Ispitivanje sposobnosti otpornosti-kratkog spoja 750 kVA uljnih{2}}transformatora

Zašto je otpornost-na kratki spoj važna

Energetski transformator mora preživjeti mehanička i toplinska naprezanja kratkog spoja na svojim stezaljkama. Kada dođe do kvara, struja kratkog -spoja može doseći desetke puta veću od nazivne struje, generirajući aksijalne i radijalne sile u namotima koje mogu pomaknuti vodiče, olabaviti stezanje ili deformirati strukturu namota. Klasa 750 kVA uronjena u-ulje naširoko se koristi u distribucijskim mrežama, gdje su kvarovi uzrokovani munjom, oštećenjem kabela ili operacijama prebacivanja statistički česti. Test-izdržljivosti kratkog spoja potvrđuje da transformator može izdržati specificiranu struju kvara bez oštećenja koja bi utjecala na buduću upotrebu.

Standardna osnova: IEC 60076-5

Test je reguliran IEC 60076-5, koji definira izračun struja kratkog-spoja, uvjete ispitivanja i kriterije za zadovoljavajući rezultat. Norma razlikuje simetričnu struju kratkog -spoja, koja se koristi za toplinsku procjenu, i asimetričnu vršnu struju, koja stvara maksimalnu mehaničku silu. Za jedinicu od 750 kVA u tipičnom sustavu od 10 kV ili 11 kV, specificirana podnosiva struja i trajanje (obično 2 s za toplinsko ispitivanje i kraće ispitivanje vršne-struje za mehaničku procjenu) uzimaju se iz studije razine kvara sustava.

Pregled postupka ispitivanja

Mjerenja prije testa

Prije testa kratkog{0}}spoja bilježe se sljedeće veličine: otpor namota na svakom odvojku, impedancija kratkog{1}}spoja pri nazivnoj struji, omjer okretaja i analiza otopljenog plina u ulju kao referentna baza. Svako odstupanje u ovim vrijednostima nakon testa uspoređuje se s vrijednostima prije-testiranja kako bi se procijenio rezultat.

Primjena kratkog spoja

Transformator je spojen na ispitno napajanje s dovoljnim-kapacitetom kratkog spoja, a sekundar je čvrsto kratko-spojen. Primijenjeni napon se podešava tako da cirkulirajuća struja bude jednaka navedenoj vrijednosti, obično nazivna struja pomnožena sa 100 podijeljena s naponom impedancije (na primjer, oko 25 puta nazivne struje za jedinicu od 4% impedancije). Struja i trajanje prate se instrumentima za snimanje, a fazni kutovi triju faza se kontroliraju tako da se najjači asimetrični vrh javlja na barem jednoj fazi.

Mjerenja nakon testa

Nakon ispitivanja ponavlja se otpor namota, impedancija, omjer zavoja i analiza uljnog plina. Jedinica se tada podvrgava potpunom rutinskom slijedu ispitivanja dielektrika kako bi se potvrdilo da izolacija nije oštećena.

Kriteriji prihvaćanja

Nema vidljivih mehaničkih oštećenja poput pomaknutih namota, deformiranih stezanja ili curenja brtvila.

Varijacija impedancije kratkog-spoja prije i poslije ispitivanja ne prelazi 2% za transformatore s nazivnom impedancijom iznad 4%, kao što zahtijeva IEC 60076-5.

Promjene otpora namota ostaju unutar granica koje pokazuju da nema prekinutih ili kratkospojenih zavoja.

Dielektrična ispitivanja nakon testa kratkog-spoja prolaze se na svim navedenim razinama.

Analiza otopljenog plina ne pokazuje dokaze većeg unutarnjeg luka ili pregrijavanja iznad prihvatljivih granica.

Mehanička i toplinska opterećenja u klasi 750 kVA

U klasi 750 kVA, namoti su obično bakreni ili aluminijski vodiči namotani na izolacijske cilindre. Aksijalne sile guraju diskove za namatanje zajedno ili odvojeno, a radijalne sile ili sabijaju unutarnji namot prema jezgri ili istežu vanjski namot prema van. Dizajnirane mjere koje poboljšavaju otpornost uključuju visok-precizan pritisak stezanja, krute krajnje oslonce, prethodno-komprimirane namote i dovoljno aksijalnih odstojnika. Toplinski, oslobođena energija proporcionalna je kvadratu struje i trajanja (I²t); toplinski test od 2 s pri 20 puta nazivnoj struji predstavlja 800 puta nazivni I²t po fazi, zbog čega se test mora izvesti u kratkom vremenskom okviru s jedinicom na definiranoj početnoj temperaturi.

Što potvrda o prolaznosti znači za kupca

Uspješno položen test tipa kratkog spoja jedan je od najjačih dokaza robusnosti dizajna. Kupci distribucijskih transformatora od 750 kVA trebali bi zatražiti izvješće o ispitivanju tipa zajedno s potvrdama o rutinskom ispitivanju i provjeriti odgovara li testirana konfiguracija jedinice (omjer napona, položaj slavine, impedancija, način hlađenja) ponuđenom proizvodu. Dizajn koji nikada nije bio testiran na kratki-spoj može i dalje raditi dobro, ali certificirani dizajn uklanja nesigurnost.

FAQ

Je li test-kratkog spoja rutinski test na svakoj jedinici?

Ne. To je tipsko ispitivanje koje se izvodi jednom na reprezentativnoj jedinici dizajna, a ne na svakoj proizvodnoj jedinici. Rutinska ispitivanja na svakoj jedinici uključuju omjer, otpor, gubitke i dielektrična ispitivanja.

Koje se trajanje koristi u testu?

IEC 60076-5 navodi 2 s za transformatore s nazivnim kapacitetom iznad 25 kVA u toplinskoj procjeni i kraće trajanje za mehaničko ispitivanje vršne struje, obično nekoliko ciklusa, ovisno o sustavu ispitivanja.

Čini li veća impedancija jedinicu sigurnijom?

Veća impedancija smanjuje-struju kratkog spoja, a time i mehanički stres, ali također povećava regulaciju napona i gubitke pod opterećenjem. Impedancija je izbor dizajna sustava, a ne univerzalni sigurnosni gumb.

Može li se starija jedinica naknadno ugraditi kako bi prošla-test kratkog spoja?

Naknadna ugradnja steznih ili namotanih nosača moguća je u teoriji, ali je rijetko ekonomična; geometrija namota i stezna struktura fiksirani su u proizvodnji. Dizajn koji prođe test potvrđuje se u fazi projektiranja.

Što se događa ako promjena impedancije nakon testa prijeđe 2%?

To ukazuje na trajnu deformaciju namota i jedinica ne prolazi test. Dizajn se mora modificirati i provesti novo ispitivanje.

Ukratko, test otpornosti-na kratki spoj uljnog{2}}transformatora od 750 kVA zahtjevna je provjera mehanike namota i toplinskog dizajna. Upućivanje na IEC 60076-5, provjeravanje kriterija prihvaćanja i usklađivanje izvješća o ispitivanju s ponuđenom konfiguracijom praktični su koraci za kupce kako bi osigurali robusnu jedinicu.