Transformatoren sind wichtige Komponenten moderner elektrischer Systeme und gewährleisten eine effiziente Stromverteilung in allen Branchen. Aufgrund ihrer entscheidenden Rolle sind Transformatortests von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung von Zuverlässigkeit, Sicherheit und Leistung während ihrer gesamten Betriebslebensdauer und können mit anderen ebenso vorteilhaften Lösungen wie der Rückwicklung von Elektromotoren verglichen werden.

Tests lassen sich in der Regel in drei Hauptkategorien einteilen: Inbetriebnahme, Routine-Screening und Diagnosetests. Jede dient unterschiedlichen Zwecken und beinhaltet spezifische Methoden zur Behebung potenzieller Schwachstellen.

Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme erfolgt, wenn ein neuer Transformator installiert wird. Dieser Prozess überprüft die Leistung des Transformators nach dem Transport und stellt sicher, dass er den Herstellerspezifikationen entspricht. Feuchtigkeitseintritt und physikalische Belastung während des Transports sind häufige Probleme, die bei der Inbetriebnahme berücksichtigt werden. Darüber hinaus legt die Inbetriebnahme eine Leistungsbasislinie für zukünftige Vergleiche fest. Unterstützung bei der frühzeitigen Fehlererkennung. Zu den wichtigsten Tests während der Inbetriebnahme gehören unter anderem:

1. Leistungsfaktorprüfung

Die Leistungsfaktorprüfung ist ein wichtiges Diagnoseinstrument zur Beurteilung des Zustands der elektrischen Isolierung eines Transformators. Dies wird durch Anlegen einer bekannten Spannung und Messen des Leckstroms erreicht, der aus Unvollkommenheiten in der Isolierung resultiert.

Der Leistungsfaktor stellt den Kosinus des Phasenwinkels zwischen Spannung und Strom dar. Idealerweise wäre der Leistungsfaktor eines Transformators Null, was eine perfekte Isolierung ohne Leckstrom anzeigt. Da jedoch keine Isolierung einwandfrei ist, sind kleine Abweichungen von Null zu erwarten.

2. Dielektrischer Frequenzgang (DFR) und Prüfung des Leistungsfaktors mit variabler Frequenz

Obwohl herkömmliche Leistungsfaktortests von unschätzbarem Wert sind, liefern sie möglicherweise nicht immer ein vollständiges Bild des Isolationszustands Ihres Transformators. Fortschrittliche Techniken wie die dielektrische Frequenzreaktion (DFR) und die Leistungsfaktorprüfung mit variabler Frequenz schließen diese Lücke.

Prüfung des Leistungsfaktors mit variabler Frequenz:
Diese Methode ergänzt herkömmliche Leistungsfaktortests durch die Bestimmung des individuellen Temperaturkorrekturfaktors (ITC) des Systems. Genaue ITC-Werte ermöglichen es Ingenieuren, Testergebnisse über verschiedene Temperaturen hinweg zu normalisieren und so die Diagnosezuverlässigkeit zu verbessern.

Dielektrischer Frequenzgang (DFR):
Der DFR-Test ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Feuchtigkeits- und Isolationsdiagnose. Durch die Analyse der Veränderung der dielektrischen Eigenschaften über einen Frequenzbereich liefert dieser Test eine detaillierte Beurteilung des Feuchtigkeitsgehalts der Isolierung und der Ölleitfähigkeit. Hohe Feuchtigkeitswerte verringern nicht nur die Belastbarkeit des Transformators Kapazität, sondern beschleunigen auch die Alterung, was die Bedeutung eines proaktiven Feuchtigkeitsmanagements unterstreicht.

3.Transformer-Turnverhältnis-Test (TTR).

Der TTR-Test stellt sicher, dass ein Transformator das richtige Verhältnis von Primär- zu Sekundärwindungen beibehält – ein entscheidender Faktor für die ordnungsgemäße Funktionalität. Er überprüft, ob das Windungsverhältnis des Transformators mit den Designspezifikationen übereinstimmt, sodass der Transformator die Spannung präzise erhöhen oder senken kann. Dieser Test können auch verkürzte Windungen oder offene Wicklungen, falsche Wicklungsanschlüsse, Herstellungsfehler oder mechanische Schäden aufdecken.

4.Wicklungswiderstandsprüfung

Schlechtes Design, Herstellungsfehler, Transportschäden, Umweltfaktoren und Überlastung können zu Wicklungsfehlern oder beeinträchtigten Verbindungen führen. Wicklungswiderstandstests dienen dazu, den Widerstand von Wicklungen zu messen, um diese Fehler zu identifizieren und die Integrität interner Verbindungen zu überprüfen. Insbesondere können sie erkennen kurzgeschlossene oder offene Wicklungen, lose Verbindungen in Schweißverbindungen oder Schaltern und Verschlechterung mechanischer oder elektrischer Kontakte. Insgesamt stellt die Wicklungswiderstandsprüfung nicht nur den ordnungsgemäßen Betrieb des Transformators sicher, sondern sorgt auch für Sicherheit Es wird bestätigt, dass alle Verbindungen sicher sind und der Isolationswiderstand robust ist.

5. Aufregender Stromtest

Der Erregerstromtest ist ein entscheidendes Diagnoseverfahren zur Identifizierung von Defekten im Kern und in den Spulen eines Transformators. Durch die Messung und Aufzeichnung der einzelnen Phasenerregerstromwerte kann dieser Test eine Reihe von Problemen aufdecken, darunter lose Stufenschalterkontakte, kurzgeschlossene offene Windungen usw unsachgemäße Verkabelung. Der Test wird normalerweise an der Hochspannungswicklung durchgeführt, um den Stromfluss während der Messung abzuschwächen. Bei dreiphasigen Transformatoren werden die Messungen jeweils phasenweise durchgeführt, um Genauigkeit sicherzustellen und Störungen zu verhindern

6. Dielektrischer Durchschlagstest an Ölproben

Saubere isolierende Transformatorflüssigkeiten oder Öle spielen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung eines effizienten Betriebs und der Isolierung. Im Laufe der Zeit können sich Verunreinigungen wie Feuchtigkeit, Gase und Feststoffpartikel ansammeln, die die Qualität des Öls verschlechtern und seine Isolationswirksamkeit verringern. Bei diesem Test wird eine Probe von Transformatoröl entnommen, Anlegen einer Testspannung zwischen zwei Elektroden innerhalb der Probe und schrittweises Erhöhen der Spannung, bis ein elektrischer Durchschlag auftritt. Der Wert der Durchschlagspannung wird dann mit Industriestandards verglichen, um den Zustand des Öls zu bewerten und festzustellen, ob eine Wartung zur Wiederherstellung der Ölqualität erforderlich ist.

7. Prüfung des Buchsen-CT-Verhältnisses

Bei Durchführungsstromtransformatoren bestimmt dieser Test das Verhältnis von Primär- zu Sekundärwindungen, ähnlich einem TTR-Test (Transformer Turns Ratio). Er überprüft, ob das Verhältnis der Durchführung mit den Spezifikationen übereinstimmt, und hilft so, Probleme wie falsche Wicklungsanschlüsse oder Herstellungsfehler zu erkennen. Präzise CT-Durchführungsverhältnisse gewährleisten eine ordnungsgemäße Energieübertragung und sorgen für die Aufrechterhaltung der Gesamteffizienz und Zuverlässigkeit des Transformators.

8. Überspannungsableiter-Verlust- und Stromprüfung

Ein Überspannungsableiter ist eine wichtige Komponente moderner Transformatoren und soll vor Überspannungstransienten schützen, die durch Blitzeinschläge, Schaltstöße oder andere elektrische Störungen verursacht werden. Diese Geräte funktionieren unter normalen Bedingungen als Isolatoren, leiten jedoch übermäßige Spannung sicher zur Erde ab bei Bedarf. Die Messung der Verluste (in Watt) und des Stroms des Ableiters mithilfe eines Leistungsfaktortests liefert einen zuverlässigen Hinweis auf seinen Zustand. Dieser Test hilft dabei, Verunreinigungen oder Verschlechterungen Ihres Ableiters zu erkennen. Bei diesem Test ist dies jedoch der Fall Messen Sie nicht direkt die Fehler-Erde-Fähigkeit des Ableiters, sondern dienen Sie als Frühwarnung für Isolationsfehler. Wenn die Isolierung beeinträchtigt ist, ist wahrscheinlich auch die Erdungskapazität beeinträchtigt.

Routine-Screening

Routinemäßige oder vorbeugende Wartung ist für die Sicherstellung des Zustands und der Betriebseffizienz des Transformators unerlässlich. Die Durchführung aller verfügbaren Tests ist jedoch weder praktisch noch kosteneffektiv. Stattdessen sollte der Schwerpunkt auf der Anpassung der Teststrategie an die spezifischen Anforderungen des Transformators und seines Betriebskontexts liegen .

Einige der wichtigsten Fragen zur Auswahl der Tests sind:

·Sprechen Sie ein bestimmtes Problem an?

·Führen Sie eine allgemeine Bewertung durch, um potenziellen Problemen vorzubeugen?

Sobald der Zweck der Wartung klar ist, wählen Sie einen der zuvor beschriebenen Tests aus.

Diagnosetests

Diagnostische Tests sind bei der Identifizierung oder Behebung spezifischer Transformatorprobleme unerlässlich. Während theoretisch alle elektrischen Tests auf dem Tisch liegen, liegt der Schlüssel darin, diejenigen auszuwählen, die für die vorliegenden Symptome oder Zustände am relevantesten sind.

Abschluss

Transformatortests sind für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit, Effizienz und Sicherheit elektrischer Systeme von entscheidender Bedeutung. Inbetriebnahmetests überprüfen die anfängliche Leistung und Sicherheit, Routinetests halten die Betriebsstandards aufrecht und Diagnosetests prognostizieren und mindern potenzielle Ausfälle. Zusammen bilden diese Testphasen einen umfassenden Ansatz für Lebenszyklusmanagement, Schutz von Transformatoren vor unvorhergesehenen Problemen und Optimierung ihrer langfristigen Leistung.