Politechnika Częstochowska
Wydział Elektryczny
Laboratorium Elektrycznego Miernictwa Przemysłowego
Badanie transformatora.
rok.IV sem.VIII
APP
Badania transformatorów mają na celu pomiar niektórych wskaźników, to jest wielkości charakteryzujących stan transformatora. Zakres pomiarów jest uzależniony od typu transformatora oraz od przyczyny wykonywania pomiarów (jak np. związanej z procesem produkcji, eksploatacją, stanem awaryjnym itp.). Obecnie obowiązują dla transformatorów między innymi normy : PN-83/E-06040 - Transformatory ogólne - wymagania i badania i PN-69/E-04070 (z uzupełnieniami do PN-86/E-04070/17) - Transformatory - metody badań. Zgodnie z normą PN-69/E-04070 przewiduje się 14 punktów pomiarów, których wykonanie jest wymagane do przeprowadzenia tzw. badań pełnych (próby typu) transformatorów energetycznych. Przy badaniach częściowych, niepełnych (próba wyrobu), uwzględnia się tylko 9 pierwszych punktów pomiarowych. Próba wyrobu ma na celu sprawdzenie, czy przy produkcji transformatorów nie popełniono błędów. Próbie wyrobu podlega każdy transformator, natomiast próbie typu tylko te, które są egzemplarzami prototypowymi oraz niektóre wybrane losowo z normalnej produkcji.
Program badań "próby typu" transformatora energetycznego przewiduje:
1) ogólne warunki wykonania badania,
2) pomiar przekładni,
3) sprawdzenie grupy połączeń,
4) sprawdzenie działania przełączników zaczepów oraz wyposażenia transformatorów,
5) pomiar rezystancji uzwojeń prądem stałym,
6) pomiar wskaźników izolacji,
7) próbę wytrzymałości elektrycznej,
8) próbę stanu zwarcia,
9) próbę stanu jałowego,
10) badanie oleju,
11) próbę szczelności i wytrzymałości kadzi,
12) próbę nagrzewania i pomiaru temperatur,
13) próbę wytrzymałości dynamicznej,
14) próbę poziomu szumów transformatorów.
Stan techniczny transformatorów, będących w eksploatacji, stwierdza się na podstawie przeprowadzonych oględzin i badań okresowych. Zakres ich jest uzależniony od tego, do której grupy został zaliczony dany typ transformatora.
Zgodnie z opracowaniem Przepisy eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych transformatory energetyczne dzieli się na trzy grupy :
I - transformatory o górnym napięciu 220 kV i wyższym oraz o mocy 100 MVA i większej,
II - transformatory o mocy większej od 1,6 MVA, nie zaliczone do grupy I,
III - transformatory o mocy 1,6 MVA i mniejszej.
Najszerszy zakres badań przewidziany jest oczywiście dla transformatorów grupy I.
Pierwsze badania okresowe przeprowadza się po roku eksploatacji dla wszystkich grup, a następnie nie rzadziej niż co 3 lata dla grupy I, natomiast dla grup II i III nie rzadziej niż co 5 lat.
Przeglądy powinny obejmować w szczególności :
- pomiar rezystancji izolacji uzwojeń (przy czym rezystancja izolacji uzwojeń transformatorów suchych powinna być nie mniejsza niż 15 MΩ dla napięć powyżej 10 kV oraz 10 MΩ dla napięć 10 kV i niższych),
- pomiar współczynnika stratności dielektrycznej izolacji uzwojeń tgδ dla transformatorów grup I i II o mocy 25 MVA i większej,
- pomiar reaktancji rozproszenia dla transformatorów grup I i II o mocy 25 MVA i większej (różnica wartości pomiaru nie powinna być większa niż o ±5% w stosunku do wartości pomiaru poprzedniego),
- pomiar rezystancji uzwojeń (tylko dla transformatorów grupy I),
- próbę oleju,
- oraz poza pomiarami, typowe prace okresowe jak: czyszczenie (izolatorów), wymianę oleju, konserwację instalacji pomocniczych, pomiarowych itp.
Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów możliwe jest jednoznaczne określenie przydatności eksploatacyjnej badanego transformatora. Pomiary obejmujące zakres badań typu transformatora umożliwiają określenie przyczyn jego uszkodzeń (w przypadku uzyskania niezadowalających wyników pomiarów).
1. Badanie przekładni transformatora:
U1G |
U1D |
υ |
U2G |
U2D |
υ |
U3G |
U3D |
υ |
|||
[V] |
[V] |
- |
[V] |
[V] |
- |
[V] |
[V] |
- |
|||
100 |
58 |
1.724 |
100 |
58 |
1.724 |
100 |
58 |
1.724 |
|||
150 |
86 |
1.744 |
150 |
86 |
1.744 |
150 |
87 |
1.724 |
|||
200 |
115 |
1.739 |
200 |
116 |
1.724 |
200 |
115 |
1.739 |
|||
|
|
υśr=1.735 |
|
|
υśr=1.731 |
|
|
υśr=1.729 |
|||
- przekładnia nominalna:
- maksymalny błąd względny (odchyłka) przekładni.
2. Pomiar rezystancji uzwojeń prądem stałym.
|
GN |
DN |
||||
|
RUV [Ω] |
RUW [Ω] |
RVW [Ω] |
RUV [Ω] |
RUW [Ω] |
RVW [Ω] |
|
0.52 |
0.49 |
0.45 |
0.24 |
0.28 |
0.25 |
R75 |
0.514 |
0.484 |
0.445 |
0.237 |
0.276 |
0.247 |
3. Pomiar wskaźnika izolacji.
|
t |
RGN-DNz |
RDN-GNz |
RGN-DN |
|||
|
oC |
R15'' |
R60'' |
R15'' |
R60'' |
R15'' |
R60'' |
|
|
[MΩ] |
[MΩ] |
[MΩ] |
[MΩ] |
[MΩ] |
[MΩ] |
1 |
21 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
2 |
21 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
3 |
21 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
>500 |
Rśr |
30 |
>330 |
>330 |
>330 |
>330 |
>330 |
>330 |
R60/R15 |
|
1 |
1 |
1 |
|||
4. Próba stanu jałowego.
+
Napięcie |
Prąd |
Pomiar mocy |
|
|
|
|
||||||||
UUV |
UVW |
UWU |
U |
IU |
IV |
IW |
Io |
P1 |
P2 |
Po |
cosϕ |
sinϕ |
Iocosϕ |
Iosinϕ |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[A] |
[A] |
[A] |
[A] |
[W] |
[W] |
[W] |
- |
- |
- |
- |
398 |
398 |
398 |
398 |
7.8 |
6.3 |
7.5 |
7.2 |
360 |
260 |
100 |
0.02 |
0.99 |
0.144 |
7.128 |
5. Spis przyrządów pomiarowych.
Woltomierze : kl.0.5; zakres 150 V; nr 302699 i 306144
Amperomierze : kl.0.5; zakres 2.5 A; nr 305868, 305852 i 305840
Watomierze : kl. 0.5; zakres 400 V / 5 A; nr 112177 i 2105085
Induktor : kl. 1.5 ; nr 109036.
6. Wnioski.