Strømtransformatorer og distributionstransformatorer (samlet omtalt som "transformatorer" nedenfor) er kritisk udstyr i strømsystemer, og rutinetest er obligatorisk før fabrikslevering eller -idriftsættelse på stedet for at verificere overensstemmelse med designstandarder, sikkerhedskrav og driftssikkerhed. Testelementerne er standardiseret af internationale standarder (f.eks. IEC 60076-serien) og nationale standarder (f.eks. GB/T 1094-serien), med små forskelle mellem strømtransformere (højere spænding/kapacitet, brugt i transmissionsnet) og distributionstransformatorer (lavere spænding/kapacitet, brugt i distributionsnetværk). Nedenfor er en struktureret oversigt over kernerutinetestelementer, kategoriseret efter funktionelle mål:
Elektrisk ydeevnetest (kernerutineelementer)
1. Isolationsmodstandstest (IR-test)
Formål: Evaluere integriteten af transformatorens isoleringssystem (viklinger, kerne, bøsninger osv.) og opdage defekter såsom fugt, forurening eller isolationsforringelse.
Princip: Brug et megohmmeter (500V/1000V/2500V, afhængig af nominel spænding) til at måle modstanden mellem viklinger, viklinger til jord (kerne/tank) og mellem forskellige viklingsfaser.
Standarder:
Intet signifikant fald sammenlignet med fabriksbaselinedata (typisk Større end eller lig med 100 MΩ for distributionstransformatorer, Større end eller lig med 500 MΩ for strømtransformatorer).
Forholdet mellem isolationsmodstand ved 60 grader til 20 grader skal være inden for 1,5-2,5 (temperaturkorrektion påkrævet).
Anvendelse: Obligatorisk for alle transformere; test på-websted omfatter ofte sammenligninger før- og efter-installation.
2. Måling af viklingsmodstand
Formål: Verificere viklingens fremstillingskvalitet (f.eks. tæthed af drejninger, korrekthed af trådmåler), opdage dårlige forbindelser (f.eks. løse klemmer), og beregn kobbertab.
Princip: Brug DC-brometoden (Kelvin-bro for lav modstand, Wheatstone-bro for medium modstand) til at måle DC-modstanden for hver vikling (høj-spænding, lav-spænding, udtagsviklinger) ved stuetemperatur.
Standarder:
For tre-fasetransformatorer: Fasemodstandens ubalancerate Mindre end eller lig med 2 %; ubalancerate for linjemodstand Mindre end eller lig med 1 %.
For enkeltfasede transformatorer: Modstandsværdierne skal være inden for ±3 % af designværdien.
Bemærk: Resultaterne skal korrigeres til en referencetemperatur (f.eks. 75 grader for kobberviklinger) ved hjælp af formlen: Rt=R20×235+20235+t (235 er temperaturkoefficienten for kobber).
3. Spændingsforhold og tappositionsbekræftelse
Formål: Sørg for, at transformatorens spændingsforhold (høj-spænding/lav-spænding) stemmer overens med designværdien, og at trinkoblere (på-belastning eller fra-belastning) fungerer korrekt.
Princip: Påfør en lav vekselspænding (typisk 10-20 % af den nominelle spænding) på den ene vikling (f.eks. høj-spændingsside), mål den inducerede spænding på den anden vikling, og beregn det faktiske spændingsforhold: faktisk=U2U1.
Standarder:
Afvigelsen mellem det faktiske spændingsforhold og det nominelle forhold Mindre end eller lig med ±0,5 % (for distributionstransformere) eller ±0,2 % (for krafttransformatorer).
For transformere med trinkoblere: Test alle ledningspositioner for at bekræfte, at der ikke mangler eller er forkerte tappene.
Metode: Brug en dedikeret spændingsforholdstester (med automatisk tappositionsdetektering til-belastningstrinkoblere, OLTC).
4. Polaritets- og fasesekvenskontrol
Formål: Forhindre omvendt tilslutning af viklinger (hvilket ville forårsage kortslutninger eller forkert strømflow) og sikre fasesekvenskonsistens med strømsystemet.
Polaritetstest:
Princip: Brug "punktmarkeringsmetoden"-tilfør en jævnspænding til primærviklingen, og observer retningen af den inducerede strøm i sekundærviklingen ved hjælp af et galvanometer. Hvis galvanometeret afbøjes positivt, har de tilsluttede terminaler samme polaritet (markeret med prikker).
Fasesekvenstest:
Princip: Påfør tre-vekselspænding til primærviklingen, mål faseforholdet mellem primære og sekundære spændinger ved hjælp af et oscilloskop eller fasesekvensmåler. Sørg for, at fasesekvensen (f.eks. ABC) stemmer overens med designet.
Standard: Polaritet og faserækkefølge skal matche typeskiltet og designtegningerne (kritisk for paralleldrift af transformere).
5. Kort-kredsløbsimpedansmåling (Zk-test)
Formål: Evaluere transformatorens evne til at modstå kort-kredsløbsstrømme, beregne kort-kredsløbstab og verificere viklingens mekaniske styrke.
Princip: Kortslut-den ene vikling (f.eks. lav-spændingsside), påfør en lav vekselspænding til den anden vikling (f.eks. høj-spændingsside), og juster strømmen til den nominelle værdi. Mål den påførte spænding (Uk) og indgangseffekt (Pk). Kort-impedansen beregnes som: Zk=UratedUk×100 %, og kort-kredsløbstab Pk er den strøm, der forbruges ved nominel strøm.
Standarder:
Kort-impedansafvigelse Mindre end eller lig med ±5 % af designværdien (kritisk for parallel drift, da impedansuoverensstemmelse forårsager belastningsubalance).
Kortslutnings-tab Mindre end eller lig med ±10 % af designværdien (for distributionstransformatorer) eller ±5 % (for krafttransformatorer).
Bemærk: Tests udføres ved nominel frekvens (50/60 Hz), og resultaterne korrigeres til referencetemperaturen.
6. Ingen-belastningstab og excitationsstrømmåling (jerntabstest)
Formål: Evaluer kernens magnetiske ydeevne (f.eks. hysteresetab, hvirvelstrømstab) og detekter kernedefekter (f.eks. løse lamineringer, kortsluttede-kernebolte).
Princip: Åbn-kredsløbet i den ene vikling (f.eks. høj-spændingsside), påfør den nominelle spænding (og mærkefrekvens) på den anden vikling (f.eks. lav-spændingsside), mål indgangseffekten (P0, intet-belastningstab) og excitationsstrømmen (I0).
Standarder:
Intet-belastningstab Mindre end eller lig med ±10 % af designværdien (fordelingstransformatorer) eller ±5 % (effekttransformatorer).
Excitationsstrøm Mindre end eller lig med 5 % af mærkestrømmen (distributionstransformatorer) eller Mindre end eller lig med 3 % (effekttransformatorer, for enheder med stor kapacitet).
Nøgleindsigt: Intet-belastningstab skyldes hovedsageligt kernematerialekvalitet-for stort tab indikerer dårlige kernelamineringer eller isoleringsskader mellem lamineringer.
7. Dielektrisk modstandstest (Hi-Pot Test)
Formål: Verificere isoleringssystemets evne til at modstå transiente overspændinger (f.eks. lyn, koblingsstød) uden nedbrud.
Typer:
AC dielektrisk test: Påfør en sinusformet AC-spænding (1,5-2,5 gange den nominelle spænding) til viklinger i 1 minut (f.eks. 3kV for 10kV distributionstransformere, 20kV for 110kV effekttransformere).
DC dielektrisk test: Bruges til store strømtransformatorer (for at undgå kapacitiv strømoverbelastning); påfør en DC-spænding (2,5-3 gange den nominelle AC-spænding) i 1 minut.
Standard: Ingen isolationsnedbrud (buedannelse, overslag) eller væsentlig forøgelse af lækstrøm under testen.
Bemærk: Udfør efter isolationsmodstandstestning (hvis IR er for lav, kan Hi-Pot-test forårsage isolationsskade).
Olie-fyldt transformator-specifikke tests (de fleste kraft-/distributionstransformere er nedsænket i olie)-
1. Transformeroliekvalitetstest
Formål: Sikre isoleringsoliens dielektriske styrke, fugtindhold og renhed (olie fungerer som isolering og kølemiddel).
Kernepunkter:
Nedbrudsspændingstest: Mål spændingen, ved hvilken olien bryder ned (Større end eller lig med 35 kV/2,5 mm mellemrum for ny olie, større end eller lig med 25 kV for-brugsolie).
Fugtindhold: Mindre end eller lig med 10 ppm (parts per million) for ny olie, Mindre end eller lig med 30 ppm for in-brugsolie (fugt reducerer isoleringsevnen).
Surhedsgrad: Mindre end eller lig med 0,03 mg KOH/g (surhed fremskynder ældning af isoleringen).
Analyse af opløst gas (DGA): For krafttransformatorer -detekterer gasser (f.eks. H₂, CH₄, C₂H₂) genereret af isolationsforringelse eller overophedning (valgfrit til rutinetest, men obligatorisk for store enheder).
2. Olielækagetest
Formål: Forebygge olielækage (som forårsager isoleringsfejl og miljøforurening).
Metoder:
Tryktest: Forsegl transformatortanken, fyld den med tør luft eller nitrogen til 0,03–0,05 MPa, og hold i 24 timer -ingen trykfald eller synlig lækage.
Olie-immersionstest: Nedsænk tanken (eller nøgleleddene) i vand; ingen luftbobler indikerer ingen lækage.
Standard: Ingen olielækage ved samlinger (flanger, bøsninger, trinkoblere) eller svejsninger.
Test af mekaniske og hjælpesystemer
1. Trykskifterdriftstest (for transformere med trykskiftere)
Formål: Bekræft pålideligheden af on-load tap changers (OLTC) eller off{1}}load tap changers (OLTC).
Varer:
Mekanisk betjening: Betjen trykkobleren manuelt eller elektrisk gennem alle positioner-ingen blokering, og trykpositionsindikatoren er nøjagtig.
Elektrisk kontinuitet: Kontroller, at viklingskredsløbet er kontinuerligt ved hver udtagsposition (ingen åbne kredsløb).
OLTC-specifik: Test overgangsmodstand (for at undgå buedannelse under trykskift) og mekanisk udholdenhed (Større end eller lig med 10.000 operationer for OLTC).
2. Kernejordingstest
Formål: Forebyg svævende potentiale i kernen (som forårsager isolationsskader) og undgå kernekortslutninger.
Princip: Mål modstanden af kernejordingsledningen (typisk 1–100 Ω). En modstand på 0 Ω indikerer en kortsluttet kerne (farlig), mens uendelig modstand indikerer dårlig jording.
Standard: Kerne skal jordes på ét punkt (enkelt-punktsjording) med modstand inden for det specificerede område.
3. Temperaturindikator og kølesystemtest
Temperaturindikator: Kalibrer olietemperatur- og viklingstemperaturindikatorerne for at sikre nøjagtighed (afvigelse mindre end eller lig med ±2 grader).
Kølesystem:
Til naturlig køling (ONAN): Kontroller, at der ikke er nogen hindringer for varmeafledning.
Til tvungen køling (ONAF/OFAF): Test ventilatorer/pumper-starter/stopper automatisk baseret på temperatur og ingen unormal støj eller vibrationer.