La iluminación es un fenómeno común en líneas de transmisión debido a su gran altura. Este rayo en la línea director causa un voltaje de impulso. El equipo terminal de la línea de transmisión como transformador de potencia entonces experimenta estos voltajes de impulso de relámpago. Una vez más, durante todo tipo de operación de conmutación en línea en el sistema, habrá impulsos de conmutación que se producen en la red. La magnitud de los impulsos de conmutación puede ser alrededor de 3,5 veces el voltaje del sistema.
El aislamiento es uno de los componentes más importantes de un transformador. Cualquier debilidad en el aislamiento puede causar el fracaso de transformador. Para asegurar la efectividad del sistema de aislamiento de un transformador, debe confirma la prueba dieléctrica. Pero la frecuencia de la energía soportar prueba sola no puede ser adecuado para demostrar la fuerza dieléctrica de un transformador. Es por eso que impulso prueba del transformador …realizado en él. Ambos prueba de impulso de relámpago y prueba de impulso de conmutación se incluyen en esta categoría de pruebas.
Impulso del rayo
El impulso del rayo es un fenómeno natural puro. Así que es muy difícil predecir la forma de onda real de una perturbación por relámpago. A partir de los datos recopilados sobre los relámpagos naturales, se puede concluir que la perturbación del sistema debido al impulso del relámpago natural, puede ser representada por tres formas de onda básicas.
- Onda completa
- Onda cortada y
- Frente de la ola
Aunque la perturbación real del impulso del rayo puede no tener exactamente estas tres formas pero Al definir estas ondas se puede establecer una fuerza dieléctrica de impulso mínima de un transformador.
Si la perturbación de la luz viaja alguna distancia a lo largo de la línea de transmisión antes de que llegue a la transformador…su forma de onda puede acercarse a la onda completa. Si durante el viaje, si se produce un flash-over en cualquier aislante de la línea de transmisión, después de que se haya alcanzado el pico de la onda, la onda puede llegar a ser en forma de picado …la ola.
Si el rayo golpea directamente los terminales del transformador, el impulso voltaje se eleva rápidamente hasta que se alivia con un destello. En el instante del flash over el voltaje colapsa repentinamente y puede formar el frente de la forma de la onda.
El efecto de estas formas de onda en el aislamiento del transformador puede ser diferente. No vamos a entrar aquí en una discusión detallada sobre qué tipo de formas de onda de tensión de impulso causa qué tipo de fallo en el transformador. Pero cualquiera que sea la forma de la onda de tensión de perturbación del rayo, todas ellas pueden causar un fallo de aislamiento en el transformador. Así que prueba de impulso de iluminación de transformador es uno de los tipos más importantes prueba del transformador.
Impulso de conmutación
A través de estudios y observaciones revelan que el voltaje de conmutación o el impulso de conmutación puede tener un tiempo frontal de varios cientos de microsegundos y este voltaje puede ser amortiguado periódicamente. La IEC 600060 ha adoptado para su prueba de impulso de conmutación, una onda larga que tiene un tiempo frontal de 250 s y un tiempo a mitad de valor de 2500 s con tolerancias.
El propósito de la prueba de tensión de impulso es asegurar que el transformador aislamiento soportan la sobretensión del rayo que puede ocurrir en servicio.
El diseño del generador de impulsos se basa en el circuito de Marx. El circuito básico se muestra en la figura de arriba. El impulso condensadores Cs (12 condensadores de 750 F) se cargan en paralelo a través de la carga resistencias Rc (28 k) (voltaje de carga más alto permitido 200 kV). Cuando la tensión de carga haya alcanzado el valor requerido, desglose del espacio de chispa F1 se inicia con un pulso de disparo externo. Cuando F1 se rompe, el potencial de la siguiente etapa (punto B y C) se eleva. Debido a que las resistencias en serie Rs es de bajo valor ohmico comparado con las resistencias de descarga Rb (4,5 k) y la resistencia de carga Rcy desde que la resistencia de descarga de bajo ohmio Ra está separado del circuito por la chispa auxiliar Falla diferencia de potencial a través de la brecha de chispa F2 se eleva considerablemente y la ruptura de F2 se inicia.
Por lo tanto, las brechas de chispas se rompen en secuencia. Por consiguiente, los condensadores se descargan en conexión en serie. Las resistencias de descarga de alto ohmio Rb están dimensionadas para los impulsos de conmutación y las resistencias de bajo ohmio Ra para los impulsos de los rayos. Las resistencias Ra están conectados en paralelo con las resistencias Rb…cuando las chispas auxiliares se rompen, con un retraso de unos pocos cientos de nano-segundos.
El arreglo es necesario para asegurar el funcionamiento del generador.
La forma de la onda y el valor pico del voltaje del impulso se miden por medio de un Sistema de Análisis de Impulsos (DIAS 733) que están conectados a la divisor de voltaje. El voltaje requerido se obtiene seleccionando un número adecuado de etapas conectadas en serie y ajustando el voltaje de carga. Para obtener la energía de descarga necesaria se pueden utilizar las conexiones en paralelo o en serie-paralelo del generador. En estas casos algunos de los condensadores están conectados en paralelo durante la descarga.
La forma de impulso requerida se obtiene mediante la selección adecuada de las resistencias en serie y de descarga del generador.
El tiempo frontal puede ser calculado aproximadamente a partir de la ecuación:
Para R1 >> R2 y Cg >> C (15.1)
Tt = .R.C.123
y el valor de medio tiempo a medio de la ecuación
T 0,7.R.C
En la práctica, el circuito de prueba se dimensiona según la experiencia.
Realización de la prueba de impulso
La prueba se realiza con impulsos de rayos estándar de polaridad negativa. El tiempo frontal (T1) y el tiempo para el valor medio (T2) se definen de acuerdo con la norma.
Impulso de relámpago estándar
Tiempo frontal T1 = 1,2 s 30%
Tiempo para el valor medio de T2 = 50 s 20%
En la práctica, la forma del impulso puede desviarse del impulso estándar cuando se prueban bobinas de baja tensión de alta potencia nominal y bobinas de alta capacidad de entrada. La prueba de impulso se realiza con voltajes de polaridad negativa para evitar la errática flash overs en el aislamiento externo y el circuito de prueba. Los ajustes de la forma de onda son necesarios para la mayoría de los objetos de prueba. La experiencia obtenida de los resultados de las pruebas en unidades similares o de un eventual cálculo previo puede servir de guía para seleccionar los componentes del circuito de formación de ondas.
La secuencia de prueba consiste en un impulso de referencia (RW) al 75% de la amplitud total, seguido por el número especificado de aplicaciones de voltaje a plena amplitud (FW) (según el IEC 60076-3 tres impulsos completos). El equipo para el voltaje y actual La grabación de la señal consiste en un grabador digital de transitorios, un monitor, un ordenador, un plotter y una impresora. Los registros en los dos niveles pueden ser comparados directamente para la indicación de fallos. Para la regulación de los transformadores, se prueba una fase con el cambiador de tomas en carga establecido para el voltaje y las otras dos fases se prueban en cada una de las posiciones extremas.
Conexión de la Prueba de Impulso
Todas las pruebas dieléctricas comprueban el nivel de aislamiento del trabajo. El generador de impulsos se utiliza para producir el voltaje una onda de impulso de 1,2/50 micro segundos. Un impulso de una reducida voltaje entre el 50 y el 75% del voltaje de prueba y los tres impulsos subsiguientes a voltaje completo.
Para un tres fases transformador, impulso se lleva a cabo en las tres fases sucesivas.
El voltaje se aplica en cada una de las líneas terminal en sucesión, manteniendo las otras terminales conectadas a tierra.
Las formas de las ondas de corriente y de voltaje se registran en el osciloscopio y cualquier distorsión en la forma de la onda es el criterio para el fallo.
