Analisadores de resposta de frequência de varredura da série FRAX

SFRA e DFR são testes totalmente diferentes. O SFRA analisa qualquer tipo de mudança mecânica dentro do transformador, enquanto o DFR é usado para determinar a umidade presente na celulose (isolamento sólido) dos transformadores abastecidos com óleo. Os dois testes têm aplicações muito diferentes.

Os detalhes mais significativos do diagnóstico em uma análise SFRA são obtidos comparando-se os testes atuais com os testes anteriores ou com a “impressão digital” inicial de um transformador. Portanto, recomendamos a realização do SFRA em novos transformadores durante o comissionamento ou, se a unidade já estiver em serviço, o mais rápido possível, quando o transformador estiver em boas condições conhecidas. A SFRA também se tornou muito popular ao transportar um transformador para o local de instalação. Uma “varredura” pode ser feita na fábrica antes do envio do transformador e, mais uma vez, no local quando recebido, para verificar se não houve danos durante o transporte. Para que a comparação direta entre os resultados seja válida, é necessário emular todos os aspectos do teste original, incluindo testes com as buchas de teste ou de transporte instaladas e com o transformador cheio de óleo (ou não).

Sim, cada teste fornecerá informações diferentes sobre seu transformador. Os testes de fator de potência e DFR examinam o isolamento do transformador. Os testes de relação de voltas e resistência em espiral revelam a condição dos enrolamentos. O SFRA fornece informações notáveis sobre a integridade mecânica do transformador e pode ajudá-lo a determinar se o transformador sofreu algum dano mecânico. Cada teste elétrico realizado fornece um pouco mais de informações e, juntos, eles formam uma boa imagem da saúde do transformador. Às vezes, uma “segunda opinião” de dois ou mais testes no mesmo componente pode ajudá-lo a confirmar um problema suspeito.

"Para SFRA:Nenhuma ordem específica deve ser seguida para os testes SFRA de circuito aberto e curto-circuito. No entanto, para aumentar a eficiência, talvez você queira executar os testes em uma ordem que o ajude a minimizar as trocas de cabos, por exemplo, depois de executar um teste de AT aberto de H1-H3, você pode rapidamente curto-circuitar os enrolamentos do lado inferior e executar o teste de AT em curto em H1-H3. A partir daí, os cabos podem ser trocados para H2-H1 para realizar o teste de curto-circuito de AT e, em seguida, remover os curtos-circuitos para realizar o teste de abertura de AT em H2-H1, terminando com a medição dos testes de abertura e curto-circuito de H3-H2. Essa ordem de teste pode economizar tempo, em vez de alternar as conexões de AT entre todos os seis testes, especialmente no caso de transformadores de alta tensão em que não é possível alcançar facilmente os terminais. É muito mais fácil aplicar e remover curtos-circuitos no lado inferior do transformador do que alterar várias vezes as conexões do lado superior.Para testes elétricos completos:Os testes de corrente de excitação e SFRA devem ser concluídos primeiro e os testes de resistência em espiral, por último. Essa recomendação é para evitar que o magnetismo residual do teste de resistência em espiral afete os resultados dos outros testes. No entanto, não é necessário se preocupar com a sequência de testes se o conjunto de testes de resistência do enrolamento puder desmagnetizar o transformador de forma eficiente após o teste. Pode-se argumentar que há um benefício em levar o núcleo do transformador a um estado consistente de magnetização (por meio de um recurso de desmagnetização eficaz de um instrumento de teste) no início de uma sequência de testes subsequente que inclui testes de corrente de excitação e SFRA."

Sim, o SFRA é um teste muito sensível que pode coletar pequenas alterações físicas ou mecânicas dentro do transformador. Portanto, qualquer conexão extra com o transformador, por exemplo, o barramento, pode alterar significativamente a resposta (principalmente nas frequências mais altas). O isolamento total do transformador ajudará a garantir os resultados mais repetíveis e a melhor análise.

"Em um mundo ideal, ao colocar o transformador em funcionamento, você testaria todas as derivações, ou seja, cada posição do DETC com o OLTC ajustado em sua posição nominal e todas as posições de derivação do OLTC com o DETC ajustado em sua posição de serviço. Com cada posição de derivação exigindo 15 varreduras para um transformador de dois enrolamentos, isso rapidamente se torna impraticável com restrições de tempo e recursos. A recomendação geral é colocar o DETC em sua posição de serviço e realizar as 15 varreduras padrão com o OLTC na posição totalmente elevada; isso garante que todas as espiras do enrolamento do OLTC estarão na medição. Além disso, as varreduras são frequentemente repetidas com o OLTC na posição nominal. Ao colocar o OLTC na posição nominal, você deve se aproximar da derivação “elevada”. Ao fazer medições de SFRA tanto na posição totalmente elevada quanto na posição nominal do OLTC, você terá uma visão geral do transformador com o OLTC totalmente acionado e não acionado.Observação: ao realizar medições SFRA, sempre anote as posições de derivação em que o teste foi feito para referência e análise futuras."

As conexões e o aterramento adequados são fundamentais para o sucesso do teste SFRA. Certifique-se de que haja pressão suficiente no grampo de conexão com os terminais do transformador e use os princípios de aterramento trançados mais curtos. Se houver tinta ou corrosão nos pontos de conexão, limpe-os ou verifique se os grampos penetraram neles. Além disso, é possível realizar uma verificação de loop de aterramento para garantir que as conexões do cabo de aterramento e o aterramento do transformador estejam em um ponto comum. Você pode realizar uma verificação de loop de terra pressionando o botão “GLD” nos instrumentos FRAX 101 e 150 ou verificar manualmente com um ohmímetro se a sua unidade SFRA não tiver esse recurso. Problemas de aterramento e conexão ruins geralmente se manifestam nas frequências mais altas (aproximadamente 500 kHz e acima). Recomenda-se verificar as conexões e realizar a varredura novamente se as varreduras variarem significativamente nessa faixa de frequência em comparação com as medições anteriores.

Sim. As varreduras de teste de circuito aberto serão alteradas nas frequências mais baixas se o núcleo estiver magnetizado. A varredura geralmente se deslocará para cima e para a direita. Os efeitos da magnetização nos resultados do SFRA são a razão pela qual é importante realizar os testes SFRA antes de um teste de resistência em espiral CC, se planejado. Se isso não for possível, você deve desmagnetizar o transformador antes de realizar um teste SFRA.

A preparação e a configuração adequadas do teste são essenciais em qualquer teste elétrico. Os testes SFRA, em particular, são extremamente sensíveis a pequenas alterações mecânicas no transformador, o que significa que qualquer alteração na configuração pode afetar a resposta. Portanto, é necessário prestar atenção meticulosa às suas conexões, práticas de teste e preparações para garantir resultados repetíveis. Sempre faça conexões sólidas no mesmo local, siga o princípio do aterramento trançado mais curto e certifique-se de que o transformador esteja nas mesmas condições quando for testado, incluindo as posições do comutador, as buchas e o nível de óleo. É necessário observar tudo o que foi alterado no transformador desde o teste anterior. Sempre registre as posições de derivação do transformador ao realizar o teste e, se aplicável, a posição da qual a derivação foi transferida.

Sim, depois que um transformador é reconstruído, ele é essencialmente um novo transformador, portanto, suas medições anteriores serão diferentes das medições atuais. Nesse momento, o transformador precisa ser comissionado novamente e uma nova impressão digital SFRA precisa ser obtida.

Sim. Os resultados do teste de SFRA, quando realizados corretamente e em condições semelhantes (aterramento correto, mesma posição de derivação e conexões semelhantes), são comparáveis. Os fatores que podem afetar os resultados do teste incluem magnetismo residual e práticas de aterramento inadequadas. O software FRAX da Megger pode importar com exclusividade resultados anteriores de qualquer conjunto de teste de outro fabricante e comparar resultados. O FRAX 101 e o FRAX 150 também podem ajustar a tensão de saída para corresponder a produtos antigos de outros fabricantes que não usavam um sinal de entrada de 10 V p-p.

Ao selecionar “Arquivo” no menu principal do software FRAX, há uma opção “Importar” e uma “Exportar”. Vários formatos alternativos estão disponíveis para seleção (CIGRE, csv, txt, Doble).

As varreduras SFRA de circuito aberto dependem da tensão nas frequências mais baixas devido à impedância magnetizante do transformador. Portanto, a varredura variará conforme a tensão for alterada. Quando a varredura passar para as frequências de faixa média, onde os enrolamentos influenciam totalmente a varredura, as curvas se alinharão independentemente da tensão. Nos casos em que você deseja comparar os resultados com varreduras mais antigas em tensões diferentes, recomendamos executar o teste na tensão anterior e, em seguida, executar o teste novamente com a tensão de pico padrão de 10 V que o FRAX usa.

No FRAX101 e no 150, o nível de tensão de saída pode ser ajustado do padrão de 10 V para 12 V e para 0,1 V, alterando uma linha de comando em um arquivo no diretório do FRAX. O nome do arquivo é “connectioncommands.txt” e seu local padrão é C:\Program Files\Megger\FRAX. Para ajustar a tensão de saída, abra o arquivo no Bloco de Notas e adicione o comando “gen:gainx=k” ao arquivo. K é um fator para definir a tensão e o padrão é k = 1 para 10 Vpico. Por exemplo, para definir a tensão de saída como 2,828 Vpico (2 V RMS), altere o valor para k = 0,2828. O valor deve estar entre 1,2 e 0,01. Salve as alterações e saia. É necessário desconectar e reconectar ao FRAX para ativar a nova configuração.

"A norma IEEE C57.149 afirma que uma “grande diferença de temperatura, normalmente muito maior que 10 ºC, entre duas medições influenciará ligeiramente a resposta em frequências mais altas”.Para fins práticos, o efeito da temperatura nas medições de SFRA é muito pequeno e pode ser ignorado, desde que não haja uma variação considerável de temperatura entre os dois traços de comparação."

"É preciso executar um total de 30 testes diferentes.

1. 12 testes de circuito aberto, um em cada enrolamento (4 enrolamentos x 3 fases = 12 testes)
2. 18 testes de curto-circuito:

• 9 testes (do lado de alta tensão com os três secundários em curto-circuito um de cada vez)
• 6 testes (do lado X com os outros dois secundários em curto-circuito um de cada vez)
• 3 testes (do lado Y com o último secundário em curto-circuito)"

Nesses casos, a IEEE C57.152 recomenda a realização de todos os testes elétricos, incluindo fator de potência e SFRA. Um teste de fator de potência pode revelar uma mudança na condição de isolamento e na capacitância, enquanto um rastreamento SFRA ajudará a diagnosticar quaisquer problemas ou falhas associadas aos enrolamentos do transformador

Não há diretrizes do setor para usar SFRA com base nas classificações VA de um transformador. Em teoria, você pode executar o SFRA em qualquer transformador de qualquer tamanho (ou enrolamentos, como motores). Se os testes subsequentes forem realizados em condições semelhantes, os resultados poderão ser comparados e analisados. Outros testes elétricos, como a relação de voltas do transformador (TTR), corrente de excitação e testes de isolamento CC, também fornecerão informações valiosas sobre transformadores menores.

Sim. O SFRA analisa a resposta da complexa rede RLC dentro de um transformador. Você pode realizar medições de referência ou linha de base em transformadores do tipo seco e comparar os resultados ao longo dos anos. Para transformadores do tipo seco, você precisa estar ciente do efeito que as capacidades de aterramento podem ter nos traços. Além disso, a resposta no lado baixo pode ter pequenos desvios devido aos baixos níveis de sinal. Um plano de aterramento muito bom produzirá medições mais repetíveis.

"Os testes tradicionais de circuito aberto e curto-circuito são normalmente realizados em fábricas para determinar as perdas a vazio e as perdas de cobre do transformador. O fabricante geralmente usa fontes iguais ao “valor nominal” do transformador ao realizar esses testes. Ao determinar as perdas em vazio e no cobre, é possível resolver os diferentes componentes em um circuito equivalente de um transformador.Embora compartilhem nomes e conexões semelhantes, os testes de circuito aberto e curto-circuito do SFRA são totalmente diferentes. O teste de circuito aberto SFRA examina a resposta elétrica do núcleo e do enrolamento, e o teste de curto-circuito SFRA isola a resposta do enrolamento do transformador. Esses testes são operados em uma baixa tensão de 10 V p-p, mas ajudam a restringir as áreas onde pode haver um problema."

"De acordo com a norma IEEE C57.149, o teste com óleo é o método mais comum e preferido para a análise de resposta de frequência. A segurança deve ser considerada ao testar um transformador sem óleo para que não sejam aplicadas tensões excessivas. A presença de óleo altera a resposta de frequência. Os resultados com e sem óleo causarão variações nos traços de SFRA. Veja abaixo um trecho das diretrizes IEEE:“Para equipamentos novos, isso pode exigir a realização de dois testes FRA após o recebimento do equipamento no destino final; 1) um teste com o transformador em sua configuração de transporte, 2) e um teste com o transformador montado e preenchido com óleo, conforme necessário para o teste de resistência de isolamento, a ser usado como dados de base para testes futuros. Se não houver suspeita de danos no transporte, o teste na configuração de envio pode não ser necessário como teste de recebimento”.Geralmente, o fabricante enche e drena o transformador antes do envio. Você deve conhecer as condições em que o fabricante realizou um teste SFRA antes do envio da fábrica. A IEEE afirma ainda que:“Se o equipamento chegar sem óleo, a configuração de envio deve especificar que ele será testado antes e depois da movimentação sem óleo. Se o equipamento for enviado após ser drenado de óleo, ele deverá ser testado antes da movimentação sem óleo. Testar a unidade antes do envio, nesse caso sem óleo e antes do primeiro enchimento, pode não ser adequado e pode levar a falhas falsas devido à retenção de óleo residual nos enrolamentos ou à drenagem de óleo adicional do enrolamento durante as semanas de envio. Se o equipamento for enviado com óleo, ele deverá ser totalmente abastecido para os testes pré e pós-movimentação. Se o equipamento for enviado parcialmente cheio, ele deverá ser testado com o mesmo nível de óleo ou, preferencialmente, após a adição de óleo. Garantir que o óleo esteja no mesmo nível antes e depois do transporte para transformadores parcialmente cheios pode ser difícil e, às vezes, leva a avaliações incorretas."