7 testes de rotina para um transformador-seco que você deve realizar durante o comissionamento

Todo transformador de distribuição-do tipo seco deve passar por um conjunto definido detestes de rotinaantes de ser conectado à rede. Esses testes, exigidos porCEI 60076-1eCEI 60076-11, verifique se as características elétricas, mecânicas e de isolamento do transformador atendem às especificações do projeto.

 

Ignorar ou apressar esses sete testes de rotina de transformadores do tipo{0}}seco pode levar a:

• Falhas não detectadas nos enrolamentos internos que evoluem para falhas catastróficas
• Quebra de isolamento sob tensão operacional
• Relações de tensão incorretas causando danos ao equipamento a jusante
• Envelhecimento prematuro devido a perdas excessivas-sem carga

 

Saiba mais sobre transformadores-secos GNEE

 

A GNEE realiza cada um desses sete testes de rotina em cada transformador-seco antes de sair de nossa fábrica, e recomendamos fortemente que os engenheiros de comissionamento repitam ou verifiquem as principais medições no local.

 

Os 7 testes de rotina para um transformador-seco durante o comissionamento

 

 

 

Oteste dielétrico de rotinaaplica uma forma de onda CA de alta-tensão em cada enrolamento enquanto todos os outros enrolamentos, o núcleo, a estrutura e o gabinete estão conectados ao terra.

 

• Procedimento de teste:Uma tensão senoidal na frequência nominal é aplicada por 60 segundos entre o enrolamento sob teste e todos os componentes aterrados.
• Critérios de aceitação:O teste é bem sucedido sesem quebra, flashover ou falha de descarga parcialocorre durante a aplicação completa de 60 segundos.
• Fórmula de tensão de teste:Para transformadores do tipo-seco, a tensão de teste aplicada é normalmente 2 × tensão nominal + 1.000 V, ajustada de acordo com a tabela IEC 60076-3 relevante para a tensão mais alta Um do equipamento.

 

Este teste valida que o sistema de isolamento sólido do transformador -, seja resina fundida ou impregnado com VPI -, pode suportar sobretensões transitórias que podem ocorrer durante operações de comutação ou quedas de raios.

 

Testes dielétricos - teste de resistência de tensão de fonte-separado

 

Oteste de rotina de tensão induzidasubmete o transformador ao dobro de sua tensão nominal nos terminais do enrolamento secundário, com o enrolamento primário deixado aberto.

 

• Duração do teste:60 segundos em tensão de teste total com o dobro da frequência nominal.
• Sequência de rampa:A tensão começa abaixo de um{0}}terço do valor total do teste, aumenta rapidamente e, no final, é rapidamente reduzida para menos de um{1}}terço antes da desconexão.
• Requisito de frequência:O dobro da frequência nominal é aplicado para evitar a saturação do núcleo magnético e ao mesmo tempo duplicar a tensão.

 

Qualquer falha durante este teste - comodescarga parcial, corona audível ou perfuração de isolamento- indica um defeito grave no isolamento do enrolamento que deve ser corrigido antes que o transformador possa ser energizado com segurança.

 

Teste de Tensão Induzida

 

 

Oteste de rotina de medição de relação de tensãogarante que o transformador forneça a tensão secundária correta em cada posição de tap.

• Método:Medição potenciométrica, fase a fase, entre os terminais correspondentes de cada par de enrolamentos.
• Verificação do comutador:A medição deve ser repetida emtodas as posições do comutadorpara confirmar que cada etapa produz a relação de tensão correta.
• Verificação de polaridade e grupo vetorial:A designação do grupo de conexão (por exemplo, Dyn11, Yyn0) deve corresponder aos dados da placa de identificação.

 

Medição da relação de tensão e verificação de polaridade/conexões

 

O desvio aceitável da relação nominal é normalmente:

Posição de toque	Desvio Máximo da Razão
Torneira nominal (principal)	±0.5%
Todas as outras posições de tap	±1.0%

 

Desvios que excedem esses limites sugeremvoltas em curto, conexões de enrolamento incorretas ou desalinhamento do comutador. Na GNEE, testamos cada transformador em cada configuração de torneira e registramos os resultados no relatório de teste final que acompanha cada remessa.

 

 

Esseteste de rotina para eficiência de transformadores do tipo-secomede o desempenho magnético do núcleo energizando o enrolamento secundário na tensão e frequência nominais enquanto o primário permanece aberto.

• Parâmetros de medição:Sem-corrente de carga (corrente de excitação), sem-perdas de carga (perdas de ferro) e o valor médio e RMS da tensão aplicada.
• Tolerância de frequência:A frequência de teste não deve desviar-se da nominal em mais de ±1%.
• Correção-de onda senoidal:Se as leituras de tensão média e RMS diferirem, a perda medida sem{0}}carga deverá ser corrigida para condições de onda-sinoidal porIEC 60076-1 Anexo A.
• Média:A corrente sem{0}}carga é a média aritmética de três leituras-de valores efetivos do amperímetro.

 

Nenhuma-medição de corrente de carga e nenhuma{1}}medição de perda de carga

 

Altas correntes sem{0}}carga ou perdas em comparação com os valores de referência de fábrica podem indicar:

• Isolamento de laminação do núcleo degradado (possível durante danos de transporte)
• Entrada de umidade no sistema de isolamento
• Defeitos de fabricação na montagem principal

 

Os transformadores-secos da GNEE são projetados parabaixas perdas-sem carga, atendendo ou excedendo as classes de eficiência definidas pelos regulamentos energéticos regionais. A medição sem{1}}carga de cada unidade é documentada no certificado de teste.

 

 

A medição da resistência do enrolamento deve ser realizada quando os enrolamentos estiverem à temperatura ambiente sem alimentação por um tempo suficiente para atingir esta condição. As medições serão realizadas em corrente contínua entre terminais conforme sequência U-V; V-W; UU.

A temperatura ambiente também deve ser medida. Deve resultar como o valor médio de três medições realizadas por sensores térmicos apropriados.

 

5.1 Medição da resistência do enrolamento de alta tensão

A medição da resistência do enrolamento de alta tensão deve ser realizada medindo simultaneamente a tensão e a corrente. O voltímetro e o amperímetro devem ser conectados da seguinte forma:

• Os terminais do voltímetro devem ser conectados além dos cabos de corrente;
• A corrente não deve exceder 10% da corrente nominal do enrolamento;
• A medição deve ser realizada depois que a tensão e a corrente estiverem estáveis.
• Salvo acordo em contrário, o enrolamento de AT deverá ser conectado na derivação principal.

 

5.2 Medição da resistência do enrolamento de BT

A medição da resistência do enrolamento de BT deve ser realizada medindo simultaneamente tensão e corrente.

O voltímetro e o amperímetro devem ser conectados da seguinte forma:

• Os terminais do voltímetro devem ser conectados além dos cabos de corrente;
• A corrente não deve exceder 5% da corrente nominal do enrolamento;
• A medição deve ser realizada depois que a tensão e a corrente estiverem estáveis.

 

 

 

Este teste de rotina determinaimpedância-de curto-circuitodo transformador, um parâmetro crítico para coordenar dispositivos de proteção e calcular correntes de falta prospectivas.

• Procedimento:Um enrolamento é curto-circuitado-enquanto a tensão é aplicada ao outro enrolamento até que a corrente nominal flua.
• Medidas:A tensão de entrada (proporcional à impedância), a potência de entrada (perda de carga) e a corrente são registradas.
• Correção de temperatura:As perdas de carga são corrigidas para uma temperatura de referência de 75 graus para comparação com valores garantidos.

 

Diagrama de conexão-de medição de perdas por curto-circuito

 

A impedância de curto-circuito medida é normalmente expressa como uma porcentagem da impedância nominal:

Classificação de potência do transformador	Faixa de impedância típica (% Z)
Menor ou igual a 630 kVA	4.0% – 4.5%
800 – 1.600kVA	5.0% – 6.0%
Maior ou igual a 2.000 kVA	6.0% – 8.0%

 

A tolerância de impedância porCEI 60076-1é ±10% do valor declarado. Um desvio além desta faixa pode indicar deformação do enrolamento, deslocamento do núcleo ou geometria incorreta do enrolamento -, todos os quais devem ser investigados antes da energização.

 

 

Todos os métodos de medição de PD são baseados na detecção de impulsos de corrente PD i(t) circulando nos capacitores conectados-em paralelo Ck (capacitor de acoplamento) e Ct (capacitância do objeto de teste) por meio da medição da impedância Zm.

 

O circuito equivalente básico para medições de PD é apresentado na figura.

 

Circuito de teste para medição sem derivação capacitiva

 

Onde:

• PDS=Sistema PD
• Ck=capacitor de acoplamento
• Ct=capacitância do objeto de teste
• Conexão da fonte de tensão Z =
• Zm=medindo impedância

 

A impedância de medição Zm pode ser conectada em série com o capacitor de acoplamento Ck ou com a capacitância do objeto de teste Ct. Os impulsos de corrente PD são gerados por transferências de carga entre o capacitor-conectado em paralelo Ck (capacitor de acoplamento) e Ct (capacitância do objeto de teste).

 

As atuais normas IEC e IEEE estabeleceram regras para medição e avaliação de sinais elétricos causados ​​por descargas parciais, juntamente com especificações sobre magnitude permitida. A abordagem IEC para o processamento do sinal elétrico gravado é diferente da abordagem IEEE.

 

A IEC transforma o sinal em uma carga elétrica aparente geralmente medida em picocoulombs (pC), enquanto a IEEE transforma o sinal em uma tensão de interferência de rádio (RIV), geralmente medida em micro volts (µV). O uso do método-RIV para detecção de sinais PD-será abandonado, embora o padrão IEEE ainda não tenha sido aprovado oficialmente.

 

A detecção de carga aparente em pC é o método preferido agora em uso no IEEE Std. C57.113.

 

Para a detecção de carga aparente é necessária a integração dos impulsos de corrente PD-i(t).

 

A integração dos impulsos de corrente PD pode ser realizada no domínio do tempo (osciloscópio digital) ou no domínio da frequência (filtro-passa-faixa). A maioria dos sistemas PD disponíveis no mercado realizam uma "quase integração" dos impulsos de corrente PD no domínio da frequência usando um filtro de "banda-larga" ou de "banda-estreita".

 

Impulsos de corrente PD circulantes – gerados por uma fonte externa de PD (no circuito de teste) ou por uma fonte interna de PD (no sistema isolante do transformador) – só podem ser medidos nas buchas do transformador.

 

A capacitância da bucha C1, representa o capacitor de acoplamento Ck, que é conectado em paralelo com a capacitância Ct (objeto de teste=capacitância total do sistema isolante do transformador).

 

 

Osete testes de rotina para um transformador-seco durante o comissionamentonão são formalidades opcionais -, são portas de qualidade essenciais que verificam a integridade do equipamento, garantem a segurança do pessoal e protegem a reputação do seu projeto. Detestes de resistência dielétrica e tensão induzidaparamedições de resistência de enrolamento e impedância de{0}curto-circuito, cada teste revela potenciais modos de falha específicos antes que se tornem desastres operacionais.

 

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