Os princípios de teste de sistemas integrados de teste de transformadores, como a série HM5050, baseiam-se em técnicas de medição de parâmetros eletromagnéticos e de indução, que avaliam completamente o desempenho e a qualidade do transformador através da simulação de condições reais e da coleta de dados críticos. Seus principais princípios e processos de teste são os seguintes:
Principios de teste básicos
Indução eletromagnética e medição de parâmetros
O sistema introduz a tensão no transformador através de uma fonte de energia externa, usando o princípio de indução eletromagnética para gerar corrente no enrolamento do transformador. Medir em tempo real a tensão, a corrente, a potência e outros parâmetros de entrada/saída através de sensores de precisão, combinando os algoritmos para calcular variáveis, perdas, impedância e outros indicadores-chave do transformador. Por exemplo:
Teste de proporção variável: aplicar a tensão padrão na extremidade de entrada, medir a tensão da extremidade de saída, calcular a proporção de tensão de entrada / saída e verificar se a proporção de redução do transformador atende aos requisitos de projeto.
Teste de perda: avalia a eficiência energética do transformador medindo a diferença entre a potência de entrada e a potência de saída, separando a perda de ferro (perda de carga vazia) e a perda de cobre (perda de carga).
Teste de impedância: medir a corrente e a tensão em condições de curto-circuito, calcular a impedância de curto-circuito e avaliar a força mecânica e a capacidade de regulação de pressão do transformador.
Detecção de isolamento
Usando um gerador de alta tensão para aplicar alta tensão entre o enrolamento do transformador, o enrolamento e o núcleo de ferro, medir a corrente de vazamento através de um teste de resistência de isolamento para avaliar a resistência à pressão e o envelhecimento do material de isolamento. Por exemplo:
Teste de resistência ao isolamento: medir o valor da resistência ao isolamento em alta tensão de corrente contínua para determinar se há risco de vazamento ou ruptura.
Teste de resistência: Aplicação de alta tensão de corrente alterna ou CC superior à tensão nominal para verificar a confiabilidade do sistema de isolamento em condições extremas.
Análise de aumento de temperatura e dissipação
Os sensores de temperatura monitoram o enrolamento, o núcleo de ferro e a temperatura do óleo durante a operação do transformador (transformador submerso em óleo) para avaliar o desempenho térmico em combinação com as condições de carga. Por exemplo:
Teste de aumento de temperatura: operação contínua sob carga nominal para registrar mudanças de temperatura em áreas críticas para garantir que o aumento de temperatura cumpra os padrões (por exemplo, GB1094.2).
Teste de estabilidade térmica: simulação de longas condições de sobrecarga para verificar a eficácia do mecanismo de proteção térmica do transformador.
Análise de ressonância e resposta de frequência
Utilize um analisador de espectro ou uma fonte de sinal de varredura para detectar as propriedades de impedância do transformador em diferentes frequências e identificar pontos de ressonância potenciais. Por exemplo:
Teste de ressonância: desenhe a curva de frequência-impedância através do estímulo de varredura de frequência para evitar sobretensão de ressonância entre o transformador e a rede elétrica.
Análise de resposta de frequência: avaliar o impacto da deformação do enrolamento do transformador ou da deterioração do isolamento na resposta de frequência.
Processo típico de teste
Teste de carga vazia
Objetivo: medir a perda de carga vazia (perda de ferro) e a corrente de carga vazia, avaliar o material do núcleo de ferro e o processo de fabricação.
Método: aplicar a tensão nominal no lado de baixa tensão, abrir o circuito do lado de alta tensão, medir a potência de entrada e a corrente.
Teste de carga
Objetivo: medir a perda de carga (perda de cobre) e a impedância de curto-circuito para verificar o design de enrolamento e o desempenho condutivo.
Método: aplicar uma grande corrente de baixa tensão no lado de alta tensão (através de um dispositivo de curto-circuito), curto-circuito do lado de baixa tensão, medir a potência de entrada / saída e a queda de tensão.
Teste de variabilidade e polaridade
Objetivo: Verifique que o número de filas do transformador é relacionado com o grupo de conexão, evitando erros de fase durante a execução paralela.
Método: Aplique a tensão padrão na entrada para medir a tensão da saída e a relação de fase.
Teste de resistência DC
Objetivo: Detectar a resistência de corrente contínua enrolada para determinar se há interrupção, curto-circuito ou mau contato.
Método: Medir com precisão o valor da resistência de enrolamento eliminando o efeito da resistência do cabo por meio do método de quatro terminais (conexão Kelvin).
Teste de isolamento
Objetivo: verificar a resistência à pressão do sistema de isolamento para garantir a segurança operacional.
Método: Inclui teste de resistência de isolamento, teste de fator de perda do meio (tanδ) e teste de resistência à pressão (por exemplo, resistência à pressão de frequência de trabalho, resistência ao choque).
Vantagens técnicas e cenários de aplicação
Vantagens técnicas
Automação e inteligência: integração de microprocessadores e controle de computador para a coleta, análise e geração automática de relatórios de parâmetros.
Integração multifuncional: um único dispositivo pode completar vários testes de carga vazia, carga, proporção variável e isolamento para melhorar a eficiência.
Alta precisão e segurança: Sensores de precisão e circuitos de proteção garantem a precisão dos dados de teste e a segurança operacional.
Aplicações
Fabricação de transformadores: teste completo dos parâmetros de desempenho antes da fábrica para garantir que a qualidade atenda aos padrões (como a série GB1094).
Manutenção do sistema de energia: detecção regular do estado do transformador em funcionamento para evitar falhas.
Pesquisa e ensino: para o desenvolvimento de novas tecnologias de transformadores, experimentos de simulação de falhas e demonstrações de ensino.