Objímka transformátora: Typy, testovanie (Tan Delta, C1/C2)

Objímka transformátora: Typy, Časti, Testovanie (C1/C2, Tan Delta) a bežné poruchy

Transformátorové puzdroje jedným z tých komponentov, ktorým sa nevenuje veľa pozornosti, kým sa niečo nepokazí. Je to izolovaná cesta, ktorá umožňujevysokonapäťový vodičbezpečne prejsť cez uzemnenú nádrž výkonového transformátora, aby sa jednotka mohla pripojiťprípojnice, káble alebo nadzemné vedenia.Pretože tieto puzdrá sú vystavené vážnemu elektrickému namáhaniu, vyrovnávajú sa s počasím zvonku a teplom vo vnútri, sú tiež prekvapivo častým vinníkom, keď transformátory zlyhajú. Majte ich na pozore a väčšina problémov sa dá zvládnuť. Ignorujte ich a následky sa môžu rýchlo predražiť.

Tento sprievodca vás oboznámi s tým, čo vlastne objímka transformátora je, ako funguje, hlavné typy, s ktorými sa stretnete (OIP, RIP, RIS), obvyklé spôsoby zlyhania a diagnostické testy, na ktorých najviac záleží-kapacita, účinník/tan delta a merania C1/C2.

Zjednodušene povedané, priechodka transformátora je izolované zariadenie, ktoré umožňuje vysokonapäťovému vodiču vstúpiť alebo vystúpiť z transformátora cez uzemnenú kovovú nádrž bez toho, aby spôsobilo preskok alebo poruchu. Tvaruje elektrické pole okolo vodiča, zabraňuje vzniku preskokov na povrchu a udržiava izolačné napätie v rámci konštrukčných limitov.

Predstavte si to ako izolovanú bránu medzi vnútorným vedením vinutia transformátora a vonkajším napájacím systémom.

Puzdrá žonglujú s niekoľkými úlohami naraz:

Udržujú vysokonapäťový vodič izolovaný od uzemnenej nádrže.Bez toho by ste mali skrat.

Ovládajú elektrické napätie.Pri vysokom napätí sa pole s obľubou tlačí okolo hrán a rozhraní, takže väčšina moderných puzdier používa kapacitné triedenie (dizajn kondenzátora), aby sa napätie rozložilo rovnomernejšie.

Porcelánové alebo polymérové ​​prístrešky na vonkajšom povrchu--poskytuje dostatočnú povrchovú vzdialenosť, takže dážď, znečistenie, soľ alebo prach nespustia prepuknutie.

Poskytujú mechanickú podporu vodiča a zvládajú sily, ktoré pochádzajú z pripojenej zbernice alebo skrat{0}}.

Mnohé návrhy obsahujú testovací odbočku (alebo napäťovú odbočku) na diagnostiku alebo online monitorovanie.

V niektorých je dokonca umiestnený priechodkový transformátor prúdu na meranie alebo ochranu.

Kdekoľvek musí vodič pod napätím prekročiť uzemnenú bariéru:Terminály VN a NN, nulové body, transformátory na zvýšenie-generátora, paralelné reaktory a niekoľko aplikácií rozvádzačov, ktoré využívajú rovnakú základnú myšlienku.

Dizajn sa líši podľa napäťovej triedy a výrobcu, ale väčšina vysokonapäťových{0}}jednotiek má tieto základné časti:

Centrálny vodič– prenáša záťažový prúd z vedenia vinutia doexterné pripojenie.

Hlavné izolačné teleso– primárna vnútorná izolácia (papier, živica alebo syntetika).

Kapacitné triediace vrstvy (jadro kondenzátora)– vodivé fólie vložené do izolácie, ktoré rozvádzajú elektrické pole z vodiča von do uzemnenej príruby.

Vonkajšia izolácia (kryt)– porcelán alebo polymér s prívalmi pre tečenie a kontamináciu.

Príruba– uzemnený držiak, ktorý je priskrutkovaný k nádrži.

Testovací kohútik / napäťový kohútik– pripojené k špecifickej kapacitnej vrstve; používa sa na merania a niekedy aj nepretržité monitorovanie.

Tesnenia a tesnenia– zadržiavať olej a vlhkosť von. Sú kritickejšie, ako si ľudia niekedy uvedomujú.

Pripojovací terminál– horný koniec, ktorý sa pripája k prípojnici, káblu alebo hardvéru vedenia.

Priechodky sú zvyčajne klasifikované podľa izolačnej technológie vo vnútri.

1) OIP puzdrá (olejom-impregnovaný papier)Používajú papier nasiaknutý olejom a zvyčajne zdieľajú olejový systém transformátora. Ide o dlhodobo-zavedenú technológiu so stabilnými výsledkami pri vysokom napätí. Nevýhody? Únik oleja okolo tesnení alebo porcelánových rozhraní môže narušiť dielektrickú rezervu a vniknutie vlhkosti má tendenciu zvyšovať straty (účinník/tan delta) a urýchľovať starnutie. Hodnotenie stavu sa výrazne opiera o trendy dielektrických testov a vizuálne kontroly.

2) RIP puzdrá (-impregnovaný papier)Tu je papier impregnovaný živicou, čo dáva do značnej miery pevnú izolačnú štruktúru. V porovnaní s OIP máte menšie riziko úniku oleja, vďaka čomu sú atraktívne pre mnoho moderných dizajnov a dodatočných úprav. Veľmi záleží na kvalite výroby-dutiny sa môžu stať miestami čiastočného{3}}vypúšťania-a tepelné cyklovanie a tesnenie si stále vyžadujú pozornosť z dlhodobého hľadiska.

3) RIS puzdrá (syntetické-impregnované živicou)Tieto papiere vymieňajú za syntetický systém -impregnovaný živicou. Vyberajú sa pre špecifické napäťové triedy alebo výkonnostné potreby a často sa používajú ako moderná alternatíva. Tak ako pri každom type, skutočné-výsledky stále závisia od kvality dizajnu, servisných podmienok a od toho, ako dobre ich monitorujete.

Budete tiež počuť puzdrá opísané na vonkajšom kryte:

Porcelánmá desaťročia overenú službu. Je ťažší a pri silnom náraze sa môže rozbiť.

Polymér (kompozitný)je ľahší, často lepšie zvláda kontamináciu a netriešti sa rovnakým spôsobom. Starnutie povrchu a výber materiálov pre miestne prostredie si stále vyžadujú sledovanie.

Rozhodnutie zvyčajne závisí od úrovne znečistenia, mechanického rizika, hmotnostných limitov a toho, čo spoločnosť preferuje.

Problémy sa môžu vkrádať v priebehu mesiacov alebo rokov alebo sa môžu rýchlo stupňovať. Obvyklí podozriví:

Vniknutie vlhkosti a starnutie– degradované tesnenia prepúšťajú vlhkosť, stúpajú straty apapier alebo živica sa začína zhoršovať. Klasickým znakom je stúpajúci účinník/tan delta a kapacitné posuny.

Čiastočný výboj– dutiny, delaminácia, kontaminácia alebo starnutie môžu spustiť aktivitu PD, ktorá pomaly požiera izoláciu a nakoniec ju môže prepichnúť.

Tepelné problémy– uvoľnené koncové spojenia vytvárajú horúce miesta; harmónie a preťaženie zvyšujú stres. Ak straty neustále rastú, môžete smerovať k tepelnému úniku.

Úniky oleja (hlavne OIP)- znížiť kvalitu vnútornej izolácie, otvoriť dvere vlhkosti a spôsobiť environmentálne bolesti hlavy.

Vonkajšia kontaminácia a preskok povrchu– Soľ, priemyselné znečistenie, prach a vlhkosť vytvárajú na kryte vodivý film. Sledovanie a preskok sa stávajú skutočnými rizikami vo vlhkom počasí.

Mechanické poškodenie– praskliny v porceláne spôsobené nárazom, seizmickými silami alebo zaťažením autobusu; vibrácie a tepelné cykly môžu uvoľniť spojenia a zhoršiť rozhrania.

Sledujte:

 Presakovanie oleja alebo škvrny okolo príruby alebo spojov (OIP)

 Praskliny alebo úlomky v porceláne, poškodené polymérové ​​prístrešky

 Nezvyčajné vyhrievanie na hornom pripojení alebo prírube (tu je užitočné infračervené)

 Alarmy z online monitorov sledujúce kapacitu alebo účinník

 Náhle zmeny kapacity v porovnaní s históriou alebo inými fázami

 Počuteľný hluk alebo viditeľné výboje-zriedkavé, ale berte to ako núdzovú situáciu a dodržujte bezpečnostné postupy

Väčšina hodnotenia puzdier spočíva na elektrických dielektrických testoch plus tepelných a vizuálnych kontrolách. Kapacita a účinník/tan delta sú ťahúňmi.

Kapacita a účinník / tan deltaTieto testy označujú vlhkosť, zhoršenie izolácie, vnútorné defekty a problémy v testovacom{0}}odpájacom obvode. Výsledky sa zvyčajne prejavia ako kapacita (C) a buď účinník (PF) alebo tan delta (tan δ)-dva spôsoby vyjadrenia dielektrických strát.

C1 a C2Mnohé vývodky kondenzátora majú skúšobný kohútik viazaný na špecifickú kapacitnú vrstvu.

C1 je hlavná izolačná cesta medzi stredovým vodičom a skúšobnou-odpichovou vrstvou.

C2 je cesta medzi testovacou-vrstvou vývodu a uzemnenou prírubou.

Zmeny C1 a jeho PF/tan δ zvyčajne hovoria o zdraví primáraIzolácia. Nepárne hodnoty C2 môžu poukazovať na problémy s izoláciou kohútika, kontamináciou, vlhkosťou alebo samotným pripojením kohútika. Náhle skokové zmeny v porovnaní s historickými údajmi bývajú znepokojujúcejšie ako pomalé kolísanie. Dôležitá je korekcia teploty a pevné základné hodnoty, skutočným osvedčeným postupom je trend v priebehu času.

Ďalšie užitočné nástroje

DFR/FDS (dielektrická frekvenčná odozva) sa ponorí hlbšie do správania súvisiaceho s vlhkosťou-, keď konvenčné výsledky začnú vypadať.

Infračervená termografia zachytáva uvoľnené spojenia a abnormálne vzory zahrievania.

Čiastočné{0}}testovanie vybitia (online alebo offline) pomáha, keď PF/tan δ stúpa alebo je jednotka veľmi kritická-.

Online monitorovacie systémy, ktoré neustále sledujú kapacitu a dielektrickú stratu, môžu poskytnúť včasné varovanie,-ak sú správne nastavené a alarmované.

Neexistuje jediná odpoveď, ktorá by vyhovovala každej flotile. Frekvencia zvyčajne závisí od kritickosti, typu a veku kríkov, historických trendov, životného prostredia (pobrežná soľ, silné znečistenie, teplotné extrémy) a nedávnych udalostí, ako sú napríklad -poruchy alebo doprava. Mnohé služby sa prikláňajú k rizikovej-údržbe: vysoké{{4}rizikové častejšie{4} napínacie{5}jednotky s menším dopadom intervaly-vždy v súlade s pokynmi OEM a internými normami.

Väčšina inžinierov dodržiava niekoľko praktických zásad:

Trend je všetko-porovnajte s vlastnou základnou líniou a históriou puzdra.

Pozrite sa na fázy vedľa seba; veľké rozdiely na tom istom transformátore dvíhajú vlajku.

Krokové zmeny kapacity alebo prudké zvýšenie PF/tan δ zvyčajne spúšťajú okamžité vyšetrenie.

Neignorujte samotné testovacie poklepanie,{0}}problémy môžu skresliť údaje a spôsobiť bezpečnostné problémy.

Použite viacero indikátorov: PF/tan δ + kapacita + IR teplota + prevádzková história prekoná akékoľvek jedno číslo.

IEC 60137 – Izolované priechodky pre striedavé napätie nad 1 kV

IEEE C57.19.00 / C57.19.01 – štandardy puzdier široko používané v Severnej Amerike

IEEE C57.152 – príručka pre diagnostické testovanie v teréne (zahŕňa koncepciu puzdier)

Vždy skontrolujte príslušné vydanie a požiadavky operátora na triedu napätia a typ majetku, s ktorým máte do činenia.

Transformátorové puzdrá sú nevyhnutné pre bezpečný prenos energie z vinutia do vonkajšieho sveta. Či už sa pozeráte na dizajn OIP, RIP alebo RIS, porcelánové alebo polymérové kryty, cieľ je rovnaký: zvládať elektrické napätie a vystavenie sa prostrediu. Každý typ prináša svoj vlastný profil údržby a rizika. Diagnostické nástroje-kapacita, účinník/tan C2} majú skutočne dobré základné testovanie a C1{6} údaje v priebehu času. Zaznamenajte zmeny včas a väčšina puzdier vám poskytne roky spoľahlivej služby.

Kontaktujte teraz