaan).
Soveltamisala: Pakollinen kaikille muuntajille; paikan päällä tapahtuvaan{0}}testaus sisältää usein vertailuja ennen- ja sen jälkeistä-asennusta.
2. Käämitysvastuksen mittaus
Tarkoitus: Tarkista käämien valmistuksen laatu (esim. kierrosten tiiviys, johdinmitan oikeellisuus), havaitsee huonot liitännät (esim. löysät liittimet) ja laske kuparihäviö.
Periaate: Käytä DC-siltamenetelmää (Kelvin-silta matalaresistanssiin, Wheatstone-silta keskiresistanssiin) kunkin käämin tasavirtaresistanssin mittaamiseen (korkea-jännite, matala-jännite, kosketuskäämit) huoneenlämpötilassa.
Standardit:
Kolmen -vaihemuuntajan tapauksessa: vaiheresistanssin epätasapainosuhde on pienempi tai yhtä suuri kuin 2 %; linjan resistanssin epätasapainoaste Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1 %.
Yksivaiheiset -muuntajat: Resistanssiarvojen tulee olla ±3 %:n sisällä suunnitteluarvosta.
Huomautus: Tulokset on korjattava vertailulämpötilaan (esim. 75 astetta kuparikäämityksille) käyttämällä kaavaa: Rt=R20×235+20235+t (235 on kuparin lämpötilakerroin).
3. Jännitteen suhde ja napautuspaikan vahvistus
Tarkoitus: Varmista, että muuntajan jännitesuhde (korkea-jännite/pieni-jännite) vastaa suunnitteluarvoa ja että käämikytkimet (päällä-kuorma tai pois-kuorma) toimivat oikein.
Periaate: Käytä pientä vaihtojännitettä (yleensä 10–20 % nimellisjännitteestä) yhteen käämiin (esim. korkean -jännitteen puolelle), mittaa toisen käämin indusoitunut jännite ja laske todellinen jännitesuhde: kactual=U2U1.
Standardit:
Todellisen jännitesuhteen ja nimellissuhteen välinen poikkeama Vähemmän tai yhtä suuri kuin ±0,5 % (jakomuuntajille) tai ±0,2 % (tehomuuntajille).
Käämikytkimillä varustetut muuntajat: Testaa kaikki hanan asennot varmistaaksesi, että hanat puuttuvat tai eivät ole virheellisiä.
Menetelmä: Käytä erillistä jännitesuhteen testaajaa (automaattisella välioton asennon tunnistus on{0}}kuormituskäämikytkimet, OLTC).
4. Napaisuuden ja vaihejärjestyksen tarkistus
Tarkoitus: Estä käämien käänteinen kytkeminen (joka aiheuttaisi oikosulkuja tai väärän tehon) ja varmistaa vaihejärjestyksen yhdenmukaisuuden sähköjärjestelmän kanssa.
Napaisuustesti:
Periaate: Käytä "pistemerkintä"-menetelmää-syötä tasajännite ensiökäämiin ja tarkkaile toisiokäämin indusoidun virran suuntaa galvanometrillä. Jos galvanometri poikkeaa positiivisesti, liitetyt liittimet ovat samaa napaisuutta (merkitty pisteillä).
Vaihesekvenssitesti:
Periaate: Käytä kolmivaiheista-vaihtovirtaa ensiökäämiin, mittaa ensiö- ja toisiojännitteiden välinen vaihesuhde oskilloskoopilla tai vaihejärjestysmittarilla. Varmista, että vaihejärjestys (esim. ABC) on suunnitelman mukainen.
Vakio: Napaisuuden ja vaihejärjestyksen tulee vastata tyyppikilpeä ja suunnittelupiirustuksia (kriittinen muuntajien rinnakkaiskäytössä).
5. Lyhyt-piiriimpedanssin mittaus (Zk-testi)
Tarkoitus: Arvioi muuntajan kyky kestää oikosulkuvirtaa-, laske oikosulku-häviö ja tarkista käämin mekaaninen lujuus.
Periaate: Oikosulje yksi käämi- (esim. matalan-jännitteen puoli), aseta pieni vaihtojännite toiseen käämiin (esim. korkean-jännitteen puolelle) ja säädä virta nimellisarvoon. Mittaa syötetty jännite (Uk) ja syöttöteho (Pk). Oikosulkuimpedanssi- lasketaan seuraavasti: Zk=UratedUk×100 % ja oikosulkuhäviö Pk on nimellisvirralla kulutettu teho.
Standardit:
Oikosulkuimpedanssin poikkeama-Pienempi tai yhtä suuri kuin ±5 % suunnitteluarvosta (kriittinen rinnakkaistoiminnalle, koska impedanssin epäsuhta aiheuttaa kuormituksen epätasapainoa).
Oikosulkuhäviö Vähemmän tai yhtä suuri kuin ±10 % suunnitteluarvosta (jakomuuntajille) tai ±5 % (tehomuuntajille).
Huomautus: Testit suoritetaan nimellistaajuudella (50/60 Hz), ja tulokset korjataan vertailulämpötilaan.
6. Ei-kuormitushäviön ja viritysvirran mittaus (raudan häviötesti)
Tarkoitus: Arvioi sydämen magneettinen suorituskyky (esim. hystereesihäviö, pyörrevirtahäviö) ja havaita sydämen viat (esim. löysät laminaatit, oikosuljetut sydänpultit).
Periaate: Avaa-piiri yksi käämi (esim. korkea-jännitepuoli), aseta nimellisjännite (ja nimellistaajuus) toiseen käämiin (esim. matala-jännitteen puoli), mittaa tuloteho (P0, ei-kuormitushäviö) ja herätevirta (I0).
Standardit:
Ei{0}}kuormitushäviö Pienempi tai yhtä suuri kuin ±10 % suunnitteluarvosta (jakomuuntajat) tai ±5 % (tehomuuntajat).
Herätysvirta Vähemmän tai yhtä suuri kuin 5 % nimellisvirrasta (jakomuuntajat) tai enintään 3 % (tehomuuntajat, suurikapasiteettiset yksiköt).
Tärkeä näkemys: Ei{0}}kuormitushäviö johtuu pääasiassa ydinmateriaalin laadusta-liiallinen menetys viittaa huonoon ytimen laminointiin tai eristysvaurioihin laminointien välillä.
7. Dielektrinen kestotesti (Hi-Pot Test)
Tarkoitus: Varmistetaan eristysjärjestelmän kyky kestää ohimeneviä ylijännitteitä (esim. salama, kytkentäpiikit) ilman vikaa.
Tyypit:
AC-dielektrinen testi: Aseta sinimuotoinen vaihtojännite (1,5–2,5 kertaa nimellisjännite) käämiin 1 minuutin ajan (esim. 3 kV 10 kV jakelumuuntajille, 20 kV 110 kV tehomuuntajille).
DC-dielektrinen testi: Käytetään suurille tehomuuntajille (kapasitiivisen virran ylikuormituksen välttämiseksi); käytä tasajännitettä (2,5–3 kertaa nimellisvaihtojännite) 1 minuutin ajan.
Vakio: Ei eristyksen rikkoutumista (kaari, välähdys) tai merkittävää vuotovirran kasvua testin aikana.
Huomautus: Suorita eristysresistanssitestauksen jälkeen (jos IR on liian alhainen, Hi{0}}Pot-testi voi aiheuttaa eristysvaurioita).
Öljyllä täytetty-muuntaja-erityiset testit (useimmat teho-/jakelumuuntajat ovat öljy{2}}upotettuja)
1. Muuntajaöljyn laatutesti
Tarkoitus: Varmista eristävän öljyn dielektrinen lujuus, kosteuspitoisuus ja puhtaus (öljy toimii eristeenä ja jäähdytysaineena).
Keskeiset kohteet:
Jakojännitetesti: Mittaa jännite, jolla öljy hajoaa (suurempi tai yhtä suuri kuin 35 kV/2,5 mm rako uudelle öljylle, suurempi tai yhtä suuri kuin 25 kV käyttööljylle).
Kosteuspitoisuus: enintään 10 ppm (miljoonasosaa) uudelle öljylle, enintään 30 ppm käyttööljylle (kosteus heikentää eristyksen suorituskykyä).
Happamuus: Alle tai yhtä suuri kuin 0,03 mg KOH/g (happamuus nopeuttaa eristeen ikääntymistä).
Liuenneen kaasun analyysi (DGA): Tehomuuntajille -havaitsee kaasut (esim. H₂, CH4, C2H₂), joita syntyy eristyksen heikkenemisestä tai ylikuumenemisesta (valinnainen rutiinitestauksessa, mutta pakollinen suurille yksiköille).
2. Öljyvuototesti
Tarkoitus: Estää öljyvuotoja (joka aiheuttaa eristysvikoja ja ympäristön saastumista).
Menetelmät:
Painetesti: Sulje muuntajan säiliö, täytä se kuivalla ilmalla tai typellä 0,03–0,05 MPa:iin ja pidä se 24 tunnin ajan -ei painehäviö tai näkyvää vuotoa.
Öljy upotustesti: Upota säiliö (tai avainten liitokset) veteen; ilmakuplien puuttuminen viittaa siihen, ettei vuotoa ole.
Vakio: Ei öljyvuotoja liitoksissa (laipat, holkit, käämikytkimet) tai hitsauksissa.
Mekaanisten ja apujärjestelmien testaus
1. Tapinvaihtimen toimintatesti (muuntajille, joissa on hananvaihtimet)
Tarkoitus: Tarkista päälle -latauskäämikytkimien (OLTC) tai off-latauskäämikytkimien (OLTC) luotettavuus.
Tuotteet:
Mekaaninen käyttö: Käytä käämikytkintä manuaalisesti tai sähköisesti kaikissa asennoissa -ei häiriöitä, ja hanan asennon ilmaisin on tarkka.
Sähkön jatkuvuus: Tarkista, että käämityspiiri on jatkuva jokaisessa ottopisteessä (ei auki olevia piirejä).
OLTC-spesifinen: Testaa siirtymävastus (valokaarien syntymisen välttämiseksi käännöksen vaihdon aikana) ja mekaaninen kestävyys (suurempi tai yhtä suuri kuin 10 000 toimintoa OLTC:lle).
2. Ytimen maadoitustesti
Tarkoitus: Estä kelluva potentiaali ytimessä (joka aiheuttaa eristysvaurioita) samalla kun vältetään sydämen oikosulkuja.
Periaate: Mittaa sydämen maadoitusjohdon resistanssi (tyypillisesti 1–100 Ω). 0 Ω:n resistanssi osoittaa oikosuljettua -ydintä (vaarallista), kun taas ääretön vastus osoittaa huonoa maadoitusta.
Vakio: Johtimen on oltava maadoitettu yhdestä pisteestä (yksi{0}}piste maadoitus) resistanssin ollessa määritetyllä alueella.
3. Lämpötilan ilmaisimen ja jäähdytysjärjestelmän testi
Lämpötilaosoitin: Kalibroi öljyn lämpötilan ja käämin lämpötilan osoittimet varmistaaksesi tarkkuuden (poikkeama enintään ±2 astetta).
Jäähdytysjärjestelmä:
Luonnollinen jäähdytys (ONAN): Varmista, ettei lämmön haihtumisen esteitä ole.
Pakotettu jäähdytys (ONAF/OFAF): Testaa tuulettimet/pumput-käynnistyvät/pysähtyvät automaattisesti lämpötilan perusteella, ilman epänormaalia ääntä tai tärinää.