Испытания трансформаторов по IEC 60076 — приёмо-сдаточные, типовые и специальные

Техническая библиотека

Стандарт IEC 60076-1 делит испытания трансформаторов на три категории. Приёмо-сдаточные испытания проводятся на каждом агрегате, и отказаться от них нельзя. Типовые испытания подтверждают конструкцию, а не отдельный трансформатор, и выполняются на одном агрегате каждой конструкции. Специальные испытания проводятся только по требованию заказчика.

Понимание того, к какой категории относится испытание, определяет, войдёт ли оно в цену, задержит ли поставку и можно ли принять протокол с предыдущего проекта вместо нового испытания.

Три категории

Категория Проводится на Назначение
Приёмо-сдаточные Каждом трансформаторе Подтверждает, что данный конкретный агрегат изготовлен правильно и не имеет производственных дефектов
Типовые Одном агрегате каждой конструкции Подтверждает, что конструкция отвечает заданным требованиям по характеристикам
Специальные Только по требованию Проверяет характеристики сверх стандартных требований, обычно для конкретного применения
Распространённое заблуждение: протокол типовых испытаний идентичной ранее изготовленной конструкции обычно принимается и не требует повторения. Приёмо-сдаточные испытания так заменить нельзя — они относятся к конкретному поставляемому агрегату.

Приёмо-сдаточные испытания

Проводятся на каждом трансформаторе перед отгрузкой. Результаты фиксируются в протоколе испытаний, сопровождающем агрегат.

Испытание Что подтверждает
Измерение сопротивления обмоток Правильное число витков, надёжность соединений; служит базой для последующей температурной коррекции. Расхождение между фазами указывает на плохой контакт или дефект обмотки.
Проверка коэффициента трансформации и группы соединения Коэффициент трансформации соответствует заданному значению на всех положениях ответвлений, а фазовое соотношение — заказанному. См. Группы соединения обмоток трансформаторов.
Напряжение короткого замыкания и нагрузочные потери Измеренные напряжение КЗ и нагрузочные потери при номинальном токе. Определяют уровни токов короткого замыкания и подтверждают соответствие гарантированным значениям потерь.
Потери и ток холостого хода Потери в магнитопроводе и ток намагничивания при номинальном напряжении. Основная проверка качества стали и сборки магнитопровода.
Испытание приложенным напряжением промышленной частоты Изоляция между обмотками и относительно земли выдерживает приложенное напряжение, значительно превышающее рабочее, в течение одной минуты.
Испытание индуктированным напряжением Витковая и междукатушечная изоляция выдерживает перенапряжение, создаваемое подачей питания повышенной частоты.
Сопротивление изоляции Сухость и чистота системы изоляции на момент испытания.
Испытания масла Пробивное напряжение, влагосодержание и физические свойства залитой изоляционной жидкости.
Испытание на герметичность и давление Целостность бака и отсутствие течей по уплотнениям, сварным швам и арматуре.
Проверка принадлежностей и цепей вторичной коммутации Правильная работа устройств защиты, указателей и цепей управления.

Типовые испытания

Проводятся на одном трансформаторе, представляющем конструкцию. Если изготовитель ранее проводил типовые испытания идентичной конструкции, соответствующий протокол обычно принимается.

Испытание Что подтверждает
Испытание на нагрев Превышения температуры масла и обмоток при номинальной нагрузке не выходят за пределы, установленные для класса изоляции. Обычно требует 8–12 часов непрерывного испытания при имитации полной нагрузки.
Испытание грозовым импульсом (LI) Изоляция выдерживает полное импульсное напряжение, соответствующее уровню BIL трансформатора. Прикладывается импульс формы 1,2/50 мкс.
Испытание на нагрев — самое важное. Это единственное испытание, подтверждающее, что трансформатор способен непрерывно нести номинальную нагрузку, не выходя за тепловые пределы своей изоляции, — а именно это определяет срок службы. См. Тепловые классы изоляции трансформаторов и предельные температуры.

Специальные испытания

Проводятся только по запросу заказчика. Каждое увеличивает стоимость, а в ряде случаев и срок поставки.

Испытание Когда его заказывать
Испытание на стойкость при коротком замыкании Когда механическую стойкость требуется подтвердить испытанием, а не расчётом. Испытание разрушающее в том смысле, что агрегат подвергается полному току короткого замыкания; обычно выполняется в независимой лаборатории большой мощности на образце.
Измерение частичных разрядов Для агрегатов более высоких классов напряжения или там, где критичен длительный срок службы при постоянной электрической нагрузке. Выявляет дефекты изоляции, которые не обнаруживаются испытаниями на электрическую прочность.
Испытание коммутационным импульсом (SI) Для трансформаторов сетей высокого напряжения, где коммутационные перенапряжения определяют конструкцию изоляции.
Измерение уровня шума Объекты вблизи жилых и общественных зданий или там, где ограничение по шуму включено в разрешительную документацию.
Измерение сопротивления нулевой последовательности Когда требуется точный расчёт уставок защиты от замыканий на землю, особенно при обмотках, соединённых в звезду, и глухозаземлённой нейтрали.
Измерение гармоник тока холостого хода Когда трансформатор питает преобразовательное оборудование или питается от него и важна оценка влияния гармоник.
Анализ растворённых газов до и после испытаний Устанавливает базовый газовый профиль и подтверждает, что испытания не привели к образованию газов дефекта. См. Анализ растворённых газов (DGA).
Испытания на вакуум и деформацию под давлением Для агрегатов, которые будут заполняться маслом под вакуумом на объекте или перевозятся без масла.
Определение ёмкостей и тангенса угла диэлектрических потерь Даёт базовые значения для последующего контроля состояния методом измерения tan δ.

Как читать протокол испытаний

Протокол испытаний — это документ, превращающий техническое задание в подтверждённый факт. Особого внимания заслуживают четыре величины:

  • Потери холостого хода (P₀) — сравните с гарантированным значением. IEC 60076-1 допускает отклонение +15 % по потерям холостого хода и +10 % по суммарным потерям.
  • Нагрузочные потери (Pₖ) — обычно приводятся к 75 °C. Убедитесь, что указанная в протоколе базовая температура соответствует основе гарантии.
  • Напряжение короткого замыкания (Uk) — допустимое отклонение составляет ±10 % для двухобмоточных трансформаторов. Эта величина определяет уровень тока КЗ на объекте, поэтому агрегат у верхней границы поля допуска ведёт себя иначе, чем у нижней. См. Расчёт тока короткого замыкания трансформатора.
  • Коэффициент трансформации — допуск равен меньшей из величин: ±0,5 % от заданного коэффициента либо одна десятая процента напряжения короткого замыкания.
Если трансформаторы будут работать параллельно, допуск на напряжение КЗ важнее номинального значения. Два агрегата, оба находящиеся в поле допуска, могут отличаться друг от друга на 20 %, что приводит к существенно неравномерному распределению нагрузки.

Заводские приёмо-сдаточные испытания (FAT)

Заводские приёмо-сдаточные испытания не являются отдельной категорией испытаний по IEC 60076 — это присутствие заказчика или его представителя при проведении приёмо-сдаточных испытаний.

Что это даёт:

  • Непосредственное наблюдение того, что испытания проведены так, как указано в протоколе
  • Возможность осмотреть агрегат перед отгрузкой — данные паспортной таблички, принадлежности, качество окраски, расположение выводов
  • Момент, когда любое несоответствие можно устранить до отправки трансформатора с завода

Если требуется FAT, это следует указывать уже на стадии запроса. Это влияет на планирование, так как время испытаний должно быть согласовано с поездкой представителей заказчика.

Что заказывать, а что нет

Избыточные требования встречаются часто и обходятся дорого. Два примера:

Испытание на стойкость при коротком замыкании для обычного распределительного трансформатора редко оправдано. На практике испытание разрушающее, требует независимой лаборатории большой мощности и существенно увеличивает стоимость. IEC 60076-5 допускает подтверждение расчётом для агрегатов в установленных пределах, и это принимается большинством сетевых компаний.

Измерение частичных разрядов для распределительного трансформатора с вторичным напряжением 400 V даёт немного. Это испытание оправдывает свою стоимость на более высоких классах напряжения, где электрическая нагрузка на изоляцию ближе к расчётным пределам.

И наоборот, два испытания часто опускают, хотя делать этого не следует:

  • Испытание на нагрев если трансформатор будет работать при высокой температуре окружающей среды или с нестандартной системой охлаждения. Расчёт надёжен для стандартных условий и менее надёжен за их пределами.
  • Базовый анализ DGA для любого агрегата, состояние которого будет контролироваться в эксплуатации. Без начальной точки последующие показания по газам интерпретировать значительно труднее.

Аккредитация

Вес протокола испытаний пропорционален авторитету выдавшей его лаборатории. Обычно встречаются три уровня:

  • Собственная лаборатория изготовителя без аккредитации — достаточно для приёмо-сдаточных испытаний, если заказчик доверяет поставщику
  • Лаборатория изготовителя, аккредитованная по ISO/IEC 17025 — система измерений, калибровка оборудования и методики прошли независимую оценку
  • Независимая лаборатория третьей стороны — требуется для испытаний на стойкость при коротком замыкании и предписывается рядом сетевых компаний для типовых испытаний

Если проектная спецификация требует аккредитованных испытаний, проверьте, что область аккредитации действительно охватывает нужные испытания. Аттестат ISO/IEC 17025 выдаётся на определённый перечень испытаний, а не на лабораторию в целом.

Практические замечания

  • Запрашивайте протокол испытаний до отгрузки, а не по факту поставки. Несоответствия гораздо легче устранить, пока агрегат ещё на заводе.
  • Храните протокол испытаний вместе с эксплуатационной документацией трансформатора. Заводские значения сопротивления обмоток, сопротивления изоляции и показатели DGA становятся базой для всех последующих сравнений.
  • При заказе нескольких одинаковых агрегатов приёмо-сдаточные испытания проводятся для каждого отдельно. Убедитесь, что полученный протокол соответствует заводскому номеру поставленного трансформатора.
  • Допуски на потери односторонние. Потери могут превышать гарантированные в пределах допустимого запаса, а агрегат с измеренными значениями ниже гарантированных просто лучше заданного.
Примечание: Категории испытаний и допуски в этой статье соответствуют IEC 60076-1. Стандарт ANSI C57 использует иную классификацию и иные значения допусков. Если проектная спецификация ссылается на оба, уточните, какой из них является определяющим.

Нужны определённые испытания для вашего проекта?

DATSAN проводит приёмо-сдаточные испытания на каждом трансформаторе; типовые и специальные испытания доступны по запросу. Испытания выполняются по IEC 60076 и ANSI C57 в лаборатории, аккредитованной по ISO/IEC 17025. Смотрите полный ассортимент продукции или свяжитесь с нашей инженерной командой для обсуждения требований к испытаниям.

Меню

Производитель трансформаторов

DATSAN Transformer производит масляные распределительные и силовые трансформаторы для промышленных, энергетических и инфраструктурных проектов по всему миру.

Компания DATSAN основана в 1992 году и сочетает более чем 30-летний инженерный опыт с современными производственными и испытательными возможностями. Наша продукция разрабатывается в соответствии со стандартами IEC 60076, ANSI C57 и другими международными нормами; по запросу доступны исполнения, соответствующие требованиям Ecodesign.

Свяжитесь с нами

Datsan Elk. İnş. San. ve Tic. Ltd. Şti.

Адрес: Kızıltepe Mardin Karayolu 6.km
Kızıltepe, 47400 Mardin / ТУРЦИЯ

Телефон: +90 (482) 215 3188
Факс: +90 (482) 215 1199