Диагностика силовых трансформаторов
Подождите немного. Документ загружается.
Измерение потерь холостого хода 61
СН - РО B 12,7 13,6 - 6,6
C 12,2 - 10,3
Дополнительный контроль показал наибольшие изменения Z
к
между
регулировочной обмоткой и обмоткой СН (СНi-iРО). Положительные
значения изменений Z
к
должны соответствовать деформациям,
увеличивающим расстояние между соответствующими обмотками;
отрицательные - их сближению. Знаки изменений Z
к
соответствуют вза-
имному расположению обмоток в диагностируемом трансформаторе.
Диагноз: деформация обмотки СН, особенно на фазе С.
7.4. Рекомендации
Настоящие рекомендации основаны на опыте выявления дефор-
мируемых обмоток трансформаторов 125i-i1000iМВА за последние 10 лет
в энергосистемах Украины и России. Наиболее нестойкими к
эксплуатационным сквозным КЗ являются трансформаторы напряжением
220 кВ и выше.
Для трехфазных трансформаторов трактовку результатов измерений
начинать со сравнения значений Z
к
между фазами для каждого режима.
Расхождение между фазами, превышающее 3%, следует считать опасным
примерно в той же мере, как увеличение Z
к
на 3% при сравнении с
предыдущим измерением. Сравнение между фазами выполнять сразу,
непосредственно на месте измерения. При Zкi>i3% (между фазами)
дважды повторить каждое измерение для повышения достоверности и
точности результата.
Для повышающих трансформаторов с двойной концентрической
обмоткой ВН (расположение обмоток ВН2-НН-ВН1) опасное значение Z
к
примерно в 2 раза меньше, чем при обычном расположении обмоток.
Поэтому для них измерения Z
к
следует проводить особенно тщательно. К
таким трансформаторам относится, например, ТДЦ-400000/330.
Сильные механические деформации вызывают электрические
повреждения обмоток. Поэтому при Z
к
i>i10% и особенно 15% следует
повторить не только измерения Z
к
, но и другие электрические измерения
(сопротивления обмоток, сопротивления изоляции).
7.5. Заполнение машинной формы результатов измерений
Для занесения в базу данных результатов измерений необходимо
заполнить шаблон в соответствии с правилами, приведенными в
“Инструкции пользователя”. Форма шаблона приводится ниже.
Обязательно нужно ввести дату измерения.
Для трехобмоточного трансформатора пользователем вводятся
значения напряжения измерения (U) и измеренного тока (I) для всех трех
Диагностика
трансформаторов
схем (ВН-НН, СН-НН и ВН-СН). Для двухобмоточного значения
напряжения и тока вводятся только для первой схемы измерения (ВН-НН).
Для трехфазного трансформатора заполняются по три строки на
схему, а для однофазного - строка, соответствующая фазе А.
Сопротивление короткого замыкания (Z
к
) вычисляется во время
проведения экспертизы и заносится в поля формы.
7.6. Особенности алгоритма
Для учета возможных неточностей измерений с целью получения
достоверного результата в алгоритме предусмотрена возможность
корректировки браковочного норматива по сопротивлению короткого
замыкания. В качестве начального берется значение 3(5)% для всех
возможных сочетаний обмоток. В случае, если Z
к
по абсолютной
величине превосходит браковочный норматив для всех пар обмоток, то в
62
Измерение потерь холостого хода 63
алгоритме предусмотрено его увеличение с шагом 0.5% до тех пор, пока
хотя бы одно из обмоточных сочетаний этому нормативу не будет
удовлетворять.
7.7. Литература
1. Сви П. М. Методы и средства диагностики оборудования высокого
напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 240 с.
2. Эксплуатационный фомуляр Ц-02-88(Э). Об измерениях сопротив-
ления КЗ трансформаторов. 1987. - 10 с.
3. Соколов В. В., Цурпал С. В., Конов Ю. С., Короленко В. В.
Определение деформаций обмоток крупных силовых трансформа-
торов. Электрические станции, 1988, N 6. - С. 52-56.
4. Голоднов Ю. М. Контроль за состоянием трансформаторов. М.:
Энергоатомиздат, 1988. - 88 с.
Диагностика
трансформаторов
8. ПРОВЕРКА КОЭФФИЦИЕНТА ТРАНСФОРМАЦИИ
8.1. Основные положения
Проверка коэффициента трансформации относится к категориям
контроля П и К (см. введение).
Коэффициентом трансформации (К) называется отношение
напряжения обмотки ВН к напряжению обмотки НН при холостом ходе.
Для случая холостого хода активное и реактивное падение
напряжения в питаемой обмотке крайне незначительны, и можно считать с
достаточной степенью точности, что э. д. с. обмотки равна приложенному
напряжению; тогда коэффициентом трансформации определяется как:
HH
BH
HH
BH
HH
BH
HH
BH
f
f
E
E
U
U
К
8
8
1044,4
1044,4
.
Следовательно, определением коэффициента трансформации
проверяется правильность числа витков обмоток трансформатора.
Коэффициентом трансформации определяют на всех регулировочных
ответвлениях обмоток и на всех фазах.
8.2. Методика проверки
Рассматривается метод двух вольтметров.
На вводы обмотки НН трансформатора подают напряжение
переменного тока обычно 100—400 В. Если трансформатор трехфазный,
подают симметричное напряжение на все три фазы.
Схема измерения коэффициента трансформации трехфазного
двухобмоточного трансформатора методом двух вольтметров показана на
рис. 8.1.
С помощью вольтметров V
1
и V
2
с переключателями измеряют
напряжения на сторонах ВН и НН на всех ступенях напряжения, а затем
определяют коэффициент трансформации для всех фаз и ступеней.
Проверка производится при всех положениях переключателей
ответвлений.
При определении коэффициента трансформации с питанием от
отдельного генератора напряжение устанавливается плавным подъемом до
нужной величины. После того как будет точно установлено напряжение на
обмотке НН, производят отсчет напряжения и на обмотке ВН. При
измерении больших величин коэффициента трансформации (порядка 30 и
более) для вольтметра обмотки ВН применяют добавочное сопротивление
или трансформатор напряжения нужного класса точности (0.2-0.1).
При испытании трехфазных трансформаторов одновременно
измеряют линейные напряжения на обеих проверяемых обмотках.
64
Измерение сопротивлений короткого замыкания 65
8.3. Нормы
Коэффициент трансформации, измеренный при вводе трансформатора
в эксплуатацию, не должен отличаться более чем на 2% от значений,
измеренных на соответствующих ответвлениях других фаз, и от исходных
значений, а измеренный при капитальном ремонте, не должен отличаться
более чем на 2% от коэффициента трансформации, рассчитанного по
напряжениям ответвлений.
Рис. 8.1. Схема измерения коэффициента трансформации
8.4. Заполнение машинной формы результатов измерений
Для занесения в базу данных результатов измерений необходимо
заполнить шаблон в соответствии с правилами, приведенными в “Инструк-
ции пользователя”. Форма шаблона приводится ниже:
~3
V
1
С
B
А
с
b
а
V
2
Диагностика
трансформаторов
Обязательно надо ввести дату измерения.
Диалоговая форма имеет три вкладки. Первая вкладка служит для
занесения измеренных напряжений при всех возможных положениях
переключателя РПН (максимум 21 положение).
Вторая вкладка служит для занесения измеренных напряжений при
всех возможных положениях переключателя ПБВ (максимум 5 положений).
В таблицах вкладок значения измеренных напряжений (в вольтах)
заполняются в колонки A-B, A
m
-B
m
, B-C, B
m
-C
m
, A-C, A
m
-C
m
или A
m
-B
m
, a-b,
B
m
-C
m
, b-c, A
m
-C
m
, a-c. Каждая строка соответствует одному положению
переключателя. Для однофазного трансформатора во вкладках заполняется
только первые две колонки (A-B, A
m
-B
m
или A
m
-B
m
, a-b).
66
Измерение сопротивлений короткого замыкания 67
Колонки с коэффициентом трансформации (К) пользователем не
заполняются, они заполняются автоматически при выполнении экспертизы.
Если на трансформаторе какой либо переключатель не установлен, то
соответствующая вкладка не заполняется. Если переключатель имеет число
ступеней меньше чем предусмотрено в диалоговой форме, то оставшиеся
строки таблицы не заполняются.
Номера вольтметров, цены их делений и фамилия с инициалами
производившего измерения заносятся для справочных целей и используются
в при генерации протокола проверки.
8.5. Литература
1. Алексенко Г. В., Ашрятов А. К., Веремей Е. В., Фрид Е. С.
Испытание мощных трансформаторов и реакторов, часть 2.- М.:
Энергия, 1978.
2. Аншин В. Ш., Худяков З. И. Сборка трансформаторов и их
магнитных систем. - М.: Высшая школа, 1985.
3. РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний
электрооборудования /Под общей редакцией Б.А. Алексеева, Ф.Л.
Когана, Л.Г. Мамикоянца. - 6-е издание. - М.: НЦ ЭНАС, 1998. - 256
с.
Диагностика
трансформаторов
9. ПРОВЕРКА ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК
9.1. Основные положения
Проверка группы соединения обмоток относится к категориям
контроля П и К (см. введение).
Группы соединений обмоток трансформаторов характеризуются
взаимным угловым смещением векторов э. д. с. в обмотках ВН, СН и НН.
Смещение этих векторов определяется схемой соединения обмоток и
направлением намотки обмоток. При различных соединениях обмоток в
звезду, зигзаг (равноплечий) и треугольник и различных направлениях их
намотки можно получить всего 12 различных углов сдвига фаз линейных э.
д. с. от 0 до 330° через каждые 30°, т. е. получить 12 различных групп.
Для обозначения угла сдвига фаз принято пользоваться часовым
обозначением: вектор линейной э. д. с. обмотки ВН изображается на
часовом циферблате минутной стрелкой и всегда устанавливается на 12 ч, а
вектор линейной э. д. с. обмотки СН или НН изображается часовой стрелкой
и укажет группу в часовом обозначении.
Схемы соединений обмоток трехфазных трансформаторов У/У, Д/Д,
Д/Z могут образовывать четные группы 2, 4, 6, 8, 10, 0, а схемы соединений
обмоток У/Д, Д/У, У/Z - нечетные группы 1, 3, 5, 7, 9, 11.
Схемы и группы соединений в трансформаторах обозначают
следующим образом:
а) для двухобмоточных трансформаторов
<Схема ВН> / <Схема НН> – <Группа ВН-НН>
б) для трехобмоточных трансформаторов
<Схема ВН> / <Схема СН> / <Схема НН> – <Группа ВН-СН> – <Группа ВН-НН>
Для трехобмоточного трансформатора достаточно проверить две
группы соединения (ВН-СН и ВН-НН) - третью (СН-НН) можно легко
вычислить:
<Группа СН-НН> = (12 + <Группа ВН-НН> – <Группа ВН-СН>) MOD 12,
где MOD - это операция получения остатка от целочисленного деления.
Проверкой группы соединения обмоток трансформатора
контролируют правильность направления намотки обмоток, соединения их в
схемы, а также подсоединения отводов обмоток к вводам.
9.2. Методика проведения проверки
Группу соединения можно определить: методом двух вольтметров,
постоянного тока или фазометром. Наиболее распространен метод двух
вольтметров, основанный на измерении напряжений между
соответствующими вводами обмоток ВН н НН и построении совмещенных
68
Проверка коэффициента трансформации 69
векторных диаграмм этих напряжений. Рассмотрим этот метод на примере
определения группы соединения обмоток трехфазного двухобмоточного
трансформатора, соединенного по схеме звезда — треугольник.
На крышке трансформатора (рис. 9.1, а) соединяют перемычкой
одноименные вводы начал обмоток первичного и вторичного напряжений,
обычно А и а. Затем от сети переменного тока на одну из сторон
трансформатора (на рисунке ВН) подают трехфазное напряжение 100—200
В и с помощью переключателей П1 и П2 измеряют напряжение между
вводами: вольтметром V
1
линейные напряжения (U
AB
, U
BC
, U
CA
, а
вольтметром V
2
напряжения U
bB
, U
bC
, U
cB
и u
ab
.
Зная напряжения, можно построить диаграмму (треугольник АВС)
линейных напряжений обмоток ВН (рис. 9.1, б): откладывают векторы
напряжений отрезками в выбранном масштабе и совмещают точки А и а.
Пересечение дуг, описываемых отрезками B — b из точки B и С — b из
точки С (выражающих в масштабе векторы напряжений U
bC
и U
bB
),
определит точку b и укажет угловое смещение вектора линейного
напряжения u
аb
обмотки НН относительно вектора U
AB
обмотки ВН, т. е.
определит группу соединения, в данном случае 11-ю (330°).
Рис. 9.1. Определение группы соединения обмоток трехфазного двухобмоточного
трансформатора:
a - электрическая схема; б - векторная диаграмма напряжений группы У/Д-11
Измерением напряжений U
cC
и U
cB
и аналогичным построением
можно найти точку с вектора U
bC
, указывающего угловое смещение векторов
~3
С
B
А
a
b
c
V
1
V
2
U
bB
,
U
bC
,
U
сВ
,
U
сC
,
u
ab
П
1
П
2
U
AB
, U
BC
,
U
CA
b
a
c
A
B
C
330°
б
)
а
)
Диагностика
трансформаторов
Uвс н u
cb
. Однако для определения группы достаточно первых двух
измерений напряжении U
bB
и U
bC
.
Проверку группы достаточно произвести для одной ступени
напряжения. Обычно группа проверяется на ступени номинального
напряжения всех обмоток трансформатора.
Измерения напряжений производятся вольтметрами переменного тока
класса 0,2 – 0,3.
9.3. Заполнение машинной формы результатов измерений
Для занесения в базу данных результатов измерений необходимо
заполнить шаблон в соответствии с правилами, приведенными в “Инструк-
ции пользователя”. Форма шаблона приводится ниже:
Обязательно необходимо ввести дату испытания.
Перед заполнением полей формы, нужно указать число фаз
трансформатора.
70