Dlaczego warto testować współczynnik obrotów transformatora?
Badanie przekładni zwojowej (test TTR) jest jednym z najbardziej podstawowych i odkrywczych pomiarów diagnostycznych wykonywanych na transformatorze mocy. Zasilając jedno uzwojenie i precyzyjnie mierząc indukowane napięcie w drugim, test sprawdza proporcjonalność między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym i ujawnia szereg ukrytych defektów przed oddaniem urządzenia do użytku.
1. Wykrywa zwarcia, przerwy w obwodach i deformacje uzwojeń, które w innym przypadku byłyby niewidoczne.
2. Potwierdza, że transformator jest zgodny ze współczynnikiem znamionowym i grupą wektorów z tabliczki znamionowej.
3. Sprawdza poprawność działania i położenie przełącznika zaczepów pod obciążeniem (OLTC).
4. Ocenia integralność mechaniczną po transporcie, zwarciach lub prądach zwarciowych.
5. Służy jako obowiązkowe kryterium akceptacji rozruchu i rutynowej konserwacji.
Zasady pomiaru współczynnika zwojów
Stosunek zwojów idealnego transformatora jest równy stosunkowi liczby zwojów w uzwojeniu pierwotnym (Np) do liczby zwojów w uzwojeniu wtórnym (Ns), który jest również proporcjonalny do stosunku napięć indukowanych na każdym uzwojeniu:
Podstawowy związek
Np / Ns=Vp / Vs=I(wtórny) / I(pierwotny): TTR=Vp / Vs
Podczas testu do jednego uzwojenia przykładane jest napięcie wzbudzenia prądu przemiennego (zwykle od 100 V do 500 V). Powstałe napięcie indukowane na drugim uzwojeniu jest mierzone za pomocą precyzyjnego obwodu o wysokiej impedancji wejściowej. Przyrząd oblicza stosunek i, zasilając w obu kierunkach, określa błąd stosunku, przesunięcie fazowe i prąd wzbudzenia.
Kluczowe pojęcia fizyczne
Prąd magnesujący (wzbudzenia) wskazuje stan rdzenia i wykrywa zwarcia między uzwojeniami lub zwarcia międzyzwojowe.
Polaryzacja i grupa wektorów (przesunięcie fazowe) potwierdzają prawidłowe połączenie uzwojeń.
Pomiar jest testem magnetycznym (bez obciążenia), więc jest niezależny od prądu obciążenia.
Procedura testowa krok po kroku
1. Przygotowanie i bezpieczeństwo
Odłącz zasilanie transformatora i odizoluj wszystkie zaciski; całkowita blokada/tagout.
Uziemić i rozładować wszystkie uzwojenia; przed przystąpieniem do obsługi przewodów należy sprawdzić napięcie zerowe.
Zanotuj temperaturę otoczenia, wilgotność i dane z tabliczki znamionowej transformatora (wartości znamionowe, grupa wektorów, tabela zaczepów).
2. Konfiguracja instrumentu
Wybierz certyfikowany miernik współczynnika skrętu (TTR) i włącz go; przeprowadzić autotest i kontrolę kalibracji.
Wprowadź dane z tabliczki znamionowej i harmonogram kranu do przyrządu, aby umożliwić automatyczne porównanie.
3. Połączenie
Podłącz przewody wzbudzenia do uzwojenia WN (lub wyznaczonego), a przewody pomiarowe do drugiego uzwojenia.
Postępuj zgodnie ze schematem okablowania przyrządu dla określonej grupy wektorów; przewody powinny być krótkie i napięte.
4. Pomiar
Ustaw przełącznik zaczepów w pierwszej pozycji testowej; zastosować napięcie wzbudzenia.
Zapisz zmierzony stosunek, przesunięcie fazowe i prąd wzbudzenia dla każdej fazy.
Powtórz tę czynność dla każdej pozycji zaczepu i dla wszystkich trzech faz (lub dla wymaganej kombinacji uzwojeń).
5. Weryfikacja i wyłączenie
Porównaj każdy odczyt ze współczynnikiem z tabliczki znamionowej i dopuszczalną tolerancją.
Rozładuj zmagazynowaną energię, odłącz przewody i przywróć transformator do konfiguracji serwisowej.
Udokumentuj wszystkie wyniki w raporcie z testu z oceną pozytywny/negatywny.
Interpretacja danych
Najpowszechniej stosowanym kryterium akceptacji jest zasada 0,5%: zmierzone przełożenie uważa się za dopuszczalne, gdy jego odchylenie od przełożenia z tabliczki znamionowej mieści się w granicach 0,5%. Należy zbadać odchylenia w zakresie od 0,5% do 1,0%, podczas gdy większe odchylenia zazwyczaj wskazują na rzeczywistą usterkę uzwojenia lub przełącznika zaczepów. Poniższa tabela podsumowuje standardową interpretację.