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


Jakie wybrać kable, przewody i osprzęt kablowy!

kable i przewody - przewodnik

Rozporządzenia CPR, dotyczące kabli i przewodów elektrycznych w zakresie reakcji na ogień. Została przedstawiona klasyfikacja materiałów budowlanych w zakresie reakcji na ogień oraz... czytam więcej »

 


Kamery termowizyjne nawet 40% taniej!

Promocja na kamery termowizyjne FLIR

Tylko do 9 grudnia możesz kupić kamery termowizyjne do prac elektrycznych i energetycznych w dużo niższych cenach... sprawdź za ile »

 


System zasilania gwarantowanego - jaki wybrać?

Rodzaje zasilania

Współczesne urządzenia elektryczne i elektroniczne spełniają ogrom funkcji, których oczekują ich użytkownicy. Są znakomitą pomocą w życiu i pracy, jednak wymagają zadbania o jeden aspekt – niezawodną, łatwo... 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?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
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 zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... 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?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... 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 »
11/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje elektryczne na terenie imprez plenerowych – błędy oraz wymagania
  • - Ochrona przed pożarem z wykorzystaniem wyłączników różnicowoprądowych
Zobacz szczegóły
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

Termomodernizacja

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