Măsurători la transformatoare
Evaluarea stării tehnice a transformatoarelor și autotransformatoarelor de putere, a bobinelor de compensare, mai ales a celor cu tensiunea superioară mai mare decât 110kV, este una dintre cele mai interesante și mai complexe activități de evaluare tehnică e echipamentelor și mașinilor electrice.
Funcție de obiectivul evaluării, care poate fi una de rutină (de exemplu efectută periodic) sau poate fi o expertiză-diagnostic în urma unui eveniment susceptibil să afecteze starea tehnică a unității, va putem propune pentru fiecare caz in parte o combinație de măsurători, determinări și încercări asupra echipamentului în ansamblu, asupra accesoriilor și subansamlelor acestuia (comutator de reglaj în sarcină, treceri izolate, transformatoare de măsură incluse, baterii de răcire etc)sau ale diferitelor subsisteme (izolație, înfășurări, miez magnetic etc.)
Rezultatul măsurătorilor și determinărilor și/sau valorile calculate pe baza acestora se compară cu valori și intervale de referință prevăzute în reglementările tehnice aplicabile – standarde, prescripții, norme tehnice etc. iar concluziile acestor comparatii sunt inscrise in rapoartele de incercare.
Pentru încercările și determinările complexe, bazate pe metode moderne de analiză, specialiștii noștri emit rapoarte de expertiză adecvate în urma interpretării și corelării datelor înregistrate la măsurători.
Fiind specializați în acest gen de evaluări, avem o bogată experiență în efectuarea practic a tuturor măsurătorilor cerute de reglementările naționale (exemplu PE 116/94 –Normativ de încercări și măsurători la echipamente și instalații electrice, PE 129/99 – Regulament de exploatare tehnică a uleiurilor electroizolante), de normele tehnice interne ale CNTEE Transelectrica SA (exemplu NTI-TEL-R-002-2007-00 – Încercările și măsurătorile la echipamentele electrice din cadrul RET) dar și de standardele sau recomandările internaționale aplicabile.
Iată o listă cu cele mai solicitate măsurători, determinări și încercări pe care le efectuăm în mod curent la transformatoare și autotransformatoare de putere, precum și la bobinele de compensare:
Măsurători și determinări cu caracter general
· Inspecția termografică în infrarosu (conexiuni electrice de ÎT și JT, treceri izolate, cuva principală, baterii de răcire, pompe de circutalție ulei etc.). Este utilă în:
o identificarea contactelor imperfecte pe căile de curent, uneori chiar și atunci când sunt imersate în uleiul din cuvă,
o verificarea eficienței și corectei funcționări a sistemului de răcire,
o identificarea unor curenți turbionari excesivi în ecrane, suporți, legături de împământare, protecții metalice etc.
o identificarea unor defecte interne care produc încălziri locale
...și multe altele.
· Măsurarea pierderilor și a curentului de mers în gol la tensiune scazută. Are utilitate și aplicabilitate în special în verificarile premergătoare unei puneri în funcțiune.
· Inspecția vizuală generală. Are rolul de a indentifica neconformitățile vizibile cu influență asupra stării tehnice. Pe cât de simplu e de făcut, pe atât de importantă – trebuie doar să știi la ce să te uiți și să recunoști ”simptomele” care pot afecta semnificativ starea tehnică.
Izolația înfășurărilor (izolația principală)
· Măsurarea rezistențelor de izolație (R15, R60, R600) și determinarea coeficienților de absorbție si coeficienților de polarizare în diverse configurații de măsură.
· Tangenta unghiului de pierderi dielectrice (tg d) și capacitatea izolației înfășurărilor.
· Determinarea conținutului de umiditate din izolația solidă prin metodele PDC/FDS - spectrometrie dielectrică în domeniul timp (PDC - măsurarea curenților de polarizare / depolarizare) și/sau în domeniul frecvență (FDS). Este cunoscută drept cea mai precisă metodă actuală de determinare a umidității în izolație si este esențială în evaluarea duratei de viață restante a transformatorului.
· Măsurarea nivelului descărcărilor parțiale. Este o determinare de înaltă tehnicitate care, cu echipamentele potrivite, poate fi efectuată și în teren, nu numai în laboratorul de încercări. Detectarea, localizarea şi urmărirea nivelului şi evoluţiei descărcărilor parţiale permite evitarea unor defecte majore ale izolaţiei, problemelor date de legăturile de potențializare defectuoase, conexiuni de înaltă tensiune incorect ecranate etc.
Înfășurări
· Măsurarea rezistenței ohmice în curent continuu. Utilă în verificarea corectitudinii legăturilor pe calea de curent.
· Analiza răspunsului în frecvență. Este o metodă modernă foarte eficientă în indentificarea eventualelor modificări ale geometriei înfășurărilor, miezului.
Treceri izolate
· Inspectie vizuală. Sunt căutate eventuale neconformități precum fisuri, neetanseități, schimbări de culoare etc.
· Rezistența de izolație R60.
· Tangenta unghiului de pierderi (tg d) și capacitate măsurate la borna de măsură a trecerii.
· Analiza uleiului, inclusiv analiza gazelor dizolvate în ulei.
· Măsurători de spectrometire dielectrică. Rezultatele obținute cu ajutorul spectrometriei PDC/FDS arată că metoda este foarte promițătoare și în cazul evaluării trecerilor izolate, nu numai a izolației celulozice principale.
Transformatoare de curent de tip inclus
Încercările transformatoarelor de curent de tip inclus sunt practic aceleași ca și în cazul transformatoarelor de măsură de curent independente.
· Rezistența ohmică a înfășurării secundare
· Rezistenta de izolație
· Caracteristica de magnetizare
Ulei electroizolant
Rezultatele încercărilor și determinărilor asupra uleiului electroizolant sunt probabil cea mai importantă sursă de informație asupra stării tehnice a unui transformator cu ...ulei.
Cele mai multe neconformități sau abateri de la funcționarea normală a unui transformator pot fi puse în evidență prin modificarea proprietăților fizico-chimice ale uleiului. Pe de altă parte, riscul de defectare a unui transformator este esențial legat de calitatea uleiului electroizolant utilizat.
Iată de ce încercările, determinările, analizele asupra uleiului electroizolant sunt foarte pe larg utilizate în eveluarea tehnică și sunt bine documentate în literatura de specialitate.
Interpretarea rezultatelor se face pe baza reglementărilor naționale (PE 129 - Regulament de exploatare tehnică a uleiurilor electroizolante ) și internaționale unanim acceptate ( IEC – 60422 Uleiuri minerale electroizolante – ghid pentru exploatare și mentenanță, IEC- 60599 Echipamente electrice în serviciu impregnate în ulei mineral – ghid pentru interpretarea analizei gazelor dizolvate și a gazelor libere, IEEE C57.104 – Ghid pentru interpretarea gazelor generate în transformatoarele cu ulei) precum și a altor norme tehnice și recomandări aplicabile (ANSI, CIGRE etc.).
Prelevările de ulei se fac fie din cuva principală, prin racordurile special prevăzuite la diferite nivele, fie din conservator, cuva comutatorului de ploturi, după caz.
Dat fiind importanța acestora, analizele se efectuează într-un laboratoar acreditat RENAR, cu un control strict al tuturor fazelor implicate în obținerea rezultatelor – de la prelevarea probelor la emiterea buletinelor și rapoartelor de încercare – utilizând o dotare tehnică dintre cele mai moderne și folosind metode standardizate pentru toate determinările.
Pentru completarea evaluării cu cele mai noi metode și tehnici de analiză a uleiurilor electroizolante, precum și pentru verificările inter-laboratoare obligatorii într-un sistem acreditat, întreținem relații de colaborare cu cele mai prestigioase laboratoare similare din țară și din Europa.
Lista analizelor asupra uleiului electroizolant include încercări și determinări precum aspect, culoare, tensiune de străpungere, tangenta unghiului de pierderi, conținut de apa Karl Fischer, indice de neutralizare, vascozitate cinematică, tensiune interfacială, conținut de particule, analiza gazelor dizolvate in ulei (AGD, 11 gaze) și este completată prin colaborări pentru determinări și ananlize speciale precum conținut de tipuri de hidrocarburi (profil ulei), continut de substante insolubile in solventi organici, continut de aditivi și pasivatori, conținut de metale, continut de PCB, continut furani, corozivitate și multe altele.
Comutatorul de reglaj în sarcină
Alături de izolația hârtie-ulei și trecerile izolate, comutatorul de reglaj în sarcină (CRS) este unul dintre componentele cele mai importante din punct de vedere al fiabilității și siguranței în funcționare a untății de transformare. Elementul suplimentar pe care CRS îl aduce în problematica evaluării stării tehnice este cinematica acestuia.
Principalele încercări și determinări pe care le efectuăm frecvent asupra CRS sunt:
· analizele de ulei (inclusiv AGD),
· diagramele (oscilografiere) de comutație și determinarea timpilor de comutație,
· măsurarea rezistențelor de contact și a rezistențelor de limitare.
Circuitul magnetic
Evaluarea stării circuitului magnetic o efectuam atât prin determinări dedicate (exemplu rezistente de izolatie miez) precum și din informatiile furnizate de determinari si incercari ale uleiului, infasurarilor, izolatiei. Iata mai jos o serie de masuratori si determinari relevante in acest scop:
· Măsurarea rezistențelor de izolație aferente circuitului magnetic (pachete de tole, schela)
· Analiza răspunsului în frecvență
· Determinarea nivelului și locației descărcărilor parțiale
· Analiza gazelor dizolvate în ulei.
Concluzii
Transformatorul de putere este probabil unul dintre cele mai complexe și mai importante echipamente din sistemul de transport si distributie a energiei electrice. Evaluarea stării tehnice, făcută cu dublul scop al prelungirii duratei de viață și al diminuării riscului de defect este o activitate complexă și importantă, pe măsura importanței transformatorului în sistem.
Fie că este vorba de investigații de rutină sau de investigații speciale, care apelează la cele mai noi tehnici si metode de măsură, pentru a obține un diagnostic corect datele măsurate trebuie să fie cât mai corect determinate, corelate și evaluate în baza reglementărilor tehnice aplicabile, a celor mai noi recomandări și informații din literatura de specialitate și nu în ultimul rând al experienței similare.
Smart SA - Sucursala Sibiu vă stă la dispoziție cu toată gama de servicii necesare evaluării stării tehnice a transformatoarelor. Specialiștii noștri au o îndelungată experiență în această activitate și vor fi încântați să vă răspundă la întrebări și solicitări, așa că folosiți pagina de contact dacă doriți să luați legătura cu ei.
