Classificazione dei principali elementi di prova per trasformatori e standard e procedure di prova

I principali elementi di prova del trasformatore
I test sui trasformatori sono generalmente classificati in tre categorie principali in base al loro scopo:
Prova di routine
Si tratta di un test che deve essere condotto per ciascun trasformatore-consegnato in fabbrica per verificare se il processo di produzione e la qualità dei materiali sono conformi agli standard. Gli elementi principali includono:
Misurazione della resistenza CC degli avvolgimenti: controllare la qualità della saldatura dei fili dell'avvolgimento, le condizioni dei contatti dell'interruttore e l'eventuale presenza di cortocircuiti tra-giri.
Misurazione del rapporto di tensione e verifica della marcatura del gruppo di connessione: per confermare se il rapporto di tensione e la relazione di fase del trasformatore sono corretti.
Test delle caratteristiche di isolamento: include principalmente la misurazione della resistenza di isolamento e del rapporto di assorbimento (o indice di polarizzazione), utilizzato per determinare preliminarmente se l'isolamento complessivo è umido o presenta un difetto di tipo passante-.
Misurazione della perdita: include la misurazione della perdita di carico senza-carico e della corrente senza-carico (per valutare la qualità del nucleo), nonché la misurazione della perdita di carico e dell'impedenza di cortocircuito-(per valutare la progettazione degli avvolgimenti).
Test di resistenza dell'isolamento: include il test della tensione applicata esterna (per valutare l'isolamento principale) e il test della tensione di induzione (per valutare l'isolamento longitudinale, come l'isolamento inter-spira e inter-strato).
Test di tenuta e test dell'olio: verificare la presenza di perdite d'olio e testare la resistenza elettrica (tensione di rottura), il fattore di perdita dielettrica e il contenuto di umidità dell'olio del trasformatore.
Tester di resistenza CC
2. Digitare Prova
Tali test vengono condotti solo quando il nuovo prodotto è finalizzato, la progettazione subisce modifiche significative o il processo viene modificato. Vengono utilizzati per verificare se il progetto soddisfa gli standard e i requisiti operativi a lungo-termine. Le voci principali includono:
Test di aumento della temperatura: per verificare se l'aumento della temperatura di ciascuna parte del trasformatore supera il valore limite nelle condizioni operative nominali.
Test del tipo di isolamento: come il test dell'impulso atmosferico e il test dell'impulso operativo, per valutare la capacità del trasformatore di resistere alla sovratensione.
Misurazione del livello sonoro: misurazione del livello di rumore del trasformatore durante il funzionamento.
3. Prove speciali
Test condotti in base alle esigenze degli utenti o alle esigenze di ricerca, ad esempio:
Test di resistenza al corto-circuito: verifica la capacità del trasformatore di resistere all'enorme forza elettromagnetica generata da un improvviso cortocircuito.
Misurazione della scarica parziale: rilevare se è presente una scarica parziale all'interno dell'isolamento e la quantità di scarica è un elemento chiave per valutare la qualità dell'isolamento.
Misurazione dell'impedenza a sequenza zero-: fornisce i parametri per il calcolo della corrente di cortocircuito-del sistema e per l'impostazione della protezione.
Test di deformazione dell'avvolgimento: per diagnosticare se l'avvolgimento ha subito uno spostamento meccanico o una deformazione dopo essere stato sottoposto a un impatto di corrente di cortocircuito-.
Introduzione all'attrezzatura di supporto al test
La conduzione degli esperimenti sopra-menzionati richiede strumenti e apparecchiature specializzate. Di seguito sono elencati gli esperimenti comuni:
Misurazione della resistenza di isolamento: è necessario un tester della resistenza di isolamento ad alta-tensione (megohmmetro digitale). La tensione di uscita ha più livelli come 500 V, 1000 V, 2500 V e 5000 V.
Misurazione della resistenza CC: utilizzando un tester rapido della resistenza CC, gli strumenti moderni adottano principalmente la tecnologia di misurazione simultanea trifase-che può ridurre significativamente i tempi di test per gli avvolgimenti di trasformatori di grande-capacità.
Test di rapporto e di gruppo: utilizzando uno strumento automatico per test di rapporto e di gruppo, l'errore del rapporto può essere calcolato automaticamente e il gruppo può essere visualizzato.
Test senza-carico e perdita di carico: è richiesto un sistema di test delle perdite, che solitamente include un regolatore di tensione, un analizzatore di potenza, trasformatori di corrente/tensione standard, ecc.
Test della tensione di tenuta alla frequenza industriale: è richiesto un dispositivo di prova della tensione di tenuta alla frequenza industriale. È costituito principalmente da un trasformatore di prova, una console di regolazione della tensione, un resistore di protezione e un divisore di tensione.
Test di tensione di resistenza induttiva: il punto chiave è utilizzare un dispositivo di alimentazione moltiplicatore di frequenza (come un generatore di frequenza tre-volte) o un alimentatore risonante a frequenza-variabile per aumentare la frequenza oltre i 100 Hz ed evitare la saturazione del nucleo.
Test dell'olio del trasformatore: le apparecchiature comunemente utilizzate includono tester della rigidità dielettrica dell'olio isolante (tester di rottura dell'olio), tester della perdita dielettrica dell'olio e analizzatore di cromatografia dell'olio (utilizzato per rilevare i gas disciolti).
Misurazione delle scariche parziali: è necessario un sistema di rilevamento delle scariche parziali altamente sensibile, inclusi condensatori di accoppiamento, impedenza di rilevamento, strumento per le scariche parziali e generatore di impulsi di calibrazione, ecc.
Test di deformazione dell'avvolgimento: l'attrezzatura principale è il tester della deformazione dell'avvolgimento con il metodo della risposta in frequenza. La deformazione viene determinata confrontando le differenze nelle curve di risposta in frequenza degli avvolgimenti.
Per gli impianti produttivi o i grandi centri di manutenzione vengono spesso equipaggiati banchi prova trasformatori integrati ad elevata integrazione. Questi banchi di prova combinano molteplici funzioni di test come rapporto di trasformazione, resistenza CC e perdita in una sola, consentendo test automatizzati e migliorando l'efficienza.
Le procedure standard prescritte
La conduzione degli esperimenti deve essere conforme agli standard nazionali e di settore. I principali sistemi standard includono:
Norma nazionale:
Serie GB 1094 "Trasformatori di potenza": questo è lo standard di base più fondamentale, che copre principi generali, aumento di temperatura, livello di isolamento, metodi di prova, ecc.
GB/T 16927.1 "Tecnologia di prova ad alta tensione - Parte 1: Definizioni generali e requisiti di prova": specifica i metodi generali per le prove ad alta tensione.
GB 50150 "Standard per le prove di accettazione delle apparecchiature elettriche nell'ingegneria dell'installazione elettrica": questa è la procedura autorevole per l'accettazione e la consegna dei trasformatori prima della loro installazione e messa in servizio.
GB/T 6451 "Parametri tecnici e requisiti per trasformatori di potenza- immersi in olio": stabilisce i requisiti tecnici specifici e i test per vari tipi di trasformatori- immersi in olio.
Standard del settore elettrico:
DL/T 596 "Procedure di test preventivo delle apparecchiature elettriche": questa è la "bibbia" per le unità operative dei sistemi di alimentazione per condurre test preventivi regolari sui trasformatori. Stabilisce gli elementi, i cicli e i criteri del test.
DL/T 393 "Procedure di manutenzione e test per apparecchiature di trasmissione e trasformazione": guida alla manutenzione e ai test in base alle condizioni delle apparecchiature.
Per tipologie specifiche di trasformatori esistono anche norme speciali come DL/T 2835-2024 "Linee guida per i test elettrici dei trasformatori CC".
Norma internazionale:
Serie IEC 60076 "Trasformatori di potenza": questo standard viene generalmente adottato quando ci si allinea agli standard internazionali o quando si esportano prodotti.