Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Diagnostyka transformatorów rozdzielczych SN/nn – wprowadzenie

Diagnostics of distribution transformers – introduction
Transformator rozdzielczy SN/nn
Transformator rozdzielczy SN/nn
Fot. archiwum redakcji

Transformatory rozdzielcze stanowią jeden z najliczniejszych elementów infrastruktury systemu energetycznego, których czas eksploatacji to minimum 20 – 30 lat. Transformatory pracujące w systemie elektroenergetycznym poddaje się badaniom diagnostycznym dostarczającym informacji o ich stanie. Cykliczne badania umożliwiają wykrycie, identyfikację i obserwację rozwijających się uszkodzeń, które mogą doprowadzić do awarii.

W artykule:

• Podstawowe badania
• Pomiary rezystancji izolacji
• Stan izolacji uzwojeń transformatorów
• Współczynnik strat dielektrycznych

Podstawowe badania

Zgodnie z Zarządzeniem Ministra Górnictwa i Energetyki obligatoryjne było wykonywanie wszystkich lub niektórych (w zależności od grupy, do której zaliczono transformator) z następujących pomiarów i badań [1, 2]:

  • pomiar rezystancji izolacji i współczynnika absorpcji R60/R15,
  • pomiar pojemności i współczynnika stratności tgδ,
  • pomiar rezystancji uzwojeń,
  • badania wyładowań niezupełnych,
  • badania oleju,
  • badania podobciążeniowego przełącznika zaczepów,
  • analiza chromatograficzna składu gazu rozpuszczonego w oleju,
  • analiza wibroakustyczna.

W przypadku podejrzenia zmiany stanu technicznego (pomimo pozytywnych wyników powyższych badań), dodatkowo wykonuje się pomiary [2]: przekładni, reaktancji rozproszenia, reaktancji magnesującej oraz prądu magnesującego przy zasilaniu niskim napięciem.

Obecnie nie ma normy dotyczącej kompleksowych badań diagnostycznych transformatorów energetycznych. Istnieją natomiast instrukcje opracowane przez organizacje naukowo-techniczne i przedsiębiorstwa energetyczne. Określają one zakres i częstość wykonywania badań, sposób interpretacji wyników oraz zawierają wskazówki dotyczące podejmowania działań w zależności od wyników badań. W Polsce istotną rolę w tym zakresie odgrywa Ramowa Instrukcja Eksploatacji Transformatorów [3], która (w wydaniu z roku 2012) kładzie nacisk, między innymi, na nowoczesne techniki pomiarów oraz systemy monitoringu pracy transformatora, działające w czasie rzeczywistym (online). Zakres badań oraz czas ich wykonywania zależą od grupy (podział ze względu na moc i napięcie znamionowe), do jakiej zaliczony jest transformator.

Czytaj też: Analiza możliwości ograniczenia strat w transformatorach rozdzielczych SN/nn >>

Częstym tematem publikacji jest analiza chromatograficzna gazów rozpuszczonych w oleju (DGA – Dissolved Gas Analysis), umożliwiająca wczesne wykrywanie szkodliwych procesów fizycznych i chemicznych występujących w transformatorze [2]. Można wykryć takie zjawiska jak: wyładowania niezupełne, zupełne (łukowe) oraz ślizgowe, nadmierne przyrosty temperatury (przegrzania), jak również prądy wirowe występujące w rdzeniu, kadzi lub w uzwojeniach. Poruszana jest również problematyka ciągłej kontroli (online) stanu technicznego transformatora. Do określania stanu technicznego rdzeni proponuje się stosowanie metody wibro-akustycznej[2].

Pomiary rezystancji izolacji

Stan izolacji ma decydujący wpływ na bezpieczeństwo obsługi i prawidłowe funkcjonowanie instalacji oraz urządzeń elektrycznych. Dobra izolacja to obok innych środków ochrony również gwarancja ochrony przed dotykiem bezpośrednim.

Systematyczne wykonywanie badań jest niezbędne w celu wykrycia pogarszającego się stanu izolacji i jest stałym elementem prac kontrolno-pomiarowych. W przypadku pomiarów urządzeń przemysłowych oprócz aktualnego stanu izolacji decydująca jest przede wszystkim tendencja zmian wartości rezystancji, mogąca wskazywać stopniowe pogarszanie się stanu izolacji i pozwalająca przewidzieć konieczność podjęcia działań zapobiegawczych. Stąd też konieczność przechowywania uzyskanych wyników i porównywania ich z aktualnymi dla każdego badanego obiektu [4].

Istnieje pięć podstawowych elementów mających wpływ na degradację izolacji: narażenia elektryczne i mechaniczne, agresja chemiczna, narażenia termiczne oraz zanieczyszczenie środowiska Na skutek ich oddziaływania w czasie normalnej pracy instalacji i urządzeń elektrycznych izolacja starzeje się.

Podczas pomiarów, po przyłożeniu napięcia stałego, w izolacji zachodzą zjawiska fizyczne, w efekcie których następuje przepływ prądu. Można rozróżnić następujące składowe prądu płynącego przez izolację podczas pomiaru rezystancji [4]:

  • prąd upływu izolacji – gdzie można wyróżnić kolejne dwie składowe: prąd płynący przez materiał izolacyjny (upływność skrośna) oraz płynący po powierzchni materiału izolacji (upływność powierzchniowa). Prąd ten narasta szybko do stałej wartości i pozostaje niezmienny dla określonego napięcia pomiarowego.
  • prąd polaryzacji (absorpcji), który jest wynikiem przemieszczania się ładunków oraz dipoli w izolacji pod wpływem pola elektrycznego. Dipole ustawiają się równolegle do linii zewnętrznego pola elektrycznego. Prąd absorpcji, początkowo o znacznej wartości, po określonym czasie (dłuższym niż prąd pojemnościowy) dąży do zera.
  • prąd ładowania pojemności – malejący w miarę ładowania się mierzonego obiektu, zależny od pojemności (czyli np. od długości mierzonego kabla).

Całkowity prąd płynący w izolacji zależy od czasu – im dłużej trwa pomiar, tym mniejszy wpływ prądów ładowania i absorpcji. Prąd upływu powinien być mierzony wtedy, kiedy obiekt zostanie naładowany i ustaną zjawiska absorpcji [4].

Czynnikami wpływającymi na pomiar parametrów charakteryzujących rezystancję izolacji są: wilgotność, temperatura, napięcie pomiarowe, czas pomiaru, czystość powierzchni materiału izolacyjnego [4].

Prądy w izolacji podczas pomiaru
Rys. 1. Prądy w izolacji podczas pomiaru: 1 – prąd przewodzenia (upływu) – suma prądów płynących przez materiał oraz po powierzchni, 2 – prąd ładowania pojemności, 3 – prąd całkowity, 4 – prąd absorpcji (polaryzacji) [5]

Podczas pomiarów rezystancji izolacji następuje przepływ prądu zarówno przez materiał izolacyjny, jak i po powierzchni izolacji. Zaawansowane przyrządy pomiarowe mają możliwość wykonywania pomiarów metodą 3-przewodową, która pozwala wyeliminować wpływ prądu upływności powierzchniowej [4].
Zasada pomiaru rezystancji izolacji polega na podaniu na zaciski mierzonego obiektu stałego napięcia pomiarowego i po określeniu płynącego w obwodzie pomiarowym prądu obliczenie przez mikroprocesor wartości rezystancji. Napięcie pomiarowe (od 50 V do 1000 V lub od 250 V do 5000 V) jest wytwarzane przez programowalną przetwornicę o dużej sprawności i dobrej stabilności, nawet przy szerokiej dynamice obciążeń o charakterze rezystancyjno-pojemnościowym (kable, transformatory) [4].

Przed wykonaniem pomiarów należy upewnić się, że mierzony obiekt jest odłączony od sieci zasilającej. W przypadku wykrycia obecności napięcia na obiekcie (lub pojawienia się napięcia przemiennego w trakcie pomiarów) przyrząd przerywa pomiar i sygnalizuje akustycznie nieprawidłowość. W trakcie trwania pomiaru na wyświetlaczu pokazuje się aktualna, chwilowa wartość rezystancji lub (wybór użytkownika) aktualna wartość prądu upływu. Przyrządy zapamiętują wartości zmierzone w końcu czasów określonych przez użytkownika (wybór z zakresu 1...600 s), oprócz tego upływ czasu jest sygnalizowany sygnałem akustycznym co 5 s [4].

Podczas pomiaru rezystancji izolacji następuje naładowanie mierzonego obiektu. Zgromadzony ładunek stanowi źródło potencjalnego zagrożenia, dlatego po pomiarze powinien być bezwzględnie rozładowany. Pomiary wykonywane są prądem stałym, aby wyeliminować wpływ pojemności na wynik pomiaru. Sposób wykonywania pomiarów rezystancji izolacji oraz wymagane napięcia pomiarowe są określone w normach dla sieci elektroenergetycznych SN i nn oraz ich elementów [4]: PN-HD 60364‑6; PN-E-04700; PN-EN 61557-2:2007.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[transformatory rozdzielcze, SN/nn,  układy elektryczne, izolacje, diagnostyka, transformator, system energetyczny, instalacje elektroenergetyczne]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 4/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Transformatory rozdzielcze - jaki produkt wybrać?

Transformatory Transformatory w przedziale mocy od 100kVA do 3150kVA w klasie izolacji do 36kV w pełni spełniają warunki rozporządzenia Komisji Europejskiej EU548/2014 (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Oznaczniki mobilne na przewody i osprzęt - które wybrać »

Kamery termowizyjne Technika laminowania taśm, zapewnia trwałe nadruki poprzez całkowitą ochronę tekstu przed czynnikami niszczącymi, takimi jak: zdrapywanie, ścieranie, zmywanie, promieniowanie UV a nawet substancj (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Liczniki energii elektrycznej do zadań specjalnych»

Liczniki energii jakie wybrać Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania energią. Najnowsze inteligentne liczniki umożliwiają płacenie za faktycznie zużytą energię elektryczną, kontrolę sposobu jej wykorzystania ... czytam dalej »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Roboty będą produkować roboty - to już pewne!

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Powstanie fabryka w której roboty będą produkowały roboty. Wszystko na to wygląda, że już niedługo scenariusze filmowe okażą się ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »

Liczniki energii jakie wybrać Łączniki elektrinstalacyjne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

PGG testuje instalacje PV

W Ruchu Halemba kopalni Ruda w Polskiej Grupie Górniczej została uruchomiona pilotażowa instalacja fotowoltaiczna o mocy 410 kWp. Jest to pierwsze z przedsięwzięć w dużym projekcie PGG na...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl