Методика испытания силовых трансформаторов

Одна из обязанностей руководства любого производства — организация периодических испытаний силовых трансформаторов. Осмотры и испытания трансформаторов проводятся для определения их рабочего потенциала, а также для обеспечения безопасных условий обслуживания. По итогам плановых проверок принимается решение о возможности дальнейшего использования оборудования, о проведении капитального ремонта или о его замене. Благодаря тестам удается добиться снижения числа аварий электрооборудования. Они помогают своевременно находить скрытые неисправности. Их устранение способствует продлению ресурса силовых передающих устройств.

Конструкция и назначение

Трансформатор — основная часть энергоемкой системы. От его исправности зависит бесперебойное обеспечение энергией промышленного и жилищного секторов, торговых и административных комплексов, предприятий малого и среднего бизнеса. Объект любого назначения может полноценно функционировать только при условии бесперебойной энергоподачи.
Конструкция трансформатора включает:

• обмотки и каркас для них;
• слой изоляции;
• систему охлаждения;
• магнитопровод.

Сегодня на рынке появляется все больше моделей трансформаторов разной мощности и со своими конструктивными особенностями. Но по-прежнему наиболее востребованы образцы с двумя или с тремя обмотками.
Сухие или масляные трансформаторы решают задачу двойной трансформации электричества с дальнейшим распределением его по потребителям. Режимы работы трансформатора: штатной нагрузки, холостого хода, короткого замыкания.

Условия и нормы проведения измерения и испытаний

Условия и нормы проведения измерений и испытаний трансформаторов определяются нормативными документами и стандартами, такими как ГОСТ Р 56738-2015 “Трансформаторы силовые. Методика измерения тока холостого хода”, ГОСТ 32895-2014 “Трансформаторы измерительные. Общие технические условия”, ГОСТ 8.568-2017 “Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы измерительные. Методика поверки” и другими.

Эти документы устанавливают требования к проведению измерений, испытательному оборудованию, методике испытаний и обработке результатов.

Наши услуги:

Пусконаладочные работы на электрооборудовании

Эксплуатационные испытания и измерения электроустановок

Техническое освидетельствование электрооборудования

Техническое обслуживание электроустановок

Тепловизионный контроль электрооборудования

Энергетическое обследование и энергоаудит

Измерения и сертификация качества эл. энергии

Техническое обслуживание систем пожарной сигнализации

Пуско-наладочные работы подстанций

Пуско-наладочные работы электростанций

Техническое обслуживание электрооборудования промышленных предприятий

Монтаж и обслуживание систем пожарной сигнализации

Ремонт и обслуживание систем пожарной сигнализации

Техническое обслуживание электрооборудования

Техническое обслуживание электрооборудования

Испытания силовых трансформаторов

Ремонт трансформаторных подстанций

Тепловизионный контроль электрооборудования

Наладка РЗА

Эксплуатационные испытания и измерения

Техническое обслуживание электрохозяйства

Цели проведения планового тестирования

Трансформатор — это надежная и экономически выгодная система электроснабжения. Современные методики испытания силовых трансформаторов 6-10 кВ обеспечивают бесперебойность питания потребителей.
Испытания и измерения силовых трансформаторов имеют большое значение для:

• своевременного устранения неисправностей;
• определения эксплуатационной способности оборудования;
• недопущения аварийных ситуаций.

Весь комплекс мероприятий этого направления подчинен одной цели — обеспечению непрерывной работы трансформатора в общей энергосистеме. Будучи важным передающим узлом, агрегат одинаково важен и для промышленных объектов, и для частных потребителей. Поэтому его работоспособности уделяется колоссальное значение.
Оперативное обнаружение и устранение дефектов способствует постоянному энергоснабжению потребителей любого уровня. Для многих из них блокировка подачи электричества может обернуться фатальными последствиями. Это, например, объекты Минздрава, оборонной или космической промышленности, научно-исследовательских институтов и экспериментальных лабораторий.
Высоковольтные испытания силовых трансформаторов проводятся:
1. На заводе-изготовителе. Разработчики обязаны выполнять многочисленные испытания трансформатора перед вводом в эксплуатацию для выяснения функциональной пригодности узла. По итогам серии проверок производитель должен удостовериться в следующих моментах:

• устройство способно преобразовывать напряжение из одного класса в другой;
• оно готово к эксплуатации;
• его можно отправлять заказчику для установки на объекте.

2. Непосредственно во время монтажа. На стадии формирования системы электроснабжения практические испытания дают возможность оценить исправность полученного узла. Тесты покажут:

• не образовалось ли каких-либо дефектов во время транспортировки;
• правильно ли выполнены электромонтажные работы;
• способно ли оборудование обеспечивать стабильное питание требуемому числу потребителей.

3. Во время эксплуатации — периодически. Цель плановых и аварийных проверок:

• обнаружение поломок;
• недопущение образования ненормальных режимов работы;
• предотвращение сбоя энергоподачи.

Такая система контроля минимизирует потери электроэнергии и упрощает обслуживание трансформаторов. Периодические высоковольтные испытания трансформаторов напряжения 10 кв или 10 0.4 кв проводятся согласно штатному регламенту. Скрупулезное следование планам-графикам позволяет избежать техногенных аварий. Несоблюдение их или отклонение от методики испытаний может оставить целые регионы без электричества.
Мониторинг эксплуатационных режимов силовых передающих устройств благоприятно сказывается на их КПД.

Техническая оснащенность при испытаниях масляного силового трансформатора

Техническая оснащенность при испытаниях масляного силового трансформатора включает в себя следующее оборудование:

• Измерительные приборы (вольтметры, амперметры, ваттметры и др.)
• Устройства для тестирования изоляции (мегаомметры, тестеры изоляции и др.)
• Инструменты для проверки переключателей (мультиметры, осциллографы и др.)
• Оборудование для проверки работоспособности других компонентов трансформатора (например, вакуумные насосы для проверки герметичности бака трансформатора).

При каких условиях можно проводить измерения

Плановое тестирование должно проводиться в условиях, максимально приближенных к естественному атмосферному фону.
Технические требования:

• Уровень нагрева изоляционного слоя не менее +10°C.
• Влажность воздуха не должна превышать 90%.
• Замеры параметров изоляции можно осуществлять только в том случае, если с момента последней заливки трансформаторного масла прошло 12 ч.

До начала испытаний оперативному персоналу надо ознакомиться с протоколом предыдущего тестирования. В нем должна быть отметка о техническом состоянии устройства и о пригодности масла к использованию.

Кроме того, до начала тестирования особое внимание уделяется внешнему осмотру. Визуальный осмотр должен выявить целостность проводов и прочность фиксации обмоток.
Проверяющие должны убедиться в отсутствии видимых повреждений у:

• радиаторов и баков;
• маслоуказательного стекла;
• корпуса (на нем не должно быть трещин и сколов);
• изоляторов;
• заземления.

Если есть необходимость, устройство полностью очищается от грязевых наслоений.

Формулы проведения измерения и испытаний трансформаторов

Формулы проведения измерения и испытания трансформаторов зависят от конкретной методики испытания и определяются соответствующими ГОСТами и стандартами. Например, для измерения тока холостого хода трансформатора используется следующая формула:

I xx = P xx / (U1-N)S,

где I xx — ток холостого хода, P xx — мощность холостого хода, U1-N — напряжение на первичной обмотке, S — коэффициент трансформации.

Для измерения потерь короткого замыкания используется следующая формула:

P k = (I1N)2/ (S*(R t + R1 + R2))

где P k — потери короткого замыкания, I1 — ток на первичной обмотке, N — коэффициент трансформации тока, R t — сопротивление вторичной обмотки, R1 — сопротивление первичной обмотки, R2 — сопротивление измерительного прибора.

Оснащение и безопасность

Все операции выполняются минимум двумя специалистами специализированной экспертной организации. Сотрудники электротехнической лаборатории должны иметь соответствующие допуски (производитель — IV; член бригады — не меньше III).

Обратите внимание! Испытания силовых трансформаторов выполняются с использованием средств индивидуальной защиты. Их обеспечивает ЭТЛ, с которой заключен договор на обслуживание.

Полный комплект СИЗ предполагает наличие:

• диэлектрических ковриков и ограждений;
• информативных предупредительных табличек;
• переносного заземления;
• диэлектрических перчаток и сапог (или галош).

На время испытаний выводы трансформатора закорачиваются и заземляются.
В распоряжение оперативного персонала должна быть профессиональная испытательная установка. Замеры осуществляются амперметром, мегомметром электронным, вольтметром, микроамперметром и киловольтметром. Причем для выполнения операций в рамках испытаний ЭТЛ должна задействовать комплект инструментов и измерителей с отметкой «пройдена госпроверка».

Испытания силового трансформатора 10 кв: методика

Методика предполагает выполнение целого ряда замеров.

Полярности выводов однофазных групп и общей фазировки

По фазам должно быть полное совпадение.

Тангенса угла диэлектрических потерь

При сопоставлении считанных с прибора параметров с заводскими учитываются значения температур, при которых выполнялись замеры. Показатель tg d, полученный при электромонтаже, не должен отклоняться от тех, что установлены производителем, более чем на 30 %. А tg d изоляции, приведенный к заводской температуре и равный 1 %, считается удовлетворительным.

Сопротивления изоляции

Оперативный персонал должен ориентироваться на схему:

НН –ВН + Бак
ВН –НН + Бак
ВН + НН –Бак

Сопротивление изоляции обмоток трансформаторов мощностью до 10 МВА должно быть не ниже значений, представленных в таблице.

Сопротивление изоляции сухих трансформаторов при температуре обмоток 20-30 °С для трансформаторов с номинальным напряжением.

Проверка трансформатора на наличие скрытых дефектов

Для проверки трансформатора на наличие скрытых дефектов используются различные методы, такие как визуальный осмотр, проверка состояния масла, измерение температуры и уровня шума, а также проведение испытаний под нагрузкой. Если во время проверки обнаруживаются какие-либо дефекты, то трансформатор подлежит ремонту или замене.

Фазировка трансформатора

Фазировка трансформатора — это процесс проверки правильности соединения фаз на обмотках трансформатора. Это необходимо для того, чтобы обеспечить правильную работу трансформатора и избежать аварийных ситуаций. Фазировка проводится с помощью специальных приборов — фазометров.

Обмоток трансформатора

Испытания ведутся постоянным током и повышенным напряжением. Операция длится не менее 1 минуты. Она обязательна для каждого ответвления, если в инструкции производителя отсутствуют другие указания.
Испытательное напряжение зависит от класса изоляции обмотки

Коэффициента трансформации

Данный параметр нужен для определения соответствия паспортным данным и правильности соединения всех ответвлений обмоток к переключателям.
Для выполнения операции используются способ «двух вольтметров». Считанные значения не должны отличаться от данных технического паспорта более чем на 2%.

Измерение потерь в режиме холостого хода

Тест проводится для измерения тока и потерь холостого хода.
Допустимые погрешности (несовпадение с данными паспорта изготовителя): для однофазных моделей — 10 %; для трехфазных — 5 %.
Ток холостого хода трехфазного трансформатора Iх определяется как среднеарифметическое токов трех фаз и выражается в процентах номинального тока Iном. Измерения проводятся по формуле:
Iх = (I изм. Iном.) х 100.

Работа переключателей

Проверка выполняется строго по инструкции изготовителя. Со всех положений переключателя снимается круговая диаграмма. Она должна полностью совпадать с диаграммой производителя.

Трансформаторного масла

Обратите внимание! За первые 3 месяца использования установки, испытания масла на пробой выполняются не менее трех раз.
Со временем показатели масла изменяются – оно «стареет». Это снижает КПД силового трансформатора.
Качество масла оценивается по следующим параметрам:
• Степени окисления.
• Допускам по плотности.
• Уровню нагрева (критическим считается разогрев до возможности воспламенения).
Данные, считанные с мониторов лабораторных измерителей, сравнивают со значениями из техпаспорта.

Системы охлаждения

Этот параметр остается неизменным в течение всего срока эксплуатации электроагрегата. Все снятые показатели, а также режим работы не должен расходиться с заводской инструкцией.

Вводы

Испытания включают тщательный осмотр контактных вводов для обнаружения деформаций и загрязнений. На этом этапе выполняется очистка вводов от грязевых наслоений и маслянистых отложений. Если этого не сделать, работоспособность оборудования существенно снижается.

Испытание силового трансформатора повышенным напряжением

Способ актуален для проверки изоляции обмоток и вводов. Его суть – в подаче высокого напряжения на испытуемые токоведущие элементы по очереди — в течение 1 минуты. При этом все контакты должны быть заземлены.

Результаты каждого этапа актируются и хранятся в технической документации предприятия.

При каких условиях можно проводить измерения

Плановое тестирование должно проводиться в условиях, максимально приближенных к естественному атмосферному фону.
Технические требования:

• Уровень нагрева изоляционного слоя не менее +10°C.
• Влажность воздуха не должна превышать 90%.
• Замеры параметров изоляции можно осуществлять только в том случае, если с момента последней заливки трансформаторного масла прошло 12 ч.

До начала испытаний оперативному персоналу надо ознакомиться с протоколом предыдущего тестирования. В нем должна быть отметка о техническом состоянии устройства и о пригодности масла к использованию.
Кроме того, до начала тестирования особое внимание уделяется внешнему осмотру. Визуальный осмотр должен выявить целостность проводов и прочность фиксации обмоток.
Проверяющие должны убедиться в отсутствии видимых повреждений у:

• радиаторов и баков;
• маслоуказательного стекла;
• корпуса (на нем не должно быть трещин и сколов);
• изоляторов;
• заземления.

Если есть необходимость, устройство полностью очищается от грязевых наслоений.

Оснащение и безопасность

Все операции выполняются минимум двумя специалистами специализированной экспертной организации. Сотрудники электротехнической лаборатории должны иметь соответствующие допуски (основной исполнитель — IV; ассистент — не меньше III).

Обратите внимание! Испытания силовых трансформаторов выполняются с использованием средств индивидуальной защиты. Их обеспечивает ЭТЛ, с которой заключен договор на обслуживание.

Полный комплект СИЗ предполагает наличие:

• диэлектрических ковриков и ограждений;
• информативных предупредительных табличек;
• переносного заземления;
• диэлектрических перчаток и сапог (или галош).

На время испытаний выводы трансформатора закорачиваются и заземляются.
В распоряжении оперативного персонала должна быть профессиональная испытательная установка. Замеры осуществляются амперметром, мегаомметром электронным, вольтметром, микроамперметром и киловольтметром. Причем для выполнения операций в рамках испытаний ЭТЛ должна задействовать комплект инструментов и измерителей с отметкой «пройдена госпроверка».

Нормативная база проведения испытания трансформаторов

Нормативы и требования безопасности озвучены в актуальных регламентирующих положениях.

Контрольная проверка работы переключающего устройства ответвлений обмоток трансформатора

Контрольная проверка работы переключающего устройства ответвлений обмоток трансформатора проводится в следующей последовательности:

• Визуальный осмотр переключающего устройства, проверка его состояния и работоспособности.
• Проверка правильности подключения обмоток трансформатора к переключающему устройству.
• Измерение сопротивления изоляции между обмотками и корпусом трансформатора.
• Испытание изоляции на пробой с помощью специального прибора (мегаомметра).
• Обучение персонала работе с переключающим устройством и проверка его знаний.
• Составление отчета о проведенной проверке и выдача рекомендаций по устранению возможных проблем.

Заключение

Закажите высоковольтные испытания трансформатора напряжения тестирование сотрудникам компании «Т-СИГМА». Мы строго придерживаемся методики испытаний силовых сухих или масляных трансформаторов. В штате находятся специалисты высоких квалификационных категорий, прошедшие профессиональную подготовку и обладающие нужными допусками безопасности. Цена испытаний трансформаторов указана на официальном сайте компании.
У нас также можно заказать пуско-наладочные работы или техническое обслуживание электроустановок. Сотрудничество с нами — гарантия безупречного состояния ваших энергоемких систем.