Испытания трансформаторов

Трансформатор – это статический электромагнитный прибор, состоящий из нескольких катушек, индуктивно связанных между собой. Устройство предназначено для преобразования напряжения переменного тока, а также для гальванической развязки цепей. Оно используется в различных областях электротехники – промышленной и бытовой электронике, энергетике и радиотехнике. В зависимости от конструкции и назначения трансформаторы могут работать с различными значениями токов и напряжений. Безопасная и безаварийная эксплуатация устройств требует периодического тестирования сопротивления изоляции, а также других параметров. Для этого проводятся испытания силовых трансформаторов.

Классификация

Трансформаторы напряжения и тока в зависимости от условий транспортировки и хранения разделяют на 6 групп.

 Группа

 Наименование

 Мощность тока, кВт•А

 Напряжение тока, кВ

Способ транспортировки 

 1

 Трансформатор

 ≤1 000

 До 35 (включительно)

 с маслом и расширителем

 2

 Трансформатор

 1600–6300

 До 35 (включительно)

 с маслом и расширителем

 3

 Трансформатор

 ≥10 000

 -

 с маслом без расширителя

 4

 Трансформатор

 -

 ≥110

полностью залиты маслом

 5

 Трансформатор

 -

 ≥110

без масла с автоматической подпиткой азотом

 6

 Трансформатор

 -

 ≥110

частично залиты маслом без расширителя

В зависимости от размеров и мощностных характеристик различают 6 классов трансформаторов напряжения и тока.

 Габарит

 Наименование

 Мощность тока, кВт•А

 Напряжение тока, кВ

 I

 Трансформатор

 5–100

 ≤35

 II

 Трансформатор

 135–500

 ≤35

 III

 Трансформатор

 750–5600

 ≤35

IV 

Трансформатор

 7500

≤35

 любая

 ≥35

 V

 Трансформатор

 любая

 121–30

 VI

 Трансформатор

 любая

 500 или 750

Существуют и другие способы классификации. По назначению трансформаторы напряжения и тока делятся на следующие виды:

  • силовые,
  • согласующие,
  • разделительные,
  • автотрансформаторы.

Наиболее широкое применение получили устройства первого типа.

Требования к испытаниям

Общие требования и правила испытания трансформаторов регламентируются специальными стандартами. Они определяют объем и перечень работ, методики проверки, а также правила ввода в эксплуатацию. В зависимости от типа устройства используются следующие документы:

  • ГОСТ 11677-7 для испытания трансформаторов напряжения;
  • ГОСТы 22756-77, 8008-75, 3484-77 для испытания трансформаторов тока.

Проверка оборудования выполняется в следующих случаях:

  • ввод в эксплуатацию;
  • проведение капитального или текущего ремонта;
  • профилактические (периодические) испытания.

В качестве дополнительных документов, регламентирующих проведение тестирования, выступают:

  • правила устройства электроустановок (ПУЭ);
  • инструкции РТМ 16.687.000-73 и РТМ 16.800.723-80;
  • правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП);
  • инструкция ОАХ 458.003-70.

Перечень работ при испытаниях трансформаторов

В соответствии с требованиями вышеперечисленных документов испытание силовых трансформаторов тока и напряжения требует выполнения ряда операций.

  • Контроль сопротивления обмоток.
  • Измерение электрической прочности и емкости изоляции.
  • Проверка вводов трансформатора.
  • Замеры напряжений и токов холостого хода.
  • Определение значения коэффициента трансформации.
  • Испытание повышенным напряжением.
  • Снятие круговой диаграммы на переключающихся трансформаторах.
  • Проверка правильности полярности и надежности соединений выводов.
  • Контроль утечек напряжения и тока на холостом ходу.
  • Тестирование охлаждающей системы.
  • Гидравлические испытания емкостей масляных трансформаторов.
  • Определение правильности фазировки.
  • Контроль состояния масла.
  • Испытание включением при номинальных токах и напряжениях.

Схема проверки изоляции обмотки BH:

1 – регулировочный трансформатор, 2 – вольтметр, 3 – амперметр, 4 – испытательный трансформатор



Схема измерения сопротивления изоляции обмоток:

1 – мегомметр, 2 – вводы BH, 3 – вводы HH, 4 – корпус трансформатора

Особенности испытания разных приборов

Перед проведением испытаний жидкостных трансформаторов нужно убедиться в герметичности всех элементов гидравлической системы, проверить и в случае необходимости долить масло до требуемого уровня, а также осмотреть на наличие влаги. Измерения токов и напряжений выполняются только после просушки или прогрева.

Поскольку конструкция сухих трансформаторов тока во многом отличается от жидкостных (масляных), в перечень мероприятий не входят пункты, связанные с проверкой гидравлической системы. Вместо них выполняется измерение коэффициента абсорбции, перед которым внутренние части устройства продуваются и протираются от пыли.

Проверка сопротивления изоляции

Для таких измерений используется специальный прибор – мегомметр, отличающийся способностью работать при высоких напряжениях с низкими значениями тока. Перед проведением испытаний все обмотки устройства заземляются.

Для определения тангенса угла потерь используется мост тока АС. Значения напряжений при этом выбираются следующим образом: 2/3 от номинала, установленного производителем, для масляных трансформаторов, 220 В – для сухих модификаций.

Электрические испытания

Выполняются измерения влажности и емкости обмоток трансформатора. Поскольку последний показатель зависит от частоты переменного тока, замеры делают на 2 и 50 Гц. Также расчет показателей влажности можно выполнить по коэффициенту абсорбции, представляющему собой отношение сопротивлений, зафиксированных на 60-й и 15-й минутах измерения.

Каждая обмотка сухого трансформатора проверяется повышенным напряжением (на рабочей частоте) индивидуально. При этом выводы остальных должны быть подключены к заземляющему контуру. Для масляных устройств проверка выглядит несколько иначе: напряжение переменного тока плавно повышается до номинального значения. После выдержки в течение 1 минуты выполняется его снижение.

Контроль наличия скрытых дефектов

В первую очередь проверяется сопротивление обмоток постоянному току. Используется мостовой метод или стандартные средства (амперметр и вольтметр). Эта операция выполняется для каждого из ответвлений.

Далее определяется коэффициент трансформации и контролируется правильность подключения обмоток. Выполняется проверка по напряжению и току с использованием двух вольтметров и амперметра.

Для определения фазировки используются вольтметры, ваттметры, фазометры, а также комплексные средства. Замеряется сила тока на каждой из фаз, а также контролируется отсутствие напряжения между ними. Для переключаемых установок выполняется измерение во всех положениях переключателя и строится круговая диаграмма. Для оценки состояния трансформаторного масла также проводятся измерения при высоких напряжениях тока.

Результаты заносятся в протокол. К использованию допускаются трансформаторы, значения напряжения и тока в которых соответствуют требуемым.

Помимо стандартных проверок трансформаторов тока, проводимых с целью подтверждения заявленных производителем параметров, могут выполняться дополнительные испытания, назначенные по требованию заказчика (испытание импульсным напряжением, на нагрев и на КЗ для каждой фазы). Выполнение таких работ требует не только профессионализма специалистов, но и наличия специального оборудования. Работа с высоким напряжением должна выполняться в соответствии с самыми жесткими требованиями охраны труда.

Компания «Билар» имеет большой опыт работы с энергетическими установками различной мощности и сложности. Для испытания силовых трансформаторов мы используем точные приборы для измерения напряжения и силы тока, а также применяем методики, соответствующие ГОСТам. Для получения дополнительной информации об услугах компании свяжитесь с нами по контактному телефону. Чтобы задать вопросы или оставить заявку, напишите на электронную почту office@bilar-electro.ru.

 

X

X

Отправьте нам свое имя и номер телефона и мы перезвоним Вам в ближайшее время!