Статья взята из "Проектирование и моделирование трансформаторов".

      Согласно национальному стандарту GB/T 1094.3-2017, основная цель испытания на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC) для силовых трансформаторов заключается в оценке стойкости к переменному напряжению между высоковольтной обмоткой и землей, и оно не предназначено для оценки межвитковой и межфазной изоляции.

По сравнению с такими испытаниями изоляции, как испытание на стойкость к полной волне молнии (LI) и импульсное испытание (SI), продолжительность этого испытания изоляции (обычно 30 секунд для трансформаторов 50 Гц и 36 секунд для трансформаторов 60 Гц) делает его наиболее строгим при оценке основной прочности изоляции заземляющих металлических компонентов, включая начальный конец высоковольтной обмотки, начальный конец высоковольтного вывода к зажимам, подъемное сиденье и масляный бак. Многочисленные случаи пробоя изоляции показывают, что, хотя многие силовые трансформаторы могут выдерживать испытания на стойкость к полной волне молнии (LI) и импульсные испытания (SI), они часто выходят из строя во время испытания на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC), причем пробой обычно происходит в последние секунды. Это явно подчеркивает критическую важность продолжительности испытания при оценке основной изоляции и строгость испытания LTAC для оценки характеристик основной изоляции.

Поэтому для инженеров-конструкторов трансформаторов крайне важно на этапе проектирования точно рассчитать распределение потенциала обмотки во время испытания на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC). Это позволяет им реализовать научно обоснованную конструкцию основной изоляции, обеспечивая достаточный запас с самого начала.

Испытание на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC) силовых трансформаторов — это новый пункт испытаний высоковольтной изоляции, добавленный в новый национальный стандарт GB/T 1094.3-2017. Оно происходит от испытания на кратковременную индуцированную стойкость к напряжению (ACSD) в старом национальном стандарте GB/T 1094.3-2003. Соответствующие правила испытания LTAC следующие:

Стандарт дает следующее толкование испытания LTAC (Line Terminal AC Withstand Test) для силовых трансформаторов:

1. Для силовых трансформаторов с Um≤72.5 кВ, которые полностью изолированы, основная прочность изоляции высоковольтной обмотки и высоковольтного вывода к земле в начале может быть полностью оценена с помощью испытания на внешнее напряжение (AV), и нет необходимости проводить испытание LTAC отдельно;

2. Для силовых трансформаторов с номинальным напряжением от 72.5 кВ до 170 кВ, если они полностью изолированы, основная прочность изоляции между высоковольтной обмоткой и заземляющим выводом высоковольтного вывода может быть проверена с помощью испытания на внешнее напряжение (AV). Однако испытание LTAC классифицируется как специальное испытание, что означает, что оно обычно не требуется в обычных условиях, но должно проводиться, если это требуется пользователем. Для трансформаторов с ступенчатой изоляцией испытание LTAC обозначено как стандартное испытание и должно проводиться во время каждой заводской проверки. Однако, если пользователь согласен, оно может быть заменено испытанием на импульсное напряжение на линейном конце (SI).

3. Для силовых трансформаторов с Um>170 В, независимо от того, полностью ли они изолированы или имеют ступенчатую изоляцию, испытание LTAC обозначено как специальное испытание. Это означает, что оно обычно не требуется в обычных условиях, но должно проводиться, если это требуется пользователем. Оно не может быть заменено испытанием на импульсное напряжение на линейном конце (SI).

   На практике для полностью изолированных силовых трансформаторов испытание на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC) не проводится независимо от уровня напряжения, так как основная прочность изоляции между высоковольтной обмоткой и заземляющим выводом высоковольтного вывода может быть строго оценена с помощью стандартного 1-минутного испытания на внешнее напряжение (AV).

На практике для полностью изолированных силовых трансформаторов испытание на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC) не проводится независимо от уровня напряжения, так как основная прочность изоляции между высоковольтной обмоткой и заземляющим выводом высоковольтного вывода может быть строго оценена с помощью стандартного 1-минутного испытания на внешнее напряжение (AV).

Обратите внимание, что для силовых трансформаторов с номинальным напряжением выше 170 кВ испытание на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC) не может быть заменено испытанием на импульсное напряжение на линейном конце (SI). Как теоретические расчеты, так и историческая практика подтверждают, что испытание LTAC примерно на 10% строже, чем испытание SI, для оценки основной изоляции между линейными выводами и землей в трансформаторах выше 170 кВ.

ЧПУ ступенчатая пила используется для обработки ступенчатого прокладочного материала сердечника трансформатора. Операционная система является самописной, программирование не требуется, и работа проста. Это отечественная инновация, и размер шага может быть введен напрямую.

Цель проведения испытания на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC) для силовых трансформаторов заключается в индуцировании указанного испытательного напряжения на первичном конце высоковольтной стороны при максимально возможном приближении первичного конца низковольтной стороны к указанному значению напряжения. Нет обязательных правил для конкретных методов испытаний, но наиболее распространенным методом LTAC является метод фазового сдвига с короткозамкнутым заземлением. В этой статье кратко представлен этот метод на примере силового трансформатора SZ18-100000/220.

  3.1 Параметры трансформатора

Коэффициент напряжения: 230±8×1.25%/37 кВ;

Коэффициент мощности: 100/100 МВА;

Номинальная частота: 50 Гц;

Группа соединений: YNd11;

Уровень изоляции: LI950AC395-LI400AC200/LI200AC85

3.2 Схема испытания

Принцип подключения для испытания на стойкость к переменному напряжению на линейном конце (LTAC) этого силового трансформатора следующий:

   Ключевые моменты для подключения испытания LTAC следующие:

1) Испытание LTAC должно проводиться поэтапно, выполняя однофазные испытания на индуцированную стойкость к напряжению с коэффициентом индукции примерно в 2 раза. Если точный коэффициент индукции в 2 раза не может быть достигнут, допускается допустимая погрешность.

2) В качестве примера испытания LTAC для высоковольтной фазы A, напряжение Uax подается между клеммами a и x, при этом x заземлен, а клеммы b/c оставлены открытыми. Высоковольтные клеммы B/C закорочены и заземлены, в то время как высоковольтная клемма A и нейтральная клемма (0-фаза) остаются открытыми.

3) Высоковольтная обмотка должна быть установлена на определенное положение ответвления в соответствии со спецификациями проекта, чтобы обеспечить генерацию требуемого испытательного напряжения 395 кВ на первичной клемме A [с допустимым отклонением ±3%].

3.3 Процесс расчета

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея и принципу непрерывности магнитного потока, известно, что магнитный поток стержня сердечника фазы B и фазы C составляет половину потока фазы A, и направление противоположно. Следовательно, индуцированное напряжение катушки фазы B и фазы C составляет половину напряжения фазы A.

3.4 Распределение напряжения

Используя вышеуказанный метод расчета, можно рассчитать распределение потенциала каждой обмотки во время испытания изоляции LTAC для высоковольтной фазы A следующим образом:

Диаграмма распределения индуцированного напряжения показывает, что во время однофазного испытания LTAC разность индуцированных потенциалов между обмотками трансформатора остается минимальной. Следовательно, это испытание предоставляет ограниченную или недостаточную оценку основной прочности изоляции между обмотками. Однако основная оценка изоляции между высоковольтным электрическим выводом и землей становится наиболее строгим требованием (применимо к повышающим трансформаторам). Поэтому проектировщики должны строго проверять основную прочность изоляции электрического вывода высоковольтной катушки, выводов высоковольтного вывода, зажимов, стенок бака и высоковольтных опорных кронштейнов во время испытания LTAC.

 Gao Mi Hong Xiang Electromechanical Technology Co., Ltd. — это частное предприятие, специализирующееся на обслуживании глобальных клиентов. Компания предоставляет три основные линейки продуктов: производство сборки силовых трансформаторов, электроизоляционный картон, ламинированная изоляционная древесина и обработка изоляционных компонентов, а также услуги формования EVA. Она также поддерживает производство специализированного оборудования с искусственным интеллектом. Как комплексный поставщик, она объединяет разработку, проектирование, производство, продажи, установку, обучение и послепродажное обслуживание. Ее продукты широко продаются внутри страны и экспортируются в Юго-Восточную Азию, Южную Америку, Индию, Пакистан, Россию и другие регионы.