Analisatore di risposta a frequenza di scansione: guida pratica per ingegneri elettrici nuovi ed esperti

Analisatore di risposta a frequenza di scansione: guida pratica per ingegneri elettrici nuovi ed esperti

Che controllo specifico fa questo strumento?eseguiresul trasformatore?

Molti nuovi arrivati nel campo spesso chiedono quando incontrano per la prima volta questo dispositivo: "È usato per misurare la tensione o la resistenza?"Il tester di deformazione dell'avvolgimento esegue essenzialmente una TAC sugli avvolgimenti interni del trasformatore, allentamento o spostamento senza richiedere lo smontaggio del trasformatore o la rimozione del coperchio.

Il principio semplificato: trattare l'avvolgimento come un "filtro speciale".

Si può immaginare ogni avvolgimento di un trasformatore come una rete complessa composta da resistori, induttori e condensatori - un "filtro" personalizzato.produce risposte specifiche, generando una curva unica di impronte digitali.

Se l'avvolgimento rimane intatto, le caratteristiche di questo "filtro" rimangono invariate, così come la curva delle impronte digitali. if the winding is deformed due to short-circuit impacts or transportation shocks—such as wire warping or altered turn-to-turn spacing—the inductive and capacitive parameters within the network change accordinglyIl nostro tester determina se l'avvolgimento è difettoso analizzando queste variazioni di curva.

Figura: aspetto tipico di un tester di deformazione di avvolgimento, compatto e portatile, adatto alle operazioni sul campo

Quali problemi può rilevare?

1. Deformazione assiale/radiale degli avvolgimenti, torsione, rigonfiamento, cortocircuiti inter-torno e disallineamento inter-patch
2. Rilascio dell'avvolgimento, spostamento del filo di piombo
3. Cortocircuito di interfase, allentamento del nucleo

Inoltre, l'intero processo di prova non è distruttivo e non causa danni al trasformatore, motivo per cui è diventato lo standard per le prove preventive.

Dimostrazione pratica: prova dei trasformatori

Fase 1: Preparazioni preliminari alle prove non trascurare questi punti

1. Verifica dello stato del trasformatore: prima disconnettere il trasformatore dall'alimentazione e rimuovere tutti i condotti esterni (comprese le barre di carico e i cavi),quindi spostare questi condotti a almeno 20 cm dalla buscia per evitare interferenze con i segnali di prova.
2. Discarica completa: dopo la disattivazione del trasformatore, assicurarsi che gli avvolgimenti siano completamente scaricati per evitare che le cariche residue causino lesioni o interferiscano con il test.
3. Registrare le informazioni chiave: si noti la posizione del rubinetto del trasformatore!i confronti dei dati devono essere effettuati nella stessa posizione del rubinetto.
4. Ispezione ambientale: controllare il sito per individuare forti fonti di interferenza, come le saldatrici o i grandi motori, se presenti, spegnerli o programmare la misurazione in un'ora diversa;altrimenti, le curve misurate mostreranno fluttuazioni irregolari.

Fase 2: cablaggio

Figura: diagramma schematico del cablaggio dell'avvolgimento di fase A nella configurazione Yn, indicando chiaramente le posizioni di collegamento di ciascuna pinza.

• La messa a terra è fondamentale: collegare il terminale di messa a terra del tester, il rivestimento del trasformatore e il nucleo di ferro insieme in un unico punto di messa a terra!Molti casi in cui la curva misurata appare anormale sono dovuti a una messa a terra impropria o alla connessione di più punti di messa a terra, che introduce interferenze.
• La pinza deve essere stretta con sicurezza: prima della prova, pulire accuratamente il terminale della manica e pinzarlo con forza per evitare connessioni sciolte,in quanto ciò altererebbe la resistenza di contatto e causerebbe una distorsione del segnale.
• Evitare cavi protetti eccessivamente lunghi: utilizzare cavi di prova protetti, preferibilmente di lunghezza non superiore a 3 metri, in quanto lunghezze più lunghe possono causare interferenze.

Fase 3: impostazione e collaudo dei parametri

Dopo aver completato il cablaggio, aprire il software di prova sul computer e collegare lo strumento; quindi è possibile configurare i parametri.

• In generale, è sufficiente un intervallo di spazzatura di frequenza da 1 kHz a 2 MHz, poiché la maggior parte dei trasformatori può essere coperta da questo intervallo.
• Per la scansione, iniziare con la scansione a frequenza lineare per ottenere rapidamente il risultato complessivo.
• Quindi clicca su "Start Test", e lo strumento inietterà automaticamente un segnale di scansione di frequenza nell'avvolgimento per raccogliere le risposte.L'obiettivo è quello di completare le misurazioni per tutte e tre le fasi (alta, media e bassa) di un trasformatore richiede circa 10 minuti in totale.

Figura: Scenario di prova in loco, in cui gli ingegneri effettuano il rilevamento della deformazione dell'avvolgimento

Fase 4: Analisi dei risultati

• Confronto orizzontale: si confrontano le curve delle fasi A, B e C allo stesso livello di tensione.quella fase è probabilmente difettosa.
• Confronto verticale: confrontare la curva di corrente con la curva di fabbrica originale del trasformatore e le curve storiche delle prove precedenti.indica la deformazione degli avvolgimenti.

Esempi comuni di abuso

1. Dopo aver completato la prova di resistenza a corrente continua, non procedere immediatamente alla prova di deformazione dell'avvolgimento!

Questo è il problema più comune! Molti professionisti effettuano test in loco e, per risparmiare tempo, collegano direttamente il filo di avvolgimento deformato per la misurazione dopo aver misurato la resistenza a corrente continua.Lo sapevi?Durante la prova di resistenza DC, l'avvolgimento viene magnetizzato, lasciando magnetismo residuo nel nucleo di ferro.risultante in curve di risposta di frequenza completamente imprecise che possono essere facilmente interpretate erroneamente come prova di deformazione dell'avvolgimento.

Procedura corretta: dopo aver completato la prova di resistenza a corrente continua,demagnetizzare il trasformatore o attendere almeno 30 minuti prima di eseguire la prova di deformazione dell'avvolgimento fino a quando il magnetismo residuo si sia dissipato;.

2Non è possibile testare i trasformatori a secco.

Molte persone, dopo aver ricevuto l'attrezzatura di prova, misurano indiscriminatamente tutti i trasformatori.la norma nazionale stabilisce esplicitamente che le prove di deformazione dell'avvolgimento sono destinate principalmente ai trasformatori immersi in olioGli avvolgimenti dei trasformatori a secco sono aperti, mostrando una elevata capacità di dispersione, con conseguenti curve di risposta di frequenza molto incoerenti.la norma nazionale non specifica i requisiti per la prova della deformazione di avvolgimento dei trasformatori a secco■ i risultati ottenuti non hanno un valore di riferimento pratico; non ha quindi senso effettuare tali prove.

3Prima di eliminare questi fattori di interferenza per le curve anormali.

Molte persone, quando notano una curva anormale, concludono immediatamente che l'avvolgimento sia deforme; in realtà questo è spesso causato da interferenze.

• Se la curva della banda a bassa frequenza a diverse decine di kHz non si allinea,C'è una probabilità del 90% che il problema non sia legato alle avvolgimenti, ma a un cablaggio improprio o a un cattivo contatto.. Ripercorrere il test dopo aver riclamato la pinza.
• Se la curva nella banda ad alta frequenza mostra numerosi picchi, la curva di frequenza deve essere controllata per verificare se è presente interferenza.indica la presenza di interferenze elettromagnetiche nel sito. o spegnere la macchina di saldatura vicina o assicurare una corretta protezione delle linee di prova.
• Se la curva presenta un doppio picco, ciò può indicare una distorsione assiale: se nella banda a bassa frequenza appare un doppio picco distinto,Questa non è interferenza ma piuttosto una caratteristica tipica della distorsione assiale dell'avvolgimentoIn precedenza, un trasformatore a 220 kV presentava questa caratteristica in seguito a una scossa di cortocircuito; lo smontaggio ha rivelato una distorsione assiale di 8 mm nell'avvolgimento ad alta tensione.dimostrando una notevole accuratezza diagnostica.

4. eseguire la misurazione due volte sulla stessa fase per garantire la ripetibilità.

Molte persone completano la misurazione dopo un solo tentativo, tuttavia le specifiche standard richiedono almeno due misurazioni per la stessa fase.con la somiglianza tra le due curve superiore a 0.95Se si osservano discrepanze significative tra le misurazioni, ciò indica un cablaggio instabile o un'eccessiva interferenza ambientale; in tali casi,è obbligatoria una nuova misurazione per garantire dati affidabili.

5Per i piccoli trasformatori di 35 kV o meno, non basta confrontare le tre fasi.

Molti piccoli trasformatori a 35 kV presentano differenze intrinseche nelle loro curve di risposta di frequenza a tre fasi a causa delle loro configurazioni di avvolgimento.evitare di basarsi esclusivamente su confronti orizzontaliInvece, effettuare confronti verticali con i dati di misurazione originali per evitare interpretazioni errate.

scenari di applicazione

1. Dopo un colpo di cortocircuito: in seguito a un cortocircuito di campo vicino nel trasformatore, l'immensa forza elettrodinamica può facilmente deformare le avvolgimenti.Per verificare se gli avvolgimenti sono danneggiati è necessario effettuare una misurazione immediataIn caso contrario, il funzionamento con il difetto potrebbe portare a gravi incidenti.
2. Installazione e accettazione del nuovo trasformatore: al momento della consegna al cantiere, il trasformatore appena installato deve essere sottoposto a prove per stabilire un "profil di impronta digitale" originale," che servirà da punto di riferimento per tutti i successivi test.
3. Dopo il trasporto/il sollevamento: durante il trasporto su lunghe distanze di grandi trasformatori o dopo la manutenzione sotto un coperchio di sollevamento, le vibrazioni possono facilmente causare lo spostamento dell'avvolgimento.misurare lo spostamento per confermare che gli avvolgimenti rimangono intatti durante il trasporto e la manutenzione.
4. Prova preventiva: per i trasformatori in funzione, la prova di deformazione della bobina è un elemento obbligatorio nelle prove preventive effettuate ogni 3 o 5 anni per identificare in anticipo i potenziali rischi.

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