Информационный портал  "TRANSFORMаторы"

Измерение изменения сопротивления КЗ при испытаниях трансформаторов на стойкость при КЗ
 

Измерение изменения сопротивления КЗ при испытаниях трансформаторов на стойкость при КЗ

Левицкая Е.И., Лурье А.И., Панибратец А.Н., Сакович А.А., Фомина Л.М.

 

 
При однофазных испытаниях на стойкость при КЗ трёхфазных трансформаторов с приме¬нением эквивалентных схем для дефектографирования повреждения обычно измеряется изменение входной индуктивности схемы — эквива¬лентной индуктивности

При однофазных испытаниях на стойкость при КЗ трёхфазных трансформаторов с приме­нением эквивалентных схем для дефектографирования повреждения обычно измеряется изменение входной индуктивности схемы — эквива­лентной индуктивности. Рассмотрен вопрос пе­ресчёта эквивалентной индуктивности к индук­тивности КЗ испытываемой фазы и ошибки, связанные с таким пересчётом.

Ключевые слова: трёхфазные трансформато­ра, однофазные испытания на стойкость при КЗ, эквивалентные схемы, фазная индуктив­ность, эквивалентная индуктивность.

В настоящее время в РФ из-за нехватки ис­пытательных мощностей остро стоит проблема проведения испытаний на стойкость при КЗ высоковольтного электрооборудования, осо­бенно мощных силовых трансформаторов [1,2]. Последние 20 лет (до 2011 г.) трансфор­маторы мощностью более 2,5 МВА (при вы­пускаемой номенклатуре до 630 МВ·А, в том числе для атомных станций) практически не проходили полноценных приёмочных испыта­ний (испытано всего 4 трансформатора 25—40 МВА). И это несмотря на то, что стойкость при КЗ наряду с электрической прочностью и нагревом (потерями) является одним из важ­нейших параметров, определяющих надёж­ность трансформатора (особенно более 40 МВ·А) и надёжность энергоснабжения потре­бителей в целом. Кроме того, повреждение трансформатора при КЗ зачастую сопровожда­ется взрывом, разливом масла и пожаром, ко­торый практически достаточно сложно поту­шить. Это может нанести непоправимый ущерб окружающей среде, жизни и здоровью людей. Повреждение трансформатора обычно связано с длительным отключением электро­снабжения, так как его быстрая замена или ремонт (особенно мощного трансформатора) затруднительны и могут занять много време­ни. Поэтому к тем относительно редким ис­пытаниям на стойкость при КЗ трансформато­ров, предназначенных для эксплуатации в РФ, которые проводятся на двух отечественных стендах (ВЭИ и НИЦ ВВА), а в последнее время и на зарубежных стендах (Беховицы, Чехия; КЕМА, Голландия; Чези, Италия; Бан­галор, Индия и др.), должны быть предъявле­ны высокие требования к качеству их проведе­ния на всех этапах.

Важно грамотно составить программу ис­пытаний с анализом расчёта всех параметров стойкости при КЗ, выбрать режимы испыта­ний, провести сами испытания. Но одним из самых ответственных этапов является послед­ний этап — оценка результатов испытаний в процессе испытаний и после их окончания.

Действительно, можно представить, что проведён очередной зачётный опыт КЗ и сле­дует сделать заключение, успешно ли транс­форматор выдержал ток КЗ в этом опыте или получил повреждение. Следует оперативно ре­шить, продолжать испытания или прекратить. Необходимо зафиксировать начало поврежде­ния, не допустить больших деформаций. Это важно и для определения причины поврежде­ния, и для того, чтобы сделать обоснованные рекомендации по усилению стойкости при КЗ трансформатора, и для упрощения ремонта трансформатора, и для оценки точности расчёта сил КЗ.

Когда закончены испытания, проведены все опыты КЗ (во всех режимах в соответствии программой), то возникает проблема составле­ния заключения, выдержал ли трансформатор испытания, следует ли делать разборку и т.д. На этом заключительном этапе наибольшую важность приобретают вопросы диагностики состояния трансформатора, вопросы индика­ции повреждений.

В настоящее время разработано большое число различных методов диагностики состоя­ния трансформатора. Это анализ осцилло­грамм токов и напряжения в опытах КЗ, изме­нения реактивных сопротивлений КЗ, метод низковольтных импульсов и метод частотного анализа, анализ кривых шума, вибраций, дав­ления масла и др. Методы имеют различную степень информативности и надёжности оцен­ки, различную сложность (аппаратура, методы и техника применения). Практически на стен­дах стремятся к применению одновременно нескольких методов диагностики. Однако час­то случается, что применяется один наиболее простой метод — метод измерения реактивного сопротивления КЗ.

Контрольные испытания и оперативная ди­агностика непосредственно в процессе испы­таний трансформатора на стойкость при КЗ регламентируется [3—7] как отечественными стандартами (в том числе и ГОСТ 20243-74. Трансформаторы силовые. Методы испытаний на стойкость при коротком замыкании), так и международными нормами (в том числе МЭК 60076-5:2006. Трансформаторы силовые. Стой­кость при коротком замыкании).

Стандарт РФ [5] требует контроля состоя­ния каждой фазы в процессе испытаний на стойкость при КЗ измерением фазных индуктивностей КЗ или фазных сопротивлений КЗ (п.5.1,б,д).

Стандарт МЭК содержит аналогичные тре­бования: для трёхфазных трансформаторов ре­активная составляющая сопротивления КЗ должна измеряться «пофазно», либо прямым измерением фаза — нейтраль при соединении в звезду, либо подходящим методом измере­ния для обмотки, соединённой треугольником [7 (п.4.2,7.3)].Стандарты предусматривают необходимость таких измерений после каждого зачётного опыта и перед началом испытаний в следую­щем режиме.

Тем не менее, в последнее время часто встречаются протоколы испытаний трансфор­маторов на стойкость при КЗ разных испыта­тельных центров (в том числе и зарубежных), в которых измерения реактивного сопротивле­ния проводятся только в схемах испытаний, а измерения фазных индуктивностей не прово­дятся. При трёхфазных испытаниях измеряют­ся линейные значения сопротивлений КЗ (или линейные индуктивности КЗ LK). При однофазных схемах испытаний, эквивалентных трёхфазному КЗ (в этих схемах задействованы все три фазы), измеряются только входные индуктивные сопротивления КЗ схемы zк.экв (или индуктивности L к.экв). т.е. измерения фазных сопротивлений КЗ и фазных индук­тивностей часто не проводятся.

Основная причина этого заключается в том, что хтя измерений фазных сопротивле­ний КЗ в эквивалентных схемах испытаний необходимо перебирать не только измеритель­ную, но и силовую схему. Для определения одного фазного сопротивления приходится де­лать не одно, а три измерения. По результатам этих измерений необходимо делать расчёты, что занимает много времени. А это существен­но увеличивает объём работы и время испыта­ний на стенде, а следовательно, и стоимость испытаний.

Естественно, что проще провести измере­ние только одного входного сопротивления эквивалентной схемы zк.экв (или индуктивно­сти L к.экв).Такие «усечённые» измерения, тем более без последующего определения расчётом фазных индуктивных сопротивлений КЗ или индуктивностей КЗ (в процессе контрольных измерений после окончания испытаний), мо­гут приводить к ошибочным оценкам результатов испытаний каждой фазы отдельно.

Список литературы

1. Электродинамическая стойкость трансформаторов и реак­торов при коротких замыканиях / Составитель и научный ре­дактор А.И. Лурье. М.: Знак, 2005.

2. Смите Р.П.П., Тэ Паске Л.Х. (КЕМА) Испытания сило­вых трансформаторов большой мощности на стойкость при КЗ (с комментариями Горшунова В.Ю., Лурье А.И. и Панибратца А.Н.) // Энергоэксперт. 2009. №4(15). С. 104-114.

3. ГОСТ Р 52719-2007. Трансформаторы силовые. Общие технические условия (Power Transformers. General specifications). M.: Изд-во Стандартинформ, 2007.

4. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие тех­нические условия (Power Transformers. General specifications). M.: Изд-во стандартов. 1990.

5. ГОСТ 20243-74. Трансформаторы силовые. Методы ис­пытаний на стойкость при коротком замыкании.

6. Стандарт МЭК IEC 60076-1:2010. Трансформаторы сило­вые. Общие технические требования.

7. Стандарт МЭК 1ЕС 60076-5:2006. Трансформаторы сило­вые. Стойкость к короткому замыканию.

8. РТМ16.800.428-77, РД 16.431-88. Руководящие техниче­ские материалы: Трансформаторы силовые. Расчет электроди­намической стойкости обмоток при коротком замыкании. М.: Стандартэлектро, 1977, 1988.

9. Лурье А.И., Шлегель О.А., Измерение отклонения индук­тивного сопротивления при электродинамических испытаниях силовых трансформаторов // Электротехника. 1991. №7.

 

 

 
 
Полное содержание статьи Вы можете найти в первоисточнике
Источник:  ©  Левицкая Е.И., Лурье А.И., Панибратец А.Н., Сакович А.А., Фомина Л.М. Измерение изменения сопротивления КЗ при испытаниях трансформаторов на стойкость при КЗ. Электротехника, №  2,  2013.– С.11-21.
Материал размещен на www.transform.ru: 22.03.2013 г.
 

 

Перейти в форум для обсуждения

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика ??????????? ????