Jiangshan Scotech Elettrico Co., Ltd
Guida a vari test per trasformatori di potenza
Mar 24, 2026
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1. Introduzione
I trasformatori di potenza sono risorse critiche nelle reti elettriche. Per garantire affidabilità, sicurezza e prestazioni, è necessario condurre una serie di test in conformità con gli standard internazionali come IEC 60076. Questi test sono classificati inTest di routine, Test di tipo, Prove speciali, ETest aggiuntivi. Questa guida fornisce una panoramica completa di ciascun test, del suo scopo e della metodologia generale coinvolta.
2. Test di routine
Vengono condotti test di routine su ogni trasformatore per verificare la qualità della produzione, l'integrità elettrica e la disponibilità operativa.
2.1 Misurazione dei gas disciolti nel liquido dielettrico da ciascun compartimento dell'olio separato, escluso il compartimento dell'interruttore deviatore. (Prima del test e Dopo il test)
- Scopo:Per analizzare le condizioni dell'olio isolante e rilevare potenziali guasti interni (ad esempio, archi elettrici, surriscaldamento) prima e dopo altri test.
- Metodo:I campioni di olio vengono prelevati da ciascun compartimento dell'olio separato (escluso il compartimento dell'interruttore del deviatore) e analizzati mediante gascromatografia.
- Parametri chiave:Idrogeno (H₂), acetilene (C₂H₂), metano (CH₄), monossido di carbonio (CO) e contenuto di umidità.
2.2 Controllo dell'isolamento del nucleo e del telaio per trasformatori immersi in liquido con isolamento del nucleo o del telaio
- Scopo:Verificare che il nucleo e le strutture di bloccaggio siano adeguatamente isolati dal serbatoio per evitare correnti circolanti.
- Metodo:La resistenza di isolamento viene misurata tra il nucleo e il serbatoio, il nucleo e l'unità di bloccaggio e l'unità di bloccaggio e il serbatoio utilizzando un megaohmmetro.
2.3 Misura del rapporto di tensione e dello sfasamento
- Scopo:Per confermare che il rapporto di tensione tra gli avvolgimenti e il gruppo vettoriale (ad esempio, YNd1) corrisponda alle specifiche di progetto.
- Metodo:Il rapporto di tensione viene misurato su tutte le prese e lo sfasamento viene controllato rispetto al gruppo vettoriale specificato.
2.4 Misura della resistenza dell'avvolgimento
- Scopo:Per rilevare connessioni allentate, fili rotti o impostazioni errate del commutatore-.
- Metodo:La corrente continua viene iniettata negli avvolgimenti e la resistenza viene misurata per ciascuna fase e posizione di presa. I risultati vengono corretti in base a una temperatura di riferimento (solitamente 75 gradi).
2.5 Controllo del rapporto e della polarità dei trasformatori di corrente (CT)-integrati
- Scopo:Per garantire che i TA incorporati nelle boccole o nelle torrette abbiano il rapporto e la polarità sottrattiva corretti.
- Metodo:Il rapporto spire viene verificato utilizzando un misuratore di rapporto e la polarità viene controllata rispetto alla marcatura (P1/P2, S1/S2).
2.6 Misura della resistenza di isolamento CC tra ciascun avvolgimento verso terra e tra gli avvolgimenti
- Scopo:Per valutare l'asciuttezza e la pulizia complessiva del sistema di isolamento.
- Metodo:La resistenza di isolamento viene misurata tra gli avvolgimenti e la terra e tra gli avvolgimenti, utilizzando una tensione CC (tipicamente 5000 V). Vengono calcolati il rapporto di assorbimento (R60/R15) e l'indice di polarizzazione (PI).
2.7 Misura del fattore di dissipazione (tanθ)delle capacità del sistema di isolamento
- Scopo:Per valutare le perdite dielettriche nel sistema di isolamento, indicando umidità o invecchiamento.
- Metodo:La capacità e il tan δ vengono misurati per il corpo principale e le boccole a una tensione specificata (ad esempio, 10 kV).
2.8 Determinazione delle capacità degli avvolgimenti verso terra e tra gli avvolgimenti
- Scopo:Per determinare i valori di capacità tra avvolgimenti e terra e tra avvolgimenti.
- Metodo:Questo spesso deriva dalla stessa misurazione del fattore di dissipazione (Tan δ).
2.9 Test di funzionamento del-tap{2}}caricatore (OLTC).
- Scopo:Verificare il funzionamento meccanico ed elettrico dell'OLTC.
- Metodo:L'OLTC funziona su tutta la sua gamma in varie condizioni: diseccitato, con tensione di controllo ridotta (85%), energizzato senza carico e con corrente nominale applicata.
2.10 e 2.11 Nessuna-perdita di carico e misurazione della corrente
- Scopo:Per misurare le perdite di magnetizzazione (perdite nel nucleo) e la corrente di eccitazione.
- Metodo:Il trasformatore è alimentato alla tensione e alla frequenza nominali su un avvolgimento mentre l'altro è a circuito aperto-. Le misurazioni vengono generalmente effettuate al 90%, 100% e 110% della tensione nominale.
2.12 Misurazione dell'impedenza di corto-circuito e della perdita di carico
- Scopo:Per verificare la tensione di impedenza e le perdite nel rame (perdite di carico).
- Metodo:Un avvolgimento viene corto-circuitato e all'altro avvolgimento viene applicata una tensione ridotta per far circolare la corrente nominale. Le misurazioni vengono effettuate sulla presa principale e sulle prese estreme.
2.13 e 2.14 Test dielettrici (LI, LIC, AC, AV, IVPD)
Questi test verificano la resistenza dell'isolamento del trasformatore.
Test dell'impulso di fulmine a onda intera per i terminali di linea (LI)
- Scopo:Per verificare la resistenza dell'isolamento degli avvolgimenti del trasformatore rispetto a sovratensioni ad alta-tensione che simulano un fulmine diretto. Questo test garantisce che il coordinamento dell'isolamento tra spire, strati e verso terra sia adeguato.
- Metodo:A ciascun terminale di linea viene applicata un'onda impulsiva ad alta-tensione (standard 1,2/50 µs). La sequenza di test include in genere un impulso di livello-ridotto, un impulso di livello-nominato e due impulsi di livello-nominato aggiuntivi. Viene registrato l'oscillogramma della tensione applicata e della corrente neutra. Qualsiasi collasso o distorsione anomala della forma d'onda indica un guasto dell'isolamento.
Test dell'impulso del fulmine a onda spezzata (LIC)
- Scopo:Per simulare la sollecitazione sull'isolamento del trasformatore quando una sovratensione da fulmine viene interrotta da un dispositivo di protezione (ad esempio, uno scaricatore), creando un ripido-crollo di tensione frontale. Questo test è fondamentale per verificare l'isolamento tra-giro e tra-strato.
- Metodo:Un impulso di fulmine viene applicato ma "interrotto" (interrotto bruscamente) dopo una breve durata (tipicamente 2–5 µs) da uno spazio di taglio. Il test viene eseguito a una tensione di picco più elevata (ad esempio, il +10% del livello LI) per tenere conto dell'aumento dello stress. L'oscillogramma viene analizzato per il superamento della tensione e il comportamento della corrente.
Test della tensione di resistenza CA del terminale di linea (LTAC)
- Scopo:Per verificare la resistenza dell'isolamento tra i terminali di linea e tra i terminali di linea e la terra sotto tensione a frequenza industriale.
- Metodo:Una tensione CA mono-fase viene applicata tra i terminali di linea dello stesso avvolgimento, con il trasformatore in aria o olio. Il test viene eseguito per una durata specificata (ad esempio, 30-60 secondi) senza improvvise cadute o interruzioni di tensione.
Test di tensione applicata (AV)
- Scopo:Per controllare l'isolamento principale tra ciascun avvolgimento e terra e tra avvolgimenti separati, sotto tensione a frequenza industriale.
- Metodo:La tensione CA viene applicata tra l'avvolgimento in prova e tutti gli altri avvolgimenti collegati a terra (o al serbatoio) per 60 secondi. La tensione di prova viene specificata in base al livello di isolamento (ad esempio, 95 kV per il lato AT). Un test riuscito è indicato dall'assenza di improvvise cadute di tensione o scariche elettriche.
Test di resistenza alla tensione indotta con misurazione PD (IVPD)
- Scopo:Per verificare l'inter-spira, l'inter-strato e l'isolamento principale, nonché per rilevare l'attività di scariche parziali (PD) che potrebbe portare a un degrado a lungo-termine.
- Metodo:Una tensione superiore alla tensione nominale (tipicamente
) viene applicato a un avvolgimento per indurre una tensione proporzionale nell'altro avvolgimento. Il test viene eseguito a una frequenza superiore a quella nominale (per evitare la saturazione del nucleo) e include una fase di lunga-durata (ad esempio, 30–60 minuti) in cui i livelli di scarica parziale vengono continuamente monitorati. Un tipico criterio di accettazione è PD inferiore o uguale a 100 pC a
.
2.15 Prova di tenuta con pressione (prova di tenuta)
- Scopo:Per garantire che il serbatoio e le guarnizioni siano sigillati contro le perdite d'olio.
- Metodo:Il trasformatore viene riempito d'olio e viene applicata una pressione positiva (ad esempio, 30 kPa) per una durata specifica (ad esempio, 24 ore).
3. Digitare i test
Le prove di tipo vengono eseguite su un trasformatore rappresentativo per dimostrare che il progetto soddisfa le caratteristiche prestazionali specificate.
3.1 Test del tipo di aumento della temperatura-
Scopo:Per verificare che il sistema di raffreddamento sia adeguato e che i limiti di temperatura (olio superiore, avvolgimento medio, punto- caldo) non vengano superati.
Metodo:Il trasformatore è soggetto a perdite totali (perdita di carico + perdita a vuoto) utilizzando il metodo del cortocircuito- finché le temperature non si stabilizzano. Le temperature vengono misurate utilizzando metodi di resistenza (avvolgimento) e termometri (olio).
3.2 Determinazione del livello sonoro
Scopo:Verificare che il livello di rumore rispetti i valori garantiti.
Metodo:Il trasformatore è alimentato alla tensione e frequenza nominali. I livelli di pressione sonora vengono misurati in punti specifici (solitamente a 0,3 me 2 m dalla superficie) e calcolati come livello di potenza sonora (dBA) secondo IEC 60076-10.
3.3 Misurazione della potenza assorbita dai motori dei ventilatori e delle pompe del liquido
Scopo:Per misurare il consumo di energia ausiliaria dell'apparecchiatura di raffreddamento.
Metodo:La potenza assorbita dalle ventole di raffreddamento e dalle pompe dell'olio viene misurata in condizioni operative nominali.
4. Prove speciali
Test speciali vengono eseguiti previo accordo tra produttore e cliente per fornire dati aggiuntivi su caratteristiche specifiche.
4.1 Misurazione dell'impedenza(e) di sequenza zero su trasformatori trifase-
- Scopo:Necessario per il coordinamento della protezione del sistema e i calcoli dei guasti a terra.
- Metodo:Per i trasformatori trifase- (ad esempio YNd1), le tre fasi sono collegate in parallelo e viene applicata una tensione monofase-.
4.2 Misurazione dell'aumento della temperatura-del punto caldo-dell'avvolgimento
Scopo:Per misurare direttamente la temperatura più calda all'interno dell'avvolgimento utilizzando sensori a fibra ottica.
Metodo:Le sonde in fibra ottica vengono inserite nell'avvolgimento durante l'assemblaggio. Questa operazione viene generalmente eseguita durante il test di aumento della temperatura-per convalidare il punto caldo-calcolato.
4.3 Determinazione delle caratteristiche di trasferimento della tensione transitoria
Scopo:Comprendere in che modo i picchi di tensione- elevati vengono trasferiti dal lato AT al lato BT (rilevante per il coordinamento dell'isolamento delle apparecchiature collegate).
Metodo:Le tensioni impulsive vengono applicate ai terminali AT e le tensioni indotte sui terminali BT vengono registrate.
4.4 Misurazione della risposta in frequenza (analisi della risposta in frequenza o FRA)
- Scopo:Per creare un'"impronta digitale" dell'integrità meccanica del trasformatore per confronti futuri (rileva la deformazione dell'avvolgimento).
- Metodo:Viene iniettata una tensione a frequenza di scansione e la funzione di trasferimento (ampiezza/fase) viene misurata su un ampio intervallo di frequenze (ad esempio, da 10 Hz a 1 MHz).
4.5 Prove di deflessione della pressione e del vuoto su trasformatori immersi in liquido
Scopo:Per verificare la resistenza meccanica del serbatoio.
Metodo:Il serbatoio è soggetto a pressione positiva (ad esempio 100 kPa) o vuoto (ad esempio 133 Pa). La deflessione permanente nei punti critici non deve superare i limiti specificati (tipicamente 1 mm).
5. Test aggiuntivi
I test extra sono controlli aggiuntivi non strettamente obbligatori ma eseguiti per specifici requisiti qualitativi o operativi.
5.1 Misurazione delle armoniche della corrente senza-carico
- Scopo:Analizzare il contenuto armonico della corrente magnetizzante, che è importante per gli studi sulla qualità dell'energia.
- Metodo:Durante il test a vuoto-, la forma d'onda della corrente viene analizzata per determinare l'entità delle componenti armoniche di 3a, 5a, 7a ecc.
5.2 Determinazione del punto di rugiada/contenuto di umidità
Scopo:Per misurare il contenuto di umidità assoluta nell'olio isolante o nell'isolamento solido.
Metodo:Vengono utilizzati misuratori del punto di rugiada o titolazione Karl Fischer (per l'olio). Nel rapporto fornito, il contenuto di umidità è risultato inferiore allo 0,5%.
6. Conclusione
Un regime di test completo è essenziale per garantire l'affidabilità-e la sicurezza a lungo termine dei trasformatori di potenza. Aderendo alle procedure standardizzate delineate nella norma IEC 60076 e standard simili, i produttori e i servizi pubblici possono garantire che il trasformatore funzionerà come previsto sia in condizioni operative normali che in caso di guasti del sistema. La combinazione diRoutine, Tipo, Speciale ed ExtraI test forniscono una valutazione completa delle prestazioni elettriche, meccaniche e termiche.
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