15 MVA jaudas transformatora zibens impulsu pārbaude

1. Ievads

Zibens impulsu pārbaude ir obligāta dielektriskā tipa un kārtējā pārbaude, kas pierāda, ka strāvas transformators var izturēt stāvus, liela mēroga sprieguma pārspriegumus, ko izraisa zibens spērieni un pārslēgšanas darbības gaisvadu pārvades sistēmā. 15 MVA jaudas transformatoram izolācijas sistēma ir jāpārbauda attiecībā pret norādīto pamata impulsa līmeni (BIL), kas šai iekārtai ir 170 kV maksimums. Šajā rakstā ir aprakstīta testa iestatīšana, izmantotā viļņu forma, ierakstīto oscilogrammu interpretācija un pieņemšanas kritēriji, kas tiek izmantoti, lai apstiprinātu tinuma izolācijas integritāti.

2. Transformatora nominālais un pārbaudes spriegums

Pārbaudāmā ierīce ir eļļā iegremdēts, ONAN dzesēšanas trīsfāzu pazeminošs transformators. Tālāk ir apkopoti galvenie datu plāksnītes dati un saistītie dielektriskā testa spriegumi. 170 kV BIL tiek izmantots kā pilna viļņa zibens impulss, savukārt pārslēgšanas impulsa un jaudas frekvences izturības vērtības apstiprina kopējo izolācijas koordināciju.

Tabula 1 - 15 MVA transformatora datu plāksnītes nominālais un dielektriskās pārbaudes spriegumi.

3. Objektīvie un piemērojamie standarti

Mērķis ir parādīt, ka transformatora izolācija var izturēt norādīto BIL bez pārrāvuma, un atklāt jebkādu iekšējo izolācijas vājumu. Pārbaude tiek veikta saskaņā ar IEC 60076-3 (Strāvas transformatori — Izolācijas līmeņi, dielektriskie testi) un IEC 60060-1 (Augstsprieguma pārbaudes metodes). Digitālā impulsu mērīšanas sistēma reģistrē spriegumu un pārejas strāvu caur neitrālu, veidojot novērtēšanai izmantotās oscilogrammas.

4. Pārbaudiet iestatīšanu un ķēdi

Impulsu ģenerē daudzpakāpju Marksa ģenerators ar 600 kV / 20 kJ, un tas tiek pievadīts augstsprieguma (HV) spailei. Neitrāls ir iezemēts caur zemas induktivitātes strāvas šuntu, un LV tinums ir īssavienots un iezemēts. Slāpēts-kapacitatīvs sprieguma dalītājs piegādā sprieguma signālu uz digitālo ierakstītāju. Būtiskākā kārtība ir:

Impulsu ģenerators: 8 pakāpju Marksa viļņu frontes formas rezistori, kas rada 1,2/50 µs standarta vilni.

Sprieguma dalītājs: slāpēts-kapacitatīvs dalītājs, kalibrēts atbilstoši IEC 60060-2.

Strāvas mērīšana: zemas induktivitātes šunts pie neitrālas pārejas strāvas ierakstīšanai.

Ieraksts: digitālais ierakstītājs, paraugu ņemšanas ātrums, kas lielāks par vai vienāds ar 100 MS/s, precīzai uztveršanai priekšpusē.

Secība: viens kalibrēts vilnis, pēc tam trīs pilni viļņi pie 170 kV, negatīva polaritāte.

5. Impulsa viļņu forma un parametri

Standarta zibens impulsa virtuālais priekšējais laiks ir 1,2 µs un laiks līdz pusvērtībai 50 µs (apzīmēts kā 1,2/50 µs). Ierakstītajās oscilogrammās ir jāanalizē maksimālā vērtība, priekšējais laiks un laiks līdz pusvērtībai. Novirzes, piemēram, pārtēriņš, svārstības vai izkropļots astes vilnis, var norādīt uz tinuma rezonansi vai daļēju bojājumu.

Maksimālā vērtība: 170 kV ± 3 % pieļaujama pielaide.

Priekšējais laiks T1: 1,2 µs ± 30 %.

Laiks līdz pusvērtībai T2: 50 µs ± 20 %.

Polaritāte: negatīva (kā norādīts standartā).

6. Oscilogrammu interpretācija

Oscilogrammas ir galvenais izolācijas integritātes pierādījums. Veselīgs transformators rada vienmērīgu, viena maksimuma sprieguma vilni un atbilstošu neitrālas strāvas trasi, kas sastāv no asas sākotnējās kapacitatīvās smaile, kam seko zemas, dilstošas ​​svārstības. Salīdzinājums tiek veikts ar pazemināta sprieguma atsauces vilni (parasti 50–75 % no pilna BIL). Tiek vērtēti šādi paraksti:

*Parasts ieraksts - nemainīga viļņa forma no atsauces; nav pēkšņa sprieguma sabrukuma.

*Tinumu izolācijas pārrāvums - pēkšņs sprieguma kritums vai šķelts vilnis, kam seko augsta ilgstoša strāva.

*Daļēja izlāde / pagrieziens uz pagriezienu defekts - astes deformācija un palielināta augstfrekvences svārstība.

*Nobīdīts vai slāpēts vilnis – iespējama virknes vai šunta pretestības kļūme; prasa izmeklēšanu.

7. Pieņemšanas kritēriji

Pārbaude tiek uzskatīta par veiksmīgu, ja visi trīs pilnie viļņi pie 170 kV neliecina par bojājumu. Pašreizējām oscilogrammām pēc formas jābūt identiskām ar atsauces ierakstu, izņemot paredzamo amplitūdas mērogošanu. Jebkādas izmaiņas, kas pārsniedz trokšņa pielaidi sprieguma vai strāvas trasē, ir jāatkārto pārbaude un, ja apstiprinās, jāveic tinuma iekšējā pārbaude.

Zibens impulsu pārbaude pie 170 kV BIL nodrošina izšķirošu 15 MVA transformatora izolācijas stiprības pārbaudi. Apvienojot stingru viļņu formas kontroli ar rūpīgu reģistrēto oscilogrammu analīzi, ražotāji un komunālie pakalpojumi var apstiprināt, ka transformators ekspluatācijas laikā droši izturēs zibens pārspriegumu un atbildīs IEC 60076-3 prasībām.