Kortslutningsmodstandstest af 750 kVA olie-nedsænkede transformatorer

Hvorfor kortslutningsmodstandsevne er vigtige.-

En krafttransformator skal overleve de mekaniske og termiske spændinger fra en kortslutning ved dens terminaler. Når der opstår en fejl, kan den korte-kredsløbsstrøm nå titusinder gange den nominelle strøm, hvilket genererer aksiale og radiale kræfter i viklingerne, som kan forskyde ledere, løsne fastspænding eller deformere viklingsstrukturen. Olie-750 kVA-klassen er meget udbredt i distributionsnetværk, hvor fejl forårsaget af lynnedslag, kabelskader eller koblingsoperationer er statistisk almindelige. Kortslutningsmodstandstesten verificerer, at transformeren kan modstå den specificerede fejlstrøm uden skader, der ville påvirke fremtidig service.

Standardgrundlag: IEC 60076-5

Testen er underlagt IEC 60076-5, som definerer beregningen af ​​kortslutningsstrømme, testbetingelserne og kriterierne for et tilfredsstillende resultat. Standarden skelner mellem den symmetriske kort-strøm, der bruges til termisk evaluering, og den asymmetriske spidsstrøm, som skaber den maksimale mekaniske kraft. For en 750 kVA enhed i et typisk 10 kV eller 11 kV system tages den specificerede modstå strøm og varighed (normalt 2 s for den termiske test og en kortere spidsstrømtest til den mekaniske evaluering) fra systemets fejlniveauundersøgelse.

Oversigt over testprocedure

Målinger før testen

Før kortslutningstesten registreres følgende mængder: viklingsmodstand ved hvert tryk, kortslutningsimpedans ved mærkestrøm, drejningsforhold og en analyse af opløst gas af olien som referencegrundlinje. Enhver afvigelse i disse værdier efter testen sammenlignes med præ-testværdierne for at bedømme resultatet.

Anvendelse af kortslutning

Transformatoren er forbundet til en testforsyning med tilstrækkelig kortslutnings-kapacitet, og den sekundære er solidt kortsluttet-. Den påførte spænding justeres, så den cirkulerende strøm svarer til den specificerede værdi, typisk nominel strøm ganget med 100 divideret med impedansspændingen (f.eks. ca. 25 gange nominel strøm for en 4 % impedansenhed). Strømmen og varigheden overvåges med optageinstrumenter, og fasevinklerne i de tre faser styres, så den mest alvorlige asymmetriske top indtræder på mindst én fase.

Målinger efter testen

Efter testen gentages viklingsmodstand, impedans, drejningsforhold og oliegasanalyse. Enheden udsættes derefter for en fuld rutinemæssig dielektrisk testsekvens for at bekræfte, at isoleringen ikke er blevet beskadiget.

Acceptkriterier

Ingen synlige mekaniske skader såsom forskudte viklinger, deformeret fastspænding eller utætte pakninger.

Variationen af ​​kortslutningsimpedans før og efter testen overstiger ikke 2 % for transformere med nominel impedans over 4 %, som krævet af IEC 60076-5.

Ændringer i viklingsmodstanden forbliver inden for de grænser, der indikerer ingen brudte eller kortsluttede drejninger.

De dielektriske tests efter kortslutnings-testen er bestået på de fulde specificerede niveauer.

Analyse af opløst gas viser ingen tegn på større indre lysbuer eller overophedning ud over acceptable grænser.

Mekanisk og termisk spænding i 750 kVA-klassen

I 750 kVA-klassen er viklinger normalt kobber- eller aluminiumledere viklet på isolerende cylindre. Aksiale kræfter skubber viklingsskiverne sammen eller fra hinanden, og radiale kræfter komprimerer enten den indre vikling mod kernen eller strækker den ydre vikling udad. Designforanstaltninger, der forbedrer modstandsevnen, omfatter høj-præcisionsspændetryk, stive endestøtter, præ-komprimerede viklinger og tilstrækkelige aksiale afstandsstykker. Termisk er den frigivne energi proportional med kvadratet af strømmen og varigheden (I²t); en 2 s termisk test ved 20 gange mærkestrøm repræsenterer 800 gange nominel I²t pr. fase, hvorfor testen skal udføres i et kort tidsvindue med enheden ved en defineret starttemperatur.

Hvad et beståelsescertifikat betyder for køberen

En vellykket bestået kort-typetest er et af de stærkeste beviser på design robusthed. Købere af 750 kVA distributionstransformere bør anmode om typetestrapporten sammen med rutinetestcertifikaterne og kontrollere, at den testede enhedskonfiguration (spændingsforhold, udtagsposition, impedans, køletilstand) stemmer overens med det tilbudte produkt. Et design, der aldrig har været kortslutningstestet, kan stadig fungere godt, men det certificerede design fjerner usikkerheden.

FAQ

Er kortslutningstesten en rutinetest på hver enhed?

Nej. Det er en typetest udført én gang på en repræsentativ enhed af et design, ikke på hver produktionsenhed. Rutinetest på hver enhed inkluderer forhold, modstand, tab og dielektriske test.

Hvilken varighed bruges i testen?

IEC 60076-5 specificerer 2 s for transformere med nominel kapacitet over 25 kVA i den termiske evaluering og en kortere varighed for den mekaniske spidsstrømtest, typisk nogle få cyklusser afhængigt af testsystemet.

Gør en højere impedans enheden mere sikker?

Højere impedans reducerer kortslutningsstrømmen- og dermed den mekaniske belastning, men det øger også spændingsreguleringen og tab under belastning. Impedansen er et systemdesignvalg, ikke en universel sikkerhedsknap.

Kan en ældre enhed eftermonteres for at bestå en kort-kredsløbstest?

Eftermontering af spænde- eller viklingsstøtter er teoretisk muligt, men sjældent økonomisk; viklingsgeometrien og spændestrukturen er fastgjort ved fremstillingen. Et design, der består testen, valideres på designstadiet.

Hvad sker der, hvis impedansændringen efter testen overstiger 2 %?

Det indikerer permanent viklingsdeformation, og enheden fejler testen. Designet skal ændres og en ny test udføres.

Kort sagt, kortslutningsmodstandstesten af ​​en 750 kVA olie-transformator er en krævende verifikation af viklingsmekanik og termisk design. Henvisning til IEC 60076-5, kontrol af acceptkriterierne og matchning af testrapporten til den tilbudte konfiguration er de praktiske trin for købere for at sikre en robust enhed.