Discontinued

Dreiphasen-Verhältnis- und Wicklungswiderstandsanalysegeräte MWA300 und MWA330A

Gelöste Gase in Transformatorölen wirken auf die Kontaktflächen von Verhältniseinstellern (RA) und Laststufenschaltern (LTC) aus. In der Regel bemerken Sie höhere Widerstandsmessungen bei Abgriffen, die nicht oder nur selten benutzt werden. Dieses offensichtliche Problem lässt sich durch mehrmaliges Betätigen des Schalters beheben, da die meisten Kontakte von LTC und RA so konstruiert sind, dass sie eine Wischbewegung ausführen, durch die die Oberflächenoxidation entfernt wird.

Der DC-Widerstand einer Wicklung ändert sich bei Temperaturänderungen. Bei Kupferwicklungen beträgt die Abweichung 0,93 % pro ºC. Die Temperatur spielt beim Vergleich von Phasenergebnissen in einem Netztransformator in der Regel keine große Rolle, da die Last auf Leistungstransformatoren im Allgemeinen ausgeglichen ist. Ähnliche Phasenlasten bedeuten, dass die Wicklungstemperaturen sehr ähnlich sein sollten. Wenn Sie die Ergebnisse jedoch mit Werksmessungen oder früheren Messungen im Außeneinsatz vergleichen, sollten Sie mit kleinen, konsistenten Veränderungen rechnen. Zusätzlich zur Belastung können Temperaturschwankungen (und damit auch Widerstandsschwankungen) auf die Abkühlung oder Erwärmung des Transformators während der Prüfung zurückzuführen sein, insbesondere bei großen Transformatoren mit einem Laststufenschalter, bei denen die Zeit zwischen der ersten und der letzten Messung oft eine Stunde oder mehr beträgt. Beachten Sie, dass sich die Temperatur eines Transformators, der unter Last gearbeitet hat, in den ersten Stunden ohne Last wahrscheinlich erheblich verändert.  Eine weitere Ursache für Temperaturänderungen ist die Verwendung eines zu hohen Prüfstroms. Bei der Messung des DC-Widerstands kleinerer Transformatoren müssen Sie darauf achten, dass der Prüfstrom nicht zu einer Erwärmung der Wicklungen führt. Aus diesem Grund darf der Prüfstrom 15 % der Wicklungsnennleistung nicht überschreiten. 

Es gibt viele Fehlerquellen, darunter falsche oder schlechte Anschlüsse, die Verwendung eines defekten oder kalibrierungsbedürftigen Prüfgeräts, die falsche Bedienung des Geräts, Fehler bei der Aufzeichnung der Ergebnisse sowie unklare oder schlecht definierte Prüfdaten. Beachten Sie auch, dass es oft mehr als eine Möglichkeit gibt, den Widerstand einer Transformatorwicklung zu messen. Messungen im Außeneinsatz werden über externe Durchführungsanschlüsse vorgenommen, während die Messanschlüsse im Werk nicht auf diese Anschlüsse beschränkt sind. Außerdem können die internen Wicklungsanschlüsse in der Werkstatt oder im Werk geöffnet werden, so dass Messungen möglich sind, die im Außeneinsatz nicht durchgeführt werden können. Leider werden in Prüfungsberichten oft Einzelheiten über die werksseitigen Prüfeinstellungen und Anschlüsse ausgelassen, was beim Vergleich von Prüfungsdaten zu Verwirrung führen kann.

Im Allgemeinen sollten Sie die Sammelschiene von den Durchführungsanschlüssen trennen. Bei einem physisch isolierten Transformator besteht keine Gefahr, dass Sie unwissentlich neue elektrische Pfade einführen, wenn die Sammelschiene angeschlossen bleibt. Dadurch wird die Sicherheit erhöht.Eine TTR-Prüfung ist zum Beispiel eine Prüfung bei offenem Stromkreis. Jeder geschlossene Stromkreis, der während der Prüfung über die Sekundärwicklung gelegt wird, führt zu einem Stromfluss durch die Wicklung, der Ihre Verhältniswerte über die erwarteten Grenzwerte ansteigen lässt.Die Prüfung des DC-Wicklungswiderstands ist eine Kelvin-Messung, d. h. Sie müssen sowohl Strom als auch Spannung messen, um genaue Werte zu erhalten. Es wird Strom durch die Wicklung eingespeist, und der Spannungsabfall wird über den betreffenden Abschnitt der Wicklung gemessen. Der Widerstand wird nach dem Ohmschen Gesetz berechnet. Angenommen, Sie schaffen einen alternativen Pfad für den Stromfluss, indem Sie z. B. beide Seiten des Transformators an den jeweiligen Trennstellen der angeschlossenen Sammelschiene erden. In diesem Fall fließt ein Teil des Prüfstroms durch den Erdungskreis, und der gemessene Widerstand ist ungültig.br> Wir wissen, dass das Trennen der Sammelschiene von den Transformatoranschlüssen in Ausnahmefällen bis zu 8 Stunden dauern kann. Ein solcher Zeitaufwand ist möglicherweise nicht machbar. Anstatt auf die Prüfungen zu verzichten, empfehlen wir Ihnen, diese Prüfungen mit angeschlossener Sammelschiene durchzuführen und dabei auf die Sicherheit des erweiterten Prüfumfangs zu achten. Wir laden Sie ein, Ihre Ergebnisse anschließend mit uns zu besprechen, da sie möglicherweise schwer zu beurteilen sind.

IEEE C57.152, „IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Fluid-Filled Power Transformers, Regulators, and Reactors“, und C57.12.90, „IEEE Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers“, beziehen sich beide auf die 2-%-Differenz zwischen den Wicklungen. Der Leitfaden und die Norm sind ausgezeichnete Referenzen für die Prüfung von Transformatoren im Allgemeinen.

Dabei können zwei Dinge eine Rolle spielen: die Magnetisierung des Kerns oder die Prüfspannung. Wenn sich die Prüfspannung nicht geändert hat und der Erregungsstrom von einer früheren Messung abweicht, dann ist dafür vermutlich ein Unterschied in der Magnetisierung des Transformatorkerns verantwortlich. Der Kern kann auf verschiedene Arten magnetisiert werden. Einer der häufigsten Fälle ist die Durchführung einer DC-Wicklungswiderstandsprüfung, bei der der Transformatorkern anschließend nicht entmagnetisiert wird.Der Erregerstrom ist abhängig von der verwendeten Prüfspannung. Das MWA prüft mit maximal 80 V, während eine Prüfung des Leistungsfaktors mit Erregerstrom normalerweise mit 10 kV durchgeführt wird. Daher können Sie diese Werte nicht vergleichen.

Wenn Sie eine Inbetriebnahme- oder Abnahmeprüfung durchführen, sollten Sie die Prüfung an allen Abgriffen vornehmen. In diesen Fällen würden Sie Prüfungen an jedem DETC-Abgriff durchführen, während Sie den Laststufenschalter in seiner Nennposition (z. B. N) halten. Dann fahren Sie mit den Prüfungen aller Abgriffe des Laststufenschalters fort, während Sie den DETC auf seiner Nennposition (z. B. C) halten. Wenn Sie ein vermutetes Problem mit dem Stufenschalter untersuchen, sollten Sie alle Abgriffe des Laststufenschalters erneut prüfen, während Sie den DETC in seiner Ausgangsposition belassen. Wir raten jedoch generell davon ab, Prüfungen an jeder DETC-Position durchzuführen, wenn Sie den DETC über einen längeren Zeitraum nicht bewegt haben. Andernfalls könnte der DETC beschädigt werden, da er sich verhaken kann, wenn er über einen längeren Zeitraum in einer Position verbleibt. Bei routinemäßigen Wellness-Prüfungen sollten Sie alle Positionen des Laststufenschalters in einer Richtung und die ersten paar Abgriffe in der entgegengesetzten Richtung prüfen, um ein typisches Muster zu bestätigen.Unabhängig davon, ob Sie eine TTR- oder eine Wicklungswiderstandsprüfung durchführen, sollten Sie, wenn Sie eine Abnormalität an einem LTC-Abgriff feststellen, alle LTC-Abgriffe prüfen. Insbesondere bei Wicklungswiderstandsprüfungen sollten Sie alle Abgriffe des LTC prüfen, wenn die Ergebnisse an den unteren Positionen eines reaktiven LTC nicht symmetrisch zu denen an den höheren Positionen sind.

Die MWA-Klemmen haben Bananenbuchsen an der Seite der Klemmen, so dass für kleinere Räume ein Standard Bananen-zu-Alligator-Klemmenkabel verwendet werden kann.Hinweis: Stellen Sie sicher, dass sich die Backen der Klemme nicht berühren und dass Sie Kabel an beiden Seiten der Klemme anschließen, da es sich um eine Kelvin-Messung handelt.

Mit dem MWA können Sie eine Verhältnis- und Phasenabweichungsprüfung sowie eine Wicklungswiderstandsprüfung an einem Stromwandler durchführen. Das MWA liefert Ihnen keine Sättigungskurve, da seine maximale Ausgangsspannung 80 V beträgt. Da das MWA so konzipiert ist, dass es auf der Hochspannungsseite Spannung anlegt und auf der Niederspannungsseite misst, müssen Sie die Leitungen vertauschen, um die Prüfung des Stromwandlers, d. h. die Sekundäreinspeisung, durchzuführen. Das MWA kann zwar für eine Verhältnismessung an einem Stromwandler eingesetzt werden, doch ist es in der Regel einfacher und schneller, ein spezielles Prüfset für Stromwandler, wie das MRCT, zu verwenden. Diese schnelle und praktische Funktion wird besonders bei der Prüfung mehrerer Stromwandler geschätzt.

Es wird oft angenommen, dass höhere Prüfströme die Sättigung großer Transformatoren beschleunigen. In den meisten Fällen ist dies jedoch nicht der Fall. Die Spannung bestimmt die Sättigungsrate der Prüfung, wie durch folgende Formel angegeben: (Fluss) ɸ = Spannung * t (Sekunden). Daher werden bei der Auswahl eines Prüfgeräts Bürdenspannungen über 40 VDC bevorzugt. Achten Sie jedoch darauf, dass der Prüfstrom mehr als 1 % des Nennstroms der zu prüfenden Wicklung beträgt. Um die Sättigung der Transformatorwicklungen zu verbessern, wenn die Ladezeit langsam ist, kann es helfen, die Primär- und Sekundärwicklungen in Reihe zu schalten. Diese Einrichtung beschleunigt die Prüfung, da sie mehr Voltumdrehungen der Last zur Verfügung stellt. Es ist jedoch unbedingt darauf zu achten, dass die Wicklungen so angeschlossen werden, dass der Strom durch sie einen unidirektionalen Fluss im Kern erzeugt. Bei diesem Aufbau fließt der Prüfstrom durch die Hochspannungswicklung und die Niederspannungswicklung in Reihe, während der Gleichspannungsabfall z. B. nur über die Niederspannungswicklung gemessen wird. Da kein Strom in den Anschluss der X1-Durchführung fließt, wird die Integrität der X1-Durchführung bei dieser Prüfungsvariante nicht geprüft.

Bei DC-Widerstandsmessungen wird immer versucht, den Transformatorkern in Sättigung zu bringen, da dies die effektive Induktivität der Wicklung verringert und sich der Prüfstrom schneller stabilisieren kann. Die Sättigung tritt in der Regel ein, wenn der Prüfstrom etwa 1 % des Nennstroms der Wicklung beträgt. Es ist jedoch in der Regel vorteilhaft, einen etwas höheren Prüfstrom als diesen zu verwenden, um den Einfluss von Rauschen auf die Messungen zu minimieren. Bei einem zu niedrigen Prüfstrom stellt man häufig fest, dass aufeinanderfolgende Messungen widersprüchliche Ergebnisse liefern. Dennoch sollten Prüfströme von mehr als 15 % des Nennstroms vermieden werden, da sie aufgrund der daraus resultierenden Erwärmung der Wicklung zu fehlerhaften Ergebnissen führen können. In den meisten Fällen liegt der optimale Prüfstrom zwischen 1 % und 15 % des Nennstroms. Power DB wählt automatisch einen geeigneten Strom aus, um den Wicklungswiderstand zu prüfen, wenn die Angaben auf dem Typenschild des Transformators, insbesondere Nennspannung und Leistung, korrekt ausgefüllt wurden.

Die Niederspannungsseite sehr großer Netztransformatoren kann eine Stromstärke von mehreren tausend Ampere aufweisen. Wenn dies der Fall ist, kann eine doppelte Stromeinspeisung, bei der ein Strom sowohl in die Hoch- als auch in die Niederspannungsseite des Transformators eingespeist wird, den Gesamtstrom erhöhen und den Kern sättigen. Dank der Option der doppelten Einspeisung in den Power DB-Einstellungen ist dies mit Ihren Standardverbindungen möglich.

Bevor Sie eine Schlussfolgerung ziehen, prüfen Sie Ihre Prüfverbindungen. Lose Verbindungen können zu höheren Widerstandswerten führen. Stellen Sie also sicher, dass die Verbindungsflächen sauber sind und ein guter Klemmdruck ausgeübt wird. Abweichungen zwischen einzelnen Phasen oder inkonsistente Messungen können auf viele Probleme hinweisen, wie z. B. Windungsschlüsse, offene Wicklungen, schlechte Lötverbindungen oder mechanische Verbindungen, defekte Verhältniseinsteller (RA) oder defekte Laststufenschalter (LTCs). Bei der Prüfung kleinerer Verteilertransformatoren, deren Wicklungswiderstand im Mikro-Ohm-Bereich liegt, kann ein größerer Unterschied auf den niedrigen Widerstandswert und unterschiedliche Anschlusspunkte für die Phasen zurückzuführen sein.

Der Branchenstandard für Werksprüfungen erlaubt eine maximale Abweichung von 0,5 % eines beliebigen „Phasenwicklungs“-Widerstandswertes vom durchschnittlichen Widerstand der drei „Phasenwicklungs“-Ergebnisse. Messungen im Außeneinsatz können etwas stärker variieren als dieser Wert, da es mehr Variablen gibt als im Werk. Liegen die Messungen also innerhalb einer Toleranz von 1 %, gelten sie als akzeptabel. Der Vergleich von im Außeneinsatz gemessenen absoluten Widerstandswerten mit den Werkswerten kann schwierig sein, vor allem wegen der Problematik einer genauen Schätzung der Wicklungstemperatur. Werte innerhalb von 5 % der Werksergebnisse sind im Allgemeinen akzeptabel.

Im Allgemeinen sollten Sie AC-Prüfungen vor DC-Prüfungen durchführen. Da es sich bei TTR um eine AC-Prüfung und bei WR um eine DC-Prüfung handelt, sollten Sie zuerst die TTR durchführen. Wenn Sie zuerst die WR-Prüfung durchführen, müssen Sie vor der TTR-Prüfung den Transformator entmagnetisieren. Bei einer WR-Prüfung sollte der Kern magnetisiert werden, was sich auf den Erregerstromund möglicherweise auf die Verhältniswerte auswirkt und die anschließende Datenanalyse erschwert. Umgekehrt, wenn Sie Vertrauen in die Fähigkeit eines Prüfgeräts haben, einen Kern zu entmagnetisieren, würden einige dafür plädieren, immer zuerst die WR Prüfung durchzuführen. Auf diese Weise befindet sich der Transformatorkern nach einer erfolgreichen Entmagnetisierung immer – Prüfung für Prüfung – im gleichen Magnetisierungszustand für die TTR-Prüfung.