Trong số mọi hạng mục trong trạm biến áp cao-,máy biến áp điệnlà loại đắt tiền nhất để thay thế và dễ bị sét đánh và đột biến chuyển mạch nhất. Đó là lý do tại sao thử nghiệm xung sét là một trong những thử nghiệm điển hình được xem xét kỹ lưỡng nhất trên bất kỳ máy biến áp nào - và tại sao việc thực hiện sai có nghĩa là lô hàng không thành công hoặc sự cố tại hiện trường nhiều tháng sau khi vận hành thử.
Hướng dẫn này giải thích những gì thực sự mà thử nghiệm xung sét thực hiện bên trong máy biến áp, tại sao cần có cả sóng toàn phần và sóng cắt, cách đọc dạng sóng thu được và cách xác định kích thước chính xác của bộ tạo xung.
1. Tại sao máy biến áp cần thử nghiệm xung điện
Cuộn dây máy biến áp trông giống như một thử nghiệm tần số-công suất, giống như một cuộn dây đơn giản. Tuy nhiên, dưới tác động của xung sét nhanh, điện dung phân bố giữa các vòng dây, giữa các phần và giữa cuộn dây và lõi trở thành mạch chiếm ưu thế. Điện áp phân bổ phi tuyến tính dọc theo cuộn dây và trong một vài vòng đầu tiên có thể thấy tỷ lệ đột biến không cân xứng.
Đó là lý do tại sao một máy biến áp đã vượt qua bài kiểm tra khả năng chịu đựng tần số nguồn trong 5{1}} phút vẫn có thể bị hỏng trong lần sét đánh đầu tiên đi vào sử dụng. Thử nghiệm xung tái tạo xung điện trong nhà máy và cho thấy cách điện yếu, dây dẫn được đỡ kém và hình dạng cuộn dây xấu trước khi thiết bị được vận chuyển.
mỗiIEC 60076-4(hoặc GB 1094.4 ở Trung Quốc), mọi thiết kế máy biến áp mới đều phải trải qua các thử nghiệm loại xung sét.
2. Hai thử nghiệm xung mà mọi máy biến áp đều phải đối mặt
2.1 Xung sét toàn{1}}(1,2/50 µs)
Áp dụng toàn bộ sóng 1,2/50 µs cho đến định mức BIL.
Kiểm travật liệu cách nhiệt chính: quấn-với-đất, quấn-đến-cuộn, dẫn-đến-bể.
Sóng phân rã một cách tự nhiên thông qua điện dung của máy biến áp.
Trình tự điển hình: 3 lần chụp ở mức 50–75% điện áp định mức (các lần chụp tham chiếu), sau đó là 3 lần chụp ở mức 100% BIL.
2.2 Cắt nhỏ-Xung sóng (2–6 µs)
Một khoảng trống cắt xảy ra ở tốc độ 2–6 µs, chấm dứt sóng đột ngột.
Sự sụp đổ đột ngột đưa các thành phần tần số-cao truyền dọc theo cuộn dây và ứng suấtcách nhiệt phần-ngõ và phần{1}}giao nhau- lớp cách điện giữa các vòng dây liền kề và giữa các phần cuộn dây.
Đây là thử nghiệm nhằm phát hiện các khiếm khuyết cuộn dây-yếu mà sóng đầy đủ không làm được.
Độ lệch chuẩn của thời gian cắt phải ở mức dưới ±0,2 µs để có báo cáo hợp lệ.
Máy biến áp chỉ vượt qua-thử nghiệm toàn sóng sẽ không được thử nghiệm-loại đầy đủ.
3. Cách đọc dạng sóng xung trên máy biến áp
Khi bạn phủ ba cảnh quay 100%-trên máy quay, bạn đang tìm kiếmđộ lặp lại, không chỉ là một dạng sóng đẹp.
Cả ba dấu vết sẽ trùng lặp gần như hoàn hảoở mép trước và khắp đuôi.
Một dao động mới, một đỉnh dịch chuyển hoặc một sự sụt giảm đột ngột ở đuôi ở một trong những lần chụp sau thường cho thấysự cố cuộn dây- vòng quay-sang{2}}ngắn làm thay đổi hành vi cộng hưởng của cuộn dây.
Thời điểm cắt của ba-ảnh chụp sóng bị cắt nhỏ sẽ tập hợp chặt chẽ trong vòng 2–6 µs.
Biên độ cực đại phải nằm trong phạm vi ±3% BIL định mức.
Trong thực hành kiểm tra loại-, người vận hành cũng theo dõi:
Flashovertrên các ống lót hoặc bộ đổi vòi - dạng sóng bị hỏng sớm.
Máy băm-cháy trước hoặc không-cháyThời gian cắt - ngoài{1}}ngoài phạm vi{2}}phạm vi sẽ làm mất hiệu lực cú đánh.
Sụt điện áp ở giữa{0}}đuôi- thường là sự cố một phần-chuyển tiếp không hoàn toàn diễn ra suôn sẻ.
4. Định cỡ máy phát xung để thử nghiệm máy biến áp
Điện dung máy biến áp là trình điều khiển ẩn ở đây. Một máy biến áp phân phối nhỏ (vài trăm kVA) trông giống như vài trăm picofara đối với máy phát xung; một máy biến áp điện 220 kV trông giống như một vài nanofarad.
Sử dụng quy tắc ngón tay cái này:
| Lớp máy biến áp | Điện dung điển hình | Máy phát điện tối thiểu |
|---|---|---|
| 10 kV/vài trăm kVA | 200–500 pF | 200 kV / 10 kJ |
| Phân phối 35 kV, một vài MVA | 500–2000 pF | 400 kV / 30 kJ |
| Nhiệm vụ nặng nề 35 kV, 10+ MVA | 2000–4000 pF | 400 kV / 60 kJ |
| Máy biến áp điện 110–220 kV | 4000pF trở lên | 800–1200 kV / 60–120 kJ |
Loại 400 kV / 30 kV duy trì mức sử dụng điện áp Lớn hơn hoặc bằng 90% cho đến tải 2000 pF và Lớn hơn hoặc bằng 85% cho đến 4000 pF -, đây chính xác là điểm hấp dẫn của máy biến áp phân phối-.
Đối với một nhà máy biến áp phân phối đang thực hiện các thử nghiệm xung định kỳ,MOEORW-WGJ43 400 kV / 30 kVcó thiết bị cắt tích hợp-là cấu hình tiêu chuẩn.
Đối với các nhà sản xuất máy biến áp điện EHV,1200 kV / 120 kJ hệ thống kiểm tra loại-là điểm khởi đầu điển hình.
5. Tại sao thiết bị cắt không thể-thương lượng được cho công việc máy biến áp
Nhiều công cụ tạo xung ngân sách được vận chuyển mà không có thiết bị cắt và khách hàng đã quá muộn khi phát hiện ra rằng báo cáo-kiểm tra loại của họ chưa đầy đủ.
Thử nghiệm loại xung máy biến áp theo IEC 60076-4 yêu cầu:
ba bức ảnh toàn sóng-ở mức 100% BIL và
ba bức ảnh sóng-được cắt nhỏ ở mức 100% BIL.
Nếu không có thiết bị cắt khoảng cách đa cấp-300 kV-đa{2}}, bạn không thể thực hiện-chân sóng cắt nhỏ của bài kiểm tra - và bạn không thể cấp chứng chỉ kiểm tra loại-hoàn chỉnh. WGJ43 được trang bị thiết bị cắt độ trễ điện tử-tích hợp{10}}300 kV theo tiêu chuẩn.
6. Các lỗi thử nghiệm xung máy biến áp thường gặp
Chớp nhoáng ở ống lót-đến-khớp nối bình chứa- thường là vấn đề về lắp ráp/tay nghề chứ không phải vấn đề về thiết kế.
Phân tích lần lượt-của làn sóng cắt nhỏ- cuộn dây cuộn yếu, thường bị kẹt bằng cách phủ lên ảnh tham chiếu với ảnh không thành công.
Dẫn-đến-cháy xe tăng- khoảng trống bên trong bể không đủ, thường bị lộ ra đầu tiên khi chụp-toàn bộ sóng.
Nhấp nháy thay đổi nhấn- hình dạng của bộ thay đổi vòi không được xếp hạng cho mặt trước nhanh.
Trực thăng bắn nhầm- thường bóng-khoảng cách trôi dạt; điều chỉnh khe hở bằng động cơ trên bảng điều khiển hiện đại sẽ loại bỏ điều này.
7. Kết luận
Thử nghiệm xung sét là thử nghiệm khắc nghiệt nhất và rõ ràng nhất mà một máy biến áp điện từng trải qua. Làm chủ ba điều:
Chạycả haiảnh chụp sóng-toàn bộ và-sóng cắt nhỏ; cũng không phải là tùy chọn.
Xếp chồng các dấu vết và tìm kiếmđộ lặp lạiqua ba cảnh quay 100%-.
Kích thước máy phát điện bằngđiện dung máy biến áp, không chỉ bởi điện áp định mức -, hệ thống 30 kJ / 400 kV bao gồm các máy biến áp cấp-phân phối lên đến ~4000 pF.
Chạy đường dây thử xung máy biến áp?Hãy cho chúng tôi biết định mức máy biến áp lớn nhất của bạnvà cấp điện áp hệ thống, đồng thời chúng tôi sẽ đề xuất cấu hình máy phát, thiết bị cắt và bộ chia phù hợp.
