Analisador de resposta de frequência de varredura: guia prático para engenheiros de energia novos e experientes

Analisador de resposta de frequência de varredura: guia prático para engenheiros de energia novos e experientes

Qual é a inspecção específica que este instrumentoexecutarNo transformador?

Muitos recém-chegados ao campo muitas vezes perguntam quando encontram este dispositivo pela primeira vez: "Este é usado para medição de tensão ou medição de resistência?"O testador de deformação de enrolamento realiza essencialmente uma tomografia computadorizada nos enrolamentos internos do transformador., afrouxamento ou deslocamento sem necessidade de desmontagem do transformador ou remoção da tampa.

O princípio simplificado: trate o enrolamento como um "filtro especial".

Podemos imaginar cada enrolamento de um transformador como uma rede complexa composta de resistores, inductores e condensadores - um "filtro" personalizado.produz respostas específicas, gerando uma "curva de impressão digital" única.

Se a bobina permanecer intacta, as características deste "filtro" permanecem inalteradas, assim como a curva da impressão digital. 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 accordinglyO nosso testador determina se a bobina está defeituosa analisando estas variações da curva.

Figura: Aparência típica de um testador de deformação de enrolamento, compacto e portátil, adequado para operações em campo

Que problemas pode detectar?

1. Deformação axial/radial dos enrolamentos, torção, rebentamento, curto-circuito entre as voltas e desalinhamento entre os patches
2. Afrouxamento do enrolamento, deslocamento do fio de chumbo
3. Curto-circuito de interfase, afrouxamento do núcleo

Além disso, todo o processo de ensaio é não destrutivo e não causa danos ao transformador, razão pela qual se tornou o padrão para os ensaios preventivos.

Demonstração prática: teste de transformadores

Passo 1: Preparações prévias não ignorar estes pontos

1. Verificação da condição do transformador: primeiro, desconectar o transformador da fonte de alimentação e remover todos os fios externos (incluindo barras e cabos),Em seguida, deslocar estes cabos a uma distância de pelo menos 20 cm da bucha para evitar interferências com os sinais de ensaio..
2. Descarga completa: Após a desativação do transformador, certifique-se de que os enrolamentos estão totalmente descarregados para evitar que as cargas residuais causem lesões ou interfiram no ensaio.
3. Gravar informações essenciais: Observe a posição da torneira do transformador!As comparações de dados devem ser realizadas na mesma posição do torneiro.
4. Inspecção ambiental: verificar o local para detectar fontes de interferência fortes, tais como máquinas de solda ou grandes motores.Caso contrário, as curvas medidas apresentarão flutuações erráticas.

Passo 2: Conexão

Figura: Diagrama esquemático do arame da fase A na configuração Yn, indicando claramente as posições de ligação de cada pinça.

• A ligação à terra é crucial: conecte o terminal de ligação à terra do testador, o invólucro do transformador e o núcleo de ferro em um único ponto de ligação à terra!Muitos dos casos em que a curva medida parece anormal são devido a um aterramento inadequado ou à ligação de vários pontos de aterramento., o que introduz interferências.
• A pinça deve ser seguramente apertada: antes do ensaio, limpar cuidadosamente o extremo da manga e apertá-lo firmemente para evitar ligações soltas,uma vez que isso alteraria a resistência de contacto e causaria distorção do sinal.
• Evitar cabos blindados excessivamente longos: utilizar cabos de ensaio blindados, de preferência não superiores a 3 metros de comprimento, uma vez que comprimentos mais longos podem introduzir interferências.

Etapa 3: Configuração e ensaio dos parâmetros

Após concluir a fiação, abra o software de teste no computador e conecte o instrumento; então você pode configurar os parâmetros.

• Em geral, uma faixa de frequência de 1 kHz a 2 MHz é suficiente, uma vez que a maioria dos transformadores pode ser coberta por esta faixa.
• Para a varredura, comece com a varredura de frequência linear para obter rapidamente o resultado geral. Se forem detectadas anomalias, use a varredura de frequência segmentada para análise detalhada.
• Em seguida, clique em "Start Test", e o instrumento injetará automaticamente um sinal de varredura de frequência no enrolamento para coletar respostas.A partir de 1 de Janeiro de 2006, a Comissão apresentou um relatório sobre a evolução da, média e baixa) de um transformador requer aproximadamente 10 minutos no total.

Figura: cenário de ensaio no local, em que os engenheiros realizam a detecção de deformação da bobina

Etapa 4: Análise dos resultados

• Comparação horizontal: Compare as curvas das fases A, B e C no mesmo nível de tensão.essa fase é provavelmente defeituosa.
• Comparação vertical: comparar a curva de corrente com a curva de fábrica original do transformador e as curvas históricas dos ensaios anteriores.Indica a deformação dos enrolamentos.

Exemplos comuns de abuso

1Após a conclusão do ensaio de resistência de corrente contínua, não proceda imediatamente ao ensaio de deformação do enrolamento!

Esta é a armadilha mais comum! Muitos profissionais realizam testes no local e, para economizar tempo, conectam diretamente o fio de enrolamento deformado para medição após a medição da resistência de corrente contínua.Você sabia?Durante o teste de resistência de corrente contínua, o enrolamento é magnetizado, deixando magnetismo residual no núcleo de ferro.resultando em curvas de resposta de frequência completamente imprecisas que podem ser facilmente mal interpretadas como evidência de deformação do enrolamento.

Procedimento correto: após conclusão do ensaio de resistência de CC,Desmagnetizar o transformador ou esperar pelo menos 30 minutos para que o magnetismo residual se dissipe antes de realizar o ensaio de deformação do enrolamento.

2Transformadores de tipo seco não podem ser testados.

Muitas pessoas, ao receberem o equipamento de teste, medem todos os transformadores indiscriminadamente.A norma nacional estabelece explicitamente que os ensaios de deformação do enrolamento destinam-se principalmente a transformadores imersos em óleo.Os enrolamentos dos transformadores de tipo seco são abertos, exibindo alta capacitância perdida, resultando em curvas de resposta de frequência altamente inconsistentes.A norma nacional não especifica requisitos para ensaios de deformação de enrolamento de transformadores de tipo secoOs resultados obtidos carecem, portanto, de um valor de referência prático.

3Em primeiro lugar, eliminar estes fatores de interferência para curvas anormais.

Muitas pessoas, ao notar uma curva anormal, concluem imediatamente que a bobina está deformada; na realidade, isso é muitas vezes causado por interferência.

• Primeiro, verifique a fiação: se a curva da banda de baixa frequência a várias dezenas de kHz não se alinhar,Há 90% de probabilidade de que o problema não seja com os enrolamentos, mas com uma fiação inadequada ou com um mau contato.. Refazer o ensaio após reclamar a pinça.
• Se a curva na banda de alta frequência apresentar numerosos picos, a curva de alta frequência deve ser alterada.Indica a presença de interferências eletromagnéticas no localOu desligar a máquina de soldadura próxima ou assegurar a protecção adequada das linhas de ensaio.
• Se a curva apresentar um pico duplo, isto pode indicar uma distorção axial:Esta não é interferência, mas sim uma característica típica de distorção axial de enrolamentoAnteriormente, um transformador de 220 kV exibia esta característica após um choque de curto-circuito; a desmontagem revelou uma distorção axial de 8 mm no enrolamento de alta tensão.demonstrando uma notável precisão de diagnóstico.

4Realizar a medição duas vezes na mesma fase para garantir a repetibilidade.

Muitas pessoas completam a medição após apenas uma tentativa. No entanto, as especificações padrão exigem pelo menos duas medições para a mesma fase,com a semelhança entre as duas curvas superior a 0.95Se forem observadas discrepâncias significativas entre as medições, indica uma fiação instável ou uma interferência ambiental excessiva; nestes casos,É obrigatória uma nova medição para garantir dados fiáveis.

5Para transformadores pequenos de 35 kV ou menos, não basta comparar as três fases.

Muitos transformadores pequenos de 35 kV apresentam diferenças inerentes em suas curvas de resposta de frequência de três fases devido às suas configurações de enrolamento.evitarem basear-se apenas em comparações horizontaisEm vez disso, realizar comparações verticais com os seus dados de medição originais para evitar interpretações errôneas.

cenários de aplicação

1. Após um impacto de curto-circuito: Após um curto-circuito de campo próximo no transformador, a imensa força eletrodinâmica pode facilmente deformar os enrolamentos.A medição imediata é essencial para confirmar se as bobinas estão danificadasCaso contrário, a operação com a falha poderá levar a acidentes graves.
2. Instalação e aceitação do novo transformador: Após a entrega ao local, o transformador recém-instalado deve ser submetido a testes para estabelecer um "perfil de impressão digital" original," que servirá de referência para todos os testes posteriores.
3. Após o transporte/aquecimento: Durante o transporte de grandes transformadores a longas distâncias ou após a manutenção sob uma cobertura de elevação, as vibrações podem facilmente causar deslocamento do enrolamento.medir o deslocamento para confirmar que as bobinas permanecem intactas durante o transporte e a manutenção.
4. Ensaios preventivos: para transformadores em funcionamento, os ensaios de deformação de enrolamento são um elemento obrigatório nos ensaios preventivos realizados a cada 3 a 5 anos para identificar os perigos potenciais com antecedência.

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