Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Испытание трансформаторов на стойкость при внезапном коротком замыкании

Испытание трансформаторов на стойкость при внезапном коротком замыкании

Испытание трансформатора на стойкость при внезапном коротком замыкании проводится для проверки надежности механического крепления обмоток, отводов и других деталей трансформатора, а также нагревостойкости изоляции обмоток при воздействии токов внезапного короткого замыкания. В соответствии с ГОСТ 11677—85* трансформатор должен выдерживать без повреждений внешние короткие замыкания при значениях кратности /ко и длительности /к тока короткого замыкания, приведенных в приложении 4. Для составления программы испытаний необходимо иметь расчет трансформатора, включающий в себя расчет механических усилий; чертежи активной части, монтажа обмоток и всею трансформатора; принципиальную электрическую схему; требования к стойкости при коротком замыкании; данные о технологической обработке обмоток; расчет устойчивости и прочности крепления трансформатора при транспортировке, а также значения тока и потерь холостого хода, тока, потерь и сопротивления короткого замыкания и сопротивления изоляции.
Программа испытаний включает следующие разделы, анализ расчетных данных и предварительное заключение о прочности конструкции (выполняется разработчиком); обоснование выбора режимов короткого замыкания, на соответствие которым проводится испытания, и основные параметры режимов (определяются согласно техническим условиям на данный трансформатор и приложению 4) . расчет параметров короткого замыкания во всех режимах испытаний (наибольшие значения установившихся токов короткого замыкания, наибольшие значения ударных токов короткого замыкания во всех обмотках, полные сопротивления короткою замыкания со стороны питания трансформатора) для выбора схем испытаний на испытательном стенде; силовые и измерительные схемы испытаний: перечень контрольных обмеров и вспомогательных испытаний; порядок проведения испытаний (очередность режимов испытаний и фаз при однофазных испытаниях).
Питание испытуемого трансформатора 4 (рис. 1, а) осуществляется, как правило, со стороны обмотки высшего напряжения (ВН) для уменьшения токов в питающей схеме. Обмотка низшего напряжения (НН) замыкается накоротко до начала испытаний. Генератор переменного тока / возбуждают до заданного напряжения с учетом коэффициента трансформации промежуточного повышающего трансформатора 3 при отключенном выключателе 2. Затем выключатель  замыкается и испытательное напряжение подается на испытуемый трансформатор 4. Значение тока и напряжения измеряют с помощью трансформаторов тока 6 и напряжения 5, соединенных с осциллографом (на рис. 1, а не показан). Для уменьшения падения напряжения в питающей сети шинопроводы выполняются прямыми с максимальным сближением фазных шин, а сами элементы схемы располагают по возможности ближе друг к другу.
Испытание на стойкость в соответствии с ГОСТ 20243—74* «Трансформаторы силовые. Методы испытаний на стойкость при коротком замыкании» состоят из пяти зачетных опытов короткого замыкания, в том числе четыре продолжительностью 0,5... 1,0 с. пятый продолжительностью / для проверки нагревостойкости. Если после пяти опытов ставится под сомнение вопрос о положительном результате испытаний, то допускается проведение шестого опыта продолжительностью 0,5... 1,0 с. Трансформатор испытывают после предварительного нагрева с таким расчетом, чтобы в конце пятого опыта температура обмоток достигла предельно допустимого значения.

Число режимов испытаний (для каждой обмотки трансформатора), как правило, не должно превышать одного, чтобы не ужесточать этих испытаний. Если программой испытаний предусмотрены два или более режимов испытаний, то испытание обмотки более чем в одном режиме допускается при условии, что ток в любой ее части равен наибольшему току короткого замыкания для этой части только в одном из режимов, а в других не превышает 80% этого тока. Последовательность режимов испытаний выбирается соответственно ожидаемому увеличению расчетных усилий.

схема испытаний трансформатора на динамическую стойкость
Рис. 1. Принципиальная схема испытаний трансформатора на динамическую стойкость:
а — однофазного; 6 — трехфазного; 1 — генератор переменного тока; 2 — выключатель; 3 — повышающий трансформатор; 4 - испытуемый трансформатор; 5 — трансформатор напряжения; 6 — трансформатор тока

Для трехфазных трансформаторов, имеющих два и более режимов испытаний, а также для трансформаторов мощностью более 1600 кВ А в целях получения большего объема информации о прочности конструкции предпочтительны однофазные испытания на стойкость при коротком замыкании (на рис. 1, б испытуемая фаза обозначена двумя стрелками). Допускаются однофазные испытания без использования двух других фаз, т.е. каждая фаза рассматривается как отдельный трансформатор. В этом случае обмотки соседних фаз должны быть замкнуты накоротко, а соединения обмоток в треугольник должны быть разомкнуты.
Испытания проводятся в следующем порядке: ревизия активной части, вспомогательные испытания и контрольные обмеры (определение сопротивления изоляции, потерь и напряжения короткого замыкания, потерь и тока холостого хода, обмеры для расчета фазных индуктивностей и поперечного поля рассеивания), наладочные и зачетные опыты короткого замыкания, вспомогательные испытания и контрольные обмеры после каждого зачетного опыта короткого замыкания, ревизия и разборка активной части после окончания испытаний.
Оценка результатов испытаний проводится с учетом вспомогательных испытаний после опытов и результатов ревизии активной части. Трансформатор считается выдержавшим испытания при выполнении следующих условий:
при ревизии или разборке активной части после испытаний не обнаружены сползание витков, осевые или радиальные деформации отдельных катушек, деформации из-за поворота обмоток, смещения или расслоения деталей ярмовой изоляции, остаточные деформации прессующей конструкции (колец, домкратов, ярмовых балок, прессующих шпилек), остаточные деформации отводов и ошиновки, снижение усилий запрессовки обмоток; I  сравнение результатов всех измерений до и после испытаний не указывает на появление каких-либо электрических повреждений или внутренних деформаций;
электрическая прочность изоляции обмоток, испытанная напряжением до 0,8 испытательного, и внутренняя изоляция выдержали испытания по ГОСТ 1511 — 7

Температура обмоток в пятом зачетном опыте не должна превышать 250 °С для масляных трансформаторов с обмотками из меди и 200 °С — с обмотками из алюминия. Для сухих трансформаторов Допустимое превышение температуры составляет: с обмотками из меди — 180 С (класс нагревостойкости изоляции А); 250 'С (класс Е), 350'С (классы В, F, Н); с обмотками из алюминия — 180'С (класс А), 200 °С (классы Е, В, F, Н). Измерение температуры в различных частях трансформатора осуществляется методом встраиваемых датчиков температуры, чувствительным элементом которых обычно являются термопары.

 
« Испытание трансформаторов малой и средней мощности   Испытание трансформаторов перед вводом в эксплуатацию »
электрические сети