گزارش تست عایقی ترانس 1600 کیلو ولت آمپر

در یک تاسیسات بزرگ با فیدر فشار متوسط اختصاصی از 2 دستگاه ترانسفورماتور 2000 و یک دستگاه ترانسفورماتور 1600 کیلو ولت آمپر استفاده می شود. ترانس 1600 کیلو ولت آمپر جهت تغذیه ی بخش های اداری و سیستم های اتوماسیون در نظر گرفته شده است. این ترانس اصطلاحا مربوط به باس تمیز است. عبارت باس تمیز به بخشی از تاسیسات اشاره می کند که بدون هارمونیک و دیگر اغتشاشات ولتاژ می باشد. همانطور که در نقشه مشاهده می کنید، خروجی فشار ضعیف ترانس 1600 کیلو ولت آمپر با تابلوهای فشار ضعیف دیگر ارتباطی ندارد. در این قسمت گزارش تست های عایقی ترانسفورماتور 1600 کیلو ولت آمپر از برند ایران ترانسفو بررسی خواهد شد.

روش انجام تست عایقی

تست عایقی در این ترانس به شکل فشار متوسط به بدنه انجام شد. نحوه ی تست مقاومت عایقی ترانسفورماتور را قبلا بررسی کردیم. در خلال تست کابل های فشار متوسط یا ورودی ترانس باز نشدند. در این حالت مقاومت نهایی مربوط به ترانس، کابل ها، ترانس های جریان و بریکر می باشد. در صورت پائین بودن مقاومت نهایی باید اقدامات دیگری انجام داد. به عنوان مثال می توان بوشینگ ها را تمیز کرده یا کابل های فشار متوسط را باز کرد. پس از هر گام باید تست عایقی تکرار و نتیجه با مقادیر قبلی مقایسه شود. طی این مراحل می توان علت پائین بودن مقاومت را تشخیص داد.

برای تست سیم پیچ فشار ضعیف حداقل باید کابل نول یا ارتباط های نول به ارت باز شوند. در این حالت می توان اندازه گیری را انجام داده و نتیجه را بررسی کرد. در صورت پائین بودن مقادیر باید تمام کابل ها باز شوند. بعلت متعدد بودن کابل های نول و اتصال ارت در این تاسیسات، از تست سیم پیچ فشار ضعیف صرفنظر شد. وضعیت روغن ترانس تحت تست مطلوب بوده و هیچ گونه نشتی روی بوشینگ ها و بدنه مشاهده نشد. این ترانس نزدیک به خط تولید بوده و آلودگی های فیزیکی به شکل غبار روی آن وجود دارد.

نحوه اتصال میگر به ترانس

جهت حفاظت ترانس 1600 کیلو ولت آمپر از یک بریکر گازی پارس سوئیچ استفاده می شود. بریکر پارس سوئیچ به همراه یک دستگاه سکسیونر بالادست و یک دستگاه سکسیونر زمین در تابلوی فشار متوسط نصب شده اند. ابتدا بریکر قطع شده و در این حالت قفل گردید. در مرحله ی دوم سوئیچ اینترلاک بریکر آزاد شده و روی سکسیونر بالادست قرار داده شد. پس از جدا کردن سکسیونر بالادست و تست بی برقی ترانس، سکسیونر زمین بسته شد.

این تست به شکل 2 سیمه و با میگر 3128 کیوریتسو انجام شده است. طبق تصویر بوشینگ های فشار قوی به یکدیگر اتصال کوتاه شده و به سیم لاین میگر متصل گردید. بوشینگ های فشار ضعیف نیز به یکدیگر متصل و به همراه بدنه ی ترانس به سیم زمین میگر وصل شدند. تست فوق “جهت اندازه گیری مقاومت عایقی سیم پیچ فشار قوی به بدنه با سیم پیچ فشار ضعیف زمین شده” نام دارد. در نظر داشته باشید که قبل از تست باید اتصال زمین روی سیم پیچ فشار قوی برداشته شود.

اندازه گیری مقاومت عایقی ترانس 1600 کیلو ولت آمپر

تست سیم پیچ فشار قوی این ترانس به 3 شکل انجام شد. ابتدا اندیس های DAR و PI با ولتاژهای 500 و 5000 ولت اندازه گیری شد. در مرحله ی آخر از یک تست استرس ولتاژ تا 2500 ولت استفاده شده و نتایج آن ثبت گردید. در ادامه جدول مقادیر و منحنی های خروجی میگر آورده شده است.

تست 500 ولت

تست 500 ولت با بازه ی زمانی 10 دقیقه انجام شده و اندیس های DAR و PI سیم پیچ فشار قوی ترانس محاسبه شدند. طبق تصویر؛ منحنی جریان و مقاومت شیب کمی داشته و تغییرات زیادی را نمایش نمی دهد. صاف بودن منحنی یا شیب کم آن به معنی تغییرات کم مقاومت با گذشت زمان و پائین بودن مقادیر DAR و PI خواهد بود. منحنی کاهشی مربوط به جریان و منحنی افزایش مربوط به مقاومت است. این منحنی ها در بازه ی صفر تا 10 دقیقه توسط میگر ذخیره شده اند. فیلترهای میگر در این تست روشن نبوده و منحنی کمی دندانه دندانه است. میگر کیوریتسو مدل 3128 دارای فیلتر داخلی برای میانگین گیری و کاهش تغییرات منحنی است.

نتیجه تست DAR در 500 ولت

نتیجه تست PI در 500 ولت

در تصویر زیر مقادیر ثبت شده توسط میگر را مشاهده می کنید. ترانس فوق با ولتاژ 500 ولت دارای نشتی جریان 210 نانو آمپر و ظرفیت خازنی 19.89 نانو فاراد بوده است.

تست 5000 ولت

با افزایش ولتاژ باید مقدار مقاومت نیز افزایش پیدا کند. برای بررسی وضعیت عایق در ولتاژ بالاتر از تست 5 کیلو ولت استفاده شد. با افزایش ولتاژ خروجی میگر، وضعیت اندیس ها بهبود پیدا کردند ولی منحنی مقاومت و جریان پرش های بسیار زیادی را نشان داد. ما در مقاله ولتاژ دستگاه میگر به طور کامل درباره ولتاژ خروجی میگر صحبت کرده ایم. این پرش ها می توانند بعلت وجود اجسام جامد یا رطوبت در روغن باشد.

منحنی مقاومت

منحنی جریان و مقاومت

نتیجه تست DAR در 5000 ولت

نتیجه تست PI در 5000 ولت

افزایش ولتاژ تست روی ظرفیت خازنی ترانس نیز تاثیر گذار است. در تصویر میزان ظرفیت خازنی معادل 20.1 نانو فاراد بوده که در تست قبل 19.89 نانو فاراد بود.

تست ولتاژ پله ای یا استراس ولتاژ

تست های قبلی با ولتاژ های 500 و 5000 ولت انجام شدند. این تست ها افزایش مقاومت با افزایش ولتاژ را نشان می دهند ولی باعث ایجاد استرس در عایق نخواهند شد. به عبارت دیگر قطع کردن تست 500 ولت و شروع تست 5000 ولت باعث تنش در عایق نمی شود. برای پی بردن به علت تغییرات جریان در تست 5000 ولت، از یک تست استرس ولتاژ استفاده شد. تست استرس ولتاژ با مقدار نهایی 2500 ولت در زمان 5 دقیقه روی دستگاه تنظیم گردید.
این تست از 20 درصد ولتاژ شروع شده و پس از 1 دقیقه افزایش پیدا می کند. افزایش ولتاژ بدون قطعی بوده و تنش کافی در عایق ایجاد می کند. افزایش ها به صورت 20 درصد و 1 دقیقه تا رسیدن به ولتاژ نهایی 2500 ولت صورت می گیرد. در تصویر و جدول بعد نتیجه ی تست را مشاهده می کنید.

مقادیر مقاومت عایقی در مرحله ی اول و دوم مشکوک هستند. در مرحله ی اول مقدار OL یا خارج از محدوده روی دستگاه نمایش داده شد. این عبارت به معنی بیشتر بودن مقاومت از رنج دستگاه در 550 ولت است. در مرحله ی بعد یعنی با ولتاژ 1100 ولت؛ مقاومت عایقی معادل 4.77 گیگا اهم ثبت شده است. این مقدار در مرحله ی سوم به 3.49 کاهش پیدا می کند. کاهش مقاومت در پله های دوم و سوم حدود  1.28 گیگا اهم یا 26 درصد است.

مقدار مقاومت در پله های بعدی نیز با کاهش مواجه شده و در نهایت به 3.11 گیگا اهم می رسد. با توجه به کاهش مقاومت در پی استرس ولتاژ باید از روش های دیگر تست مانند شکست ولتاژ استفاده شود. ممکن است روغن ترانس حاوی آلودگی های فیزیکی، رطوبت یا هردو باشد.

منحنی مقاومت

اطلاعات ثبت شده در میگر نیز مشکوک بودن پله ی اول و دوم را نشان می دهد. مقدار مقاومت در 00:00:15 معادل 3.04 گیگا اهم ثبت شده است. مقاومت تا 00:00:26 همین مقدار بوده ولی پس از آن عبارت OL ثبت شده است.

در زمان 00:01:07 مقاومت 20.05 گیگا اهم ثبت شده و به شدت کاهش پیدا کرده است. این مقدار در زمان 00:02:00 یعنی استرس دوم به 4.77 گیگا اهم رسده است.

تغییرات شدید مقاومت در منحنی های مقاومت، ولتاژ و جریان نیز ثبت شده است. در تصویر زیر منحنی مقاومت در طول تست را مشاهده می کنید. پس از 2 دقیقه مقدار مقاومت تغییرات زیادی نداشته است.

منحنی ولتاژ و مقاومت

در تصویر زیر ترکیب منحنی های ولتاژ و مقاومت را مشاهده می کنید. در گام اول مقدار مقاومت خارج از محدوده بوده ولی در گام های بعدی دارای مقدار است. پیوستگی منحنی ولتاژ در 5 گام نشان دهنده ی افزایش ولتاژ توسط میگر در هر 1 دقیقه می باشد.

منحنی جریان و مقاومت

تصویر زیر مربوط به منحنی جریان و مقاومت است. همانطور که مشاهده می کنید در زمان تغییر ولتاژ، بالافاصله جریان افزایش پیدا کرده و به دنبال آن مقاومت کاهش پیدا می کند. ثبات ولتاژ باعث میرا شدن جریان ها و افزایش مقاومت می شود. از زمان 00:04:18 به یکباره جریان افزایش پیدا کرده و بعد از آن شروع به نوسان می کند. این تغییرات جریان باعث نوسان در مقاومت عایقی شده است.

جمع بندی

در جدول زیر مقدار مقاومت عایقی در زمان های مختلف و اندیس های DAR و PI با ولتاژ 500 و 5000 ولت را مشاهده می کنید. توصیه می شود برای بررسی بیشتر وضعیت این ترانس از تست ولتاژ شکست یا دی الکتریک روغن نیز استفاده شود. ممکن است ترانسفورماتور تحت تست نیاز به فیلتراسیون و حذف رطوبت داشته باشد.