Ujian Impuls Kilat bagi Transformer Kuasa 15 MVA

1. Pengenalan

Ujian impuls kilat ialah jenis dielektrik wajib dan ujian rutin yang membuktikan pengubah kuasa boleh menahan lonjakan voltan magnitud tinggi yang curam yang disebabkan oleh pukulan kilat dan operasi pensuisan pada sistem penghantaran overhed. Untuk pengubah kuasa 15 MVA, sistem penebat mesti disahkan terhadap Tahap Impuls Asas (BIL) yang ditentukan, yang mana untuk unit ini ialah puncak 170 kV. Artikel ini menerangkan persediaan ujian, bentuk gelombang yang digunakan, tafsiran Oscillogram yang direkodkan dan kriteria penerimaan yang digunakan untuk mengesahkan integriti penebat belitan.

2. Penarafan Transformer dan Voltan Ujian

Peranti yang diuji ialah pengubah injak turun tiga fasa yang direndam minyak, penyejuk ONAN. Data papan nama utama dan voltan ujian dielektrik yang berkaitan diringkaskan di bawah. BIL 170 kV digunakan sebagai impuls kilat gelombang penuh, manakala impuls pensuisan dan nilai tahan frekuensi kuasa mengesahkan penyelarasan penebat keseluruhan.

Jadual 1 - Penarafan plat nama dan voltan ujian dielektrik untuk pengubah 15 MVA.

3. Standard Objektif dan Berkenaan

Objektifnya adalah untuk menunjukkan bahawa penebat pengubah boleh menahan BIL yang ditentukan tanpa kerosakan, dan untuk mengesan sebarang kelemahan penebat dalaman. Ujian dilakukan mengikut IEC 60076-3 (Pengubah kuasa - Tahap penebat, ujian dielektrik) dan IEC 60060-1 (Teknik ujian voltan tinggi). Sistem pengukuran impuls digital merekodkan voltan dan arus sementara melalui neutral, menghasilkan Oscillograms yang digunakan untuk penilaian.

4. Ujian Persediaan dan Litar

Impuls dijana oleh penjana Marx berbilang peringkat 600 kV / 20 kJ dan digunakan pada terminal voltan tinggi (HV). Neutral dibumikan melalui shunt arus aruhan rendah, dan belitan LV adalah litar pintas dan dibumikan. Pembahagi voltan kapasitif lembap menghantar isyarat voltan kepada perakam digital. Susunan yang penting ialah:

Penjana impuls: Marx 8 peringkat, perintang pembentuk muka gelombang menghasilkan gelombang piawai 1.2/50 µs.

Pembahagi voltan: pembahagi kapasitif lembap, ditentukur mengikut IEC 60060-2.

Pengukuran semasa: shunt kearuhan rendah pada neutral untuk rakaman semasa-sementara.

Rakaman: perakam digital, kadar pensampelan Lebih daripada atau sama dengan 100 MS/s, untuk tangkapan masa hadapan yang tepat.

Urutan: satu gelombang yang ditentukur, kemudian tiga gelombang penuh pada 170 kV, kekutuban negatif.

5. Bentuk Gelombang Impuls dan Parameter

Impuls kilat standard mempunyai masa hadapan maya 1.2 µs dan masa hingga separuh nilai 50 µs (ditetapkan 1.2/50 µs). Oscillograms yang direkodkan mesti dianalisis untuk nilai puncak, masa hadapan, dan masa hingga separuh nilai. Penyimpangan seperti overshoot, ayunan, atau gelombang ekor yang herot mungkin menunjukkan resonans penggulungan atau pecahan separa.

Nilai puncak: 170 kV ± 3 % toleransi dibenarkan.

Masa hadapan T1: 1.2 µs ± 30 %.

Masa untuk separuh nilai T2: 50 µs ± 20 %.

Kekutuban: negatif (seperti yang ditentukan oleh piawai).

6. Tafsiran Oscillograms

Oscillograms adalah bukti utama integriti penebat. Transformer yang sihat menghasilkan gelombang voltan puncak tunggal yang licin dan surih arus neutral yang sepadan yang terdiri daripada lonjakan kapasitif awal yang tajam diikuti oleh ayunan rendah yang mereput. Perbandingan dibuat terhadap gelombang rujukan voltan terkurang (biasanya 50–75 % daripada BIL penuh). Tandatangan berikut dinilai:

*Rekod biasa - bentuk gelombang tidak berubah daripada rujukan; tiada keruntuhan voltan secara tiba-tiba.

*Kerosakan penebat belitan - penurunan voltan secara tiba-tiba atau gelombang terpotong diikuti oleh arus berkekalan tinggi.

*Kesalahan pelepasan separa / pusingan ke pusingan - herotan ekor dan peningkatan ayunan frekuensi tinggi.

*Gelombang teranjak atau lembap - kemungkinan kerosakan impedans siri atau shunt; memerlukan siasatan.

7. Kriteria Penerimaan

Ujian ini dianggap berjaya apabila ketiga-tiga gelombang penuh pada 170 kV tidak menunjukkan bukti kerosakan. Osilogram semasa mestilah sama dalam bentuk rekod rujukan selain daripada skala amplitud yang dijangkakan. Sebarang perubahan yang melebihi toleransi hingar, sama ada dalam voltan atau surih semasa, memerlukan pengulangan ujian dan, jika disahkan, pemeriksaan dalaman belitan.

Ujian impuls kilat pada BIL 170 kV memberikan pengesahan yang tegas terhadap kekuatan penebat pengubah 15 MVA. Dengan menggabungkan kawalan bentuk gelombang yang ketat dengan analisis teliti Oscillograms yang direkodkan, pengeluar dan utiliti boleh mengesahkan bahawa pengubah akan dengan pasti menahan lebihan voltan kilat dalam perkhidmatan dan memenuhi keperluan IEC 60076-3.