Transformatorer som ökar (steg upp) eller minskar (steg ner) elektrisk spänning används i många industriella och allmännyttiga tillämpningar. Oavsett var de används är det viktigt för installationsteamet att genomföra flera olika tester innan installationen. Flitig testning säkerställer elektrisk, termisk och mekanisk lämplighet hos transformatorn för det system som betjänas. De flesta av de tester som utförs på krafttransformatorer definieras i nationella standarder skapade av IEEE, NEMA och ANSI. Varje typ av transformator och varje entreprenör eller elleverantör kommer att ha en specificerad regim av rekommenderade tester, men det är avgörande att dessa utförs noggrant av installationsteamet för att säkerställa säker och effektiv drift av systemet.
Det finns 8 olika tester som vanligtvis tillämpas på krafttransformatorer. De flesta testrutiner kommer att omfatta de flesta av dessa tester.
Turns Ratio Testing
De test av transformatorvarvsförhållande används för att säkerställa att förhållandet mellan primär- och sekundärspolarnas lindningar följer de korrekta specifikationerna. Detta test
Varvförhållandet beräknas genom att dividera antalet varv i primärlindningen med antalet varv i sekundärspolen. Denna beräkning definierar transformatorns förväntade uteffekt och ger motsvarande spänning som krävs på sekundärlindningen. I en nedtrappningstransformator som är utformad för att minska spänningen måste antalet varv i sekundärspolen vara lägre än i den första, medan i step-up transformatorn måste sekundärspolen ha fler varv än den första spole.
Förhållandet beräknas under tomgångsförhållanden med hjälp av ett verktyg som kallas a varvförhållande testare. Utfört på rätt sätt kan testet identifiera lindningskopplarens prestanda, kortade varv, öppna lindningar, felaktiga lindningsanslutningar och andra fel inuti transformatorer.
Samtidig avläsningar av spänning tas till området för lågspännings- och högspänningslindningar efter att spänningen lagts på en lindning. Förhållandet är uppdelningen mellan hög läsning och låg läsning. Om det är en trefastransformator testas varje fas individuellt.
Isolationsbeständighetstestning
Allmänt känd som Megger test, isolationsresistanstestningmäter kvaliteten på isoleringen i transformatorn. Testning görs vanligtvis med en megohmmeter, ett verktyg som liknar en multimeter men med mycket högre kapacitet. Vissa variationer i testresultaten blir naturliga, beroende på fukt, renhet och isoleringens temperatur, men för att godkännas måste isoleringen uppvisa ett högre motstånd än föreskrivna internationella standarder för typ av transformator.
De isolering resistanstest innebär att mäta isolationsresistansen hos en enhet medan fas och noll är kortslutna tillsammans. Det rekommenderas att tank och kärna alltid ska vara jordade när detta test utförs och att varje lindning kortsluts vid bussningens terminaler. Motstånd mäts sedan mellan varje lindning och mellan alla andra lindningar och jord.
Power Factor Testing
De effektfaktortestbestämmer effektförlusten för transformatorns isoleringssystem genom att mäta effektvinkeln mellan en pålagd växelspänning och den resulterande strömmen. Effektfaktor definieras som cosinus för fasvinkeln mellan spänning och ström. För idealisk isolering är fasvinkeln 90 grader, men i praktiken är ingen isolering idealisk. Ju närmare fasvinkeln är 90 grader, desto bättre isolering.
Testet utförs med en effektfaktortestsats, och anslutningarna är desamma som för Megger-testet (isolationsresistanstestet). Detta test kan upprepas under transformatorns livslängd och verifieras mot resultatet som erhållits under tillverkning, som en kontroll för att avgöra om isoleringen inte fungerar eller ruttnar.
Resistanstestning
Resistanstestning leds flera timmar efter att en transformator har slutat leda ström när den når samma temperatur som omgivningen. Syftet med detta test är att kontrollera om det finns skillnader i motstånd mellan lindningar och öppningar i anslutningarna. Detta test säkerställer att varje krets är korrekt ansluten och att alla anslutningar är täta. Resistanstestning utförs med en transformator ohmmeter.
Lindningsresistans beräknas genom att mäta spänningen och strömmen samtidigt - helst kommer den uppmätta strömmen att vara så nära märkströmmen som möjligt. Genom att utföra detta test kan du beräkna och kompensera för lastförluster som helhet.
Polaritetstestning
Polaritet hänvisar helt enkelt till riktningen för strömflödet i en transformator, och testning görs för att se till att alla lindningar är anslutna på samma sätt, och inte på motsatta sätt som kan orsaka en kortslutning. Polaritet är en viktig fråga om flera transformatorer ska parallellkopplas eller bankkopplas.
Polaritet i en transformator kategoriseras som antingen additiv eller subtraktiv, och den testas med en voltmeter. När spänning appliceras mellan de primära bussningarna och den resulterande spänningen mellan de sekundära bussningarna är större, betyder det att transformatorn har additiv polaritet. Trefastransformatorer kontrolleras också för polaritet på samma sätt.
Fasrelationstestning
Detta test kommer upptäcka om två eller flera transformatorer har anslutits i ett korrekt fasförhållande. Detta test beräknar transformatorernas vinkelförskjutning och relativa fasföljd och kan utföras samtidigt som kvot- och polaritetstester. Spänningarna för fasen av primär- och sekundärlindningar i varje transformator kan registreras och jämförelser göras för att få fasförhållandet mellan dem.
Oljetester
Oljan som ger isolerings- och kylegenskaper för en transformator bör testas innan transformatorn spänningssätts och med jämna mellanrum som en del av ett regelbundet underhållsschema. Det görs vanligtvis med en bärbar testenhet som applicerar testspänning som ökar i intensitet tills en nedbrytningspunkt för oljan detekteras. Ett oljeprovstest kan upptäcka flera saker på en transformator:
- Syratal
- Dielektriskt haveri
- Effektfaktor
- Fukthalt
- Gränsytspänning
Oljetester är mycket användbara för bestämma tillståndet för isoleringen och oljan. Utifrån dessa resultat kan ett underhållsprogram för transformatorn upprättas.
Visuell inspektion
Även om detta är det enklaste av alla tester, a visuell inspektion kan avslöja potentiella problem som inte kan upptäckas av andra, mer sofistikerade former av diagnostiska tester. En standardprocedur måste upprättas för att utföra det visuella testet, som identifierar de element som ska ses och kriterier för godkänd/underkänd bedömning. Dessa kan variera, beroende på typ av transformator och omständigheterna vid installationen, men de flesta standard visuella inspektioner letar efter förekomsten av tillverkarens etiketter, tecken på fysisk skada, svetsarnas tillstånd, oljeförlust eller läckage, integritet av trådanslutningaroch tillståndet för ventiler och mätare (om sådana finns).
