Discontinued

Trójfazowe analizatory przekładni i rezystancji uzwojenia MWA300 i MWA330A

Na ogół testy AC wykonuje się przed testami DC. Ponieważ TTR jest testem AC, natomiast WR jest testem DC, w pierwszej kolejności należy przeprowadzić test TTR. W przypadku testu WR należy przed przeprowadzeniem testów TTR rozmagnesować transformator. Test WR spowoduje namagnesowanie rdzenia, co będzie miało wpływ na prąd wzbudzenia i prawdopodobnie na wyniki przekładni, sprawiając, że dalsza analiza danych będzie utrudniona.  Z drugiej strony, jeśli mamy pewność co do zdolności przyrządu testowego do rozmagnesowania rdzenia, uważa się, że zawsze warto zacząć od testu WR. W ten sposób, po udanej demagnetyzacji rdzeń transformatora dla kolejnych testów TTR znajduje się zawsze w tym samym stanie namagnesowania. 

Często uważa się, że wyższe prądy testowe przyspieszają nasycenie dużych transformatorów. Jednak w większości przypadków nie jest to prawdą. Napięcie określa szybkość nasycenia podczas testu, zgodnie ze wzorem: (strumień) ɸ = napięcie (w woltach) * t (w sekundach). W związku z tym przy wyborze przyrządu testowego preferowane są napięcia zgodności powyżej 40 V DC. Należy jednak upewnić się, że prąd testowy jest większy niż 1% prądu znamionowego badanego uzwojenia. W celu zwiększenia nasycenia uzwojeń transformatora, gdy ładowanie jest powolne, pomocne może być szeregowe połączenie uzwojeń pierwotnych i wtórnych. Ta konfiguracja przyspiesza test, zwiększając przekładnię napięciową ładowania. Należy jednak upewnić się, że uzwojenia są podłączone w taki sposób, aby przepływający przez prąd nie powodował jednokierunkowego strumienia w rdzeniu. W takiej konfiguracji prąd testowy będzie przepływał szeregowo przez uzwojenie wysokiego napięcia oraz uzwojenie niskiego napięcia, natomiast spadek napięcia DC będzie mierzony na przykład tylko przez uzwojenie niskiego napięcia. Ponieważ prąd nie dopływa do końcówki tulei X1, należy pamiętać, że w tej wersji testu nie zostanie oceniona integralność połączenia tulei X1. 

W przypadku pomiarów rezystancji DC celem jest zawsze próba nasycenia rdzenia transformatora, ponieważ zmniejsza to efektywną induktancję uzwojenia i przyspiesza stabilizację prądu testowego. Nasycenie występuje zazwyczaj wtedy, gdy prąd testowy wynosi około 1% prądu znamionowego dla uzwojenia. Jednak zwykle korzystne jest stosowanie nieco wyższego prądu testowego, aby zminimalizować wpływ zakłóceń na pomiary. Jeśli natężenie prądu testowego jest zbyt niskie, często okazuje się, że kolejne pomiary dają niespójne wyniki. Niemniej jednak należy unikać prądów testowych przekraczających 15% prądu znamionowego, ponieważ mogą one prowadzić do błędnych wyników z powodu związanego z tym nagrzewania uzwojenia. W większości przypadków optymalny prąd testowy wynosi od 1% do 15% prądu znamionowego. Program Power DB automatycznie wybierze odpowiedni prąd, aby sprawdzić rezystancję uzwojenia, gdy informacje z tabliczki znamionowej transformatora, w szczególności napięcie znamionowe i moc, zostaną prawidłowo wypełnione.  

Strona niska bardzo dużych transformatorów mocy może charakteryzować się prądem znamionowym w tysiącach amperów. W takim przypadku metoda podwójnego wymuszania, w której prąd jest wymuszany zarówno po stronie wysokiej, jak i niskiej transformatora, wykorzystując fizykę transformatora, może zwiększyć prąd całkowity i nasycić rdzeń. Opcja podwójnego wymuszania przepływu w ustawieniach programu Power DB umożliwia wykonanie tej czynności przy standardowych połączeniach.     

Norma branżowa dotycząca testów fabrycznych dopuszcza maksymalną różnicę na poziomie 0,5% wartości rezystancji dowolnego „uzwojenia fazowego” w stosunku do średniej z trzech wyników rezystancji „uzwojeń fazowych”. Pomiary wykonywane w terenie mogą różnić się nieznacznie od nich, ponieważ istnieje tu więcej zmiennych niż w fabryce. W związku z tym, jeśli pomiary mieszczą się w granicach 1%, można je uznać za dopuszczalne. Porównanie wartości bezwzględnej rezystancji zmierzonej w terenie z wartościami fabrycznymi może być trudne, głównie z powodu problemów z dokładnym oszacowaniem temperatury uzwojenia. Wartości w granicach 5% wyników fabrycznych są ogólnie akceptowalne. 

Przed wyciągnięciem wniosków należy sprawdzić połączenia testowe. Poluzowane połączenia mogą powodować wyższe wartości rezystancji, dlatego należy upewnić się, że powierzchnia połączeniowa jest czysta, a zaciski są prawidłowo połączone. Różnice pomiędzy fazami lub niespójne pomiary mogą wskazywać na wiele problemów, w tym zwarcia, przerwy w obwodzie, słabe połączenia lutowane lub mechaniczne, wadliwe przełączniki regulacji przekładni (RA) lub uszkodzone przełączniki odczepów obciążenia (LTC). W przypadku testowania mniejszych transformatorów rozdzielczych, które mają rezystancję uzwojenia w zakresie mikroomów, większa różnica może być spowodowana niską wartością rezystancji i różnymi punktami połączenia dla poszczególnych faz.   

Rezystancja DC uzwojenia zmienia się wraz ze zmianami temperatury. W przypadku uzwojeń miedzianych odchylenie wynosi 0,93% na °C. Zwykle w przypadku transformatorów mocy temperatura nie jest istotnym czynnikiem przy porównywaniu wyników poszczególnych faz, ponieważ obciążenie transformatorów mocy jest zazwyczaj dobrze zrównoważone. Podobne obciążenia fazowe oznaczają, że temperatury uzwojenia powinny być bardzo podobne. Jednak porównując wyniki z pomiarami fabrycznymi lub poprzednimi pomiarami w terenie, należy spodziewać się niewielkich, spójnych zmian. Oprócz obciążenia, zmiany temperatury (a tym samym rezystancji) mogą być spowodowane chłodzeniem lub nagrzewaniem transformatora podczas testu, szczególnie w przypadku dużych transformatorów z przełącznikami LTC, gdzie czas między pierwszym a ostatnim pomiarem wynosi często godzinę lub więcej. Należy pamiętać, że temperatura transformatora, który zasila obciążenie, może się znacznie zmienić w ciągu pierwszych kilku godzin pracy bez obciążenia. Inną przyczyną zmian temperatury jest zbyt wysoki prąd testowy. Podczas pomiaru rezystancji DC mniejszych transformatorów należy upewnić się, że prąd testowy nie powoduje nagrzewania uzwojeń. Z tego powodu prąd testowy nie powinien przekraczać 15% wartości znamionowej uzwojenia. 

Rozpuszczone gazy w olejach transformatorowych oddziałują na powierzchnie styków w przełącznikach RA i LTC. Zazwyczaj pomiary rezystancji na odczepach, które nie są używane lub są używane rzadko, odnotowują wyższe wartości. Ten pozorny problem można rozwiązać przez kilkukrotny ruch przełącznika, ponieważ większość styków przełącznika LTC i RA jest wyposażona w funkcję ścierania, która usuwa tlenki z powierzchni. 

Istnieje wiele źródeł błędów, w tym nieprawidłowe lub słabe połączenia, użycie uszkodzonego przyrządu testowego lub przyrządu wymagającego kalibracji, nieprawidłowe działanie przyrządu, błędy w rejestrowaniu wyników oraz niejednoznaczne lub słabo zdefiniowane dane testowe. Należy również pamiętać, że często istnieje wiele sposobów pomiaru rezystancji uzwojenia transformatora. Pomiary w terenie są wykonywane z wykorzystaniem połączeń z zewnętrznymi zaciskami tulejowymi, natomiast fabryczne połączenia pomiarowe nie są ograniczone do tych zacisków. Ponadto wewnętrzne połączenia uzwojeń można otworzyć w warsztacie lub fabryce, co umożliwia pomiary trudne do wykonywania w terenie. Niestety, w raportach z testów często pomija się szczegóły fabrycznych ustawień testowych i połączeń, co może prowadzić do nieporozumień przy porównywaniu danych testowych. 

Ogólnie rzecz biorąc, tak — należy odłączyć magistralę od zacisków tulejowych. Fizyczne odizolowanie transformatora eliminuje niepewność nowych ścieżek elektrycznych, które można nieświadomie wprowadzić, gdy magistrala pozostanie podłączona, a ponadto zwiększa bezpieczeństwo pracy.  Na przykład test TTR jest testem przerwy w obwodzie. Każdy zamknięty obwód utworzony w uzwojeniu wtórnym podczas testu spowoduje przepływ prądu przez uzwojenie, wypychając wyniki przekładni poza oczekiwane wartości graniczne.  Test rezystancji uzwojenia prądu stałego jest pomiarem typu Kelvin, co oznacza, że w celu uzyskania dokładnych odczytów należy zmierzyć zarówno prąd, jak i napięcie. Wymuszany jest przepływ prądu przez uzwojenie i mierzony jest spadek napięcia w interesującej części uzwojenia. Zgodnie z prawem Ohma obliczana jest rezystancja. Załóżmy, że tworzymy alternatywną ścieżkę przepływu prądu, np. poprzez uziemienie obu stron transformatora w odpowiednich punktach odłączania magistrali. W takim przypadku część prądu testowego przepływa przez obwód uziemienia, a zmierzona rezystancja jest nieprawidłowa.  Zdajemy sobie sprawę, że w wyjątkowych przypadkach odłączenie magistrali od zacisków transformatora może stanowić zadanie na ponad 8 godzin. Taka procedura może nie być wykonalna. Zamiast rezygnacji z testów zalecamy przeprowadzenie tych testów z dołączoną magistralą, zachowując ostrożność w zakresie bezpieczeństwa na rozszerzonym obszarze testowym. Zachęcamy do późniejszego zapoznania się z wynikami, ponieważ ich ocena może być trudna. 

Obie normy — IEEE C57.152 „IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Fluid-Filled Power Transformers, Regulators, and Reactors” (Przewodnik IEEE po diagnostycznych testach terenowych transformatorów mocy wypełnionych cieczą, regulatorów i reaktorów), jak i C57.12.90 „IEEE Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers” (Standardowy kodeks testów IEEE dla transformatorów rozdzielczych, mocy i regulacyjnych zanurzonych w cieczy) — odnoszą się do 2% różnicy między uzwojeniami. Zasadniczo przewodnik i normy to doskonałe referencje do testowania transformatorów. 

W tym miejscu mogą występować dwa zjawiska: magnetyzacja rdzenia oraz napięcie testowe. Jeśli napięcie testowe nie uległo zmianie, a prąd wzbudzenia różni się od poprzedniego pomiaru, przyczyną może być różnica w magnetyzacji rdzenia transformatora. Rdzeń może być namagnesowany na wiele sposobów. Jedną z najczęstszych sytuacji jest przeprowadzenie testu rezystancji uzwojenia DC, po którym rdzeń transformatora nie ulega rozmagnesowaniu.  Prąd wzbudzenia zależy od użytego napięcia testowego. MWA wykorzystuje maksymalnie 80 V, natomiast test prądu wzbudzenia współczynnika mocy jest zwykle wykonywany przy napięciu 10 kV. W związku z tym wartości nie będą porównywalne.   

Testy na potrzeby przekazania do eksploatacji lub odbiorów należy przeprowadzać we wszystkich pozycjach odczepów. W takich przypadkach należy przeprowadzić testy każdego odczepu DETC, utrzymując LTC w położeniu nominalnym (np. N). Następnie można kontynuować testy wszystkich odczepów LTC, utrzymując DETC w pozycji nominalnej (np. C). Podczas badania podejrzewanego problemu z przełącznikiem odczepów należy ponownie sprawdzić wszystkie odczepy LTC, utrzymując DETC w ustalonej pozycji. Jednak zasadniczo nie zalecamy przeprowadzania testów na każdej pozycji DETC, jeśli użytkownik przez dłuższy czas nie zmieniał pozycji DETC. Może to spowodować uszkodzenie przełącznika DETC, ponieważ może on zablokować się, gdy pozostanie w jednej pozycji przez dłuższy czas. Podczas rutynowych testów kondycji należy sprawdzić wszystkie pozycje LTC w jednym kierunku oraz pierwsze kilka pozycji odczepów w przeciwnym kierunku, aby zweryfikować typowy wzorzec.  Niezależnie od tego, czy przeprowadzany jest test TTR, czy też test rezystancji uzwojenia, w przypadku wykrycia nieprawidłowości w jednym odczepie LTC należy sprawdzić wszystkie odczepy LTC. W szczególności w odniesieniu do testów rezystancji uzwojenia, jeśli wyniki w dolnych pozycjach reaktywnego LTC nie są symetryczne względem wyników w wyższych położeniach, należy sprawdzić wszystkie odczepy LTC.   

Analizatory MWA są wyposażone w zaciski z bocznymi gniazdami bananowymi, co pozwala użyć standardowych przewodów ze złączami bananowymi i krokodylkowymi, aby zmieścić się w ograniczonych przestrzeniach.  Uwaga: należy upewnić się, że szczęki zacisku nie dotykają się, a przewody są podłączone do obu stron zacisku, ponieważ jest to pomiar typu Kelvina. 

Przy użyciu MWA można przeprowadzić test przekładni i odchylenia fazy oraz test rezystancji uzwojenia w przekładniku prądowym. Moduł MWA nie będzie w stanie uzyskać krzywej nasycenia, ponieważ jego maksymalne napięcie wyjściowe wynosi 80 V. W związku z tym, że moduł MWA jest przeznaczony do przykładania napięcia po stronie wysokiej i pomiaru po stronie niskiej, należy zamienić przewody w celu przeprowadzenia testu przekładnika prądowego, który polega na wymuszaniu prądu po stronie wtórnej. Chociaż MWA umożliwia pomiar przekładni przekładnika prądowego, zwykle łatwiej i szybciej można użyć dedykowanego zestawu testowego do przekładników prądowych, takiego jak MRCT. Ta szybsza i wygodniejsza funkcja jest szczególnie doceniana podczas testowania wielu przekładników prądowych.