Teste de indicadores de temperatura de óleo e enrolamento do transformador
Dispositivos de temperatura de óleo e enrolamento
Todos os grandes transformadores têm óleo ou um dispositivo indicador de temperatura de enrolamento de algum tipo, e a maioria tem gravadores de temperaturatambém. A indicação pode ser para temperatura do topo do óleo ou temperatura do ponto quente. Equipamentos adicionais sensíveis à temperatura podem ser instalados para fornecer sinais de alarme e controle necessários para ativar sistemas de resfriamento automático.
Teste dos indicadores de temperatura do enrolamento e do enrolamento do transformador
A operação do indicador pode ser:
- Puramente mecânico (medidor de temperatura montado no tanque ou termômetro),
- Puramente elétrico (Transdutor SCADA e alguns registradores gráficos), ou
- Uma combinação dos dois (gravador gráfico e gravador temporário multiponto).
Indicadores de temperatura, registradores e controles devem ser verificados funcionalmente e ter sua calibração verificada.
Se contatos de alarme ou controle estiverem embutidos nos dispositivos, eles devem ser ajustados e verificados para o ponto de captação desejado à medida que a temperatura está subindo e para o ponto de saída adequado à medida que a temperatura está caindo. O ponto de queda de contato típico deve ser de 5 ° C a 10 ° C abaixo do ponto de captação.
Se o ponto de ajuste de um contato for alterado, executea temperatura é executada novamente, começando em algum ponto abaixo do valor de pickup desejado. O ponto desejado de pickup de contato é determinado pelos padrões operacionais do sistema.
A série de termômetros MESSKO COMPACT éespecialmente projetado para medição de temperatura de óleo e enrolamento (imagem térmica) em transformadores de distribuição de médio e grande porte, transformadores de potência, reatores e aplicações similares. O sensor de temperatura do termômetro indicador se conecta à unidade de medição (mola Bourdon) através de um tubo capilar (foto crédito: reinhausen.com)
Tubos capilares para dispositivos de detecção de temperatura deve ser manuseado com cuidado porque eles são frágeis e não podem ser reparadosse estiver danificado. Curvas acentuadas devem ser evitadas. Esteja ciente de que uma dobra ou amassado pode desativar o tubo. Os bulbos nas extremidades desses tubos capilares se encaixam em pequenos poços no topo do tanque do transformador. Estes poços estão imersos no reservatório de óleo do transformador.
Sua finalidade é para fornecer isolamento do ambiente interno do mundo externo!
Projetando transformadores com poços de petróleo permitemanipulação de lâmpadas de tubo capilar sem contaminar ou drenar o óleo do transformador. Além disso, seria difícil substituir sensores de temperatura defeituosos sem a existência de poços de petróleo, porque os tanques de transformadores são geralmente levemente pressurizados por gás nitrogênio ou por um tanque conservador preenchido com óleo.
Calibração adequada pode ser entediante, mas é muito importante! Sondas de temperatura são usadas para fornecer controlesinais para o sistema de refrigeração automática e para iniciar sinais de alarme quando o transformador fica muito quente. Os dispositivos de monitoramento de temperatura fornecem proteção fundamental para o transformador - impedindo a operação em uma condição superaquecida. Se ocorrer superaquecimento, a expectativa de vida de um transformador é reduzida pelo dano de isolamento resultante.
A qualquer momento a temperatura do óleo excede 100 ° C (212 ° F), presume-se que o material isolante de papel está se deteriorando a uma taxa acelerada (embora possa haver algumas exceções).
Dispositivos de temperatura de enrolamento
Dispositivos de hot-spot ou imagem térmica são fornecidos para representar o ponto mais quente dentro do transformador enquanto ele está carregando carga. A temperatura do ponto quente depende Eu2Perdas de R nos enrolamentos do transformador, a taxa na qual o calor é transferido para o óleo e a taxa na qual o óleo é resfriado pelas condições ambientais que circundam o óleo.
Temperaturas indicadas por um termômetro de hotspot ou um indicador remoto conectado a Dispositivo de temperatura resistiva (RTD, ou thermohm), são na verdade um produto da temperatura do topo do transformador e do calor gerado pelos aquecedores de poços de petróleo.
A corrente do aquecedor é proveniente de uma TC especial de buchas / baixo-ferro de uma única relação pré-selecionada. O único propósito dos TCs é fornecer corrente proporcional à carga para os aquecedores de ponto de acesso.
Em suma, a indicação da temperatura do hotspot é derivada através de uma medição de uma temperatura replicada (ou modelo).
A temperatura é obtida desta forma porquerequisitos de isolamento e restrições de projeto impedem a medição da temperatura real dos enrolamentos diretamente. A temperatura da réplica do reservatório de óleo aquece à mesma taxa que o óleo que circunda o ponto mais quente no transformador. Os aquecedores acionados por corrente e suas características térmicas são projetados pelo fabricante para seguir as características de aquecimento derivadas dos dados de teste de fábrica.
Para obter informações adicionais, para obter dados de aquecimento no enrolamento real, o teste de fábrica circula uma alta corrente através dos enrolamentos do transformador em baixa tensão.
Testando
Para os testes, as sondas de teste de temperatura são inseridas em vários pontos ao longo dos enrolamentos para realmente medir o ponto mais quente na corrente de carga nominal.
Um circuito de aquecedor hotspot pode ser verificado funcional conectando o testecomo mostrado no diagrama esquemático na Figura 1. Os terminais de teste da caixa de carga podem ser conectados diretamente em paralelo aos terminais de saída do ponto de acesso do TC. Não é necessário desconectar os fios provenientes deste TC de bucha, porque a alta impedância refletida do primário de TC aberto faz com que a corrente de teste flua somente através dos resistores do aquecedor.
Figura 1 - Diagrama esquemático para configuração do equipamento de teste em um transformador de potência para verificação de indicadores de temperatura de enrolamento
Um manual de instruções do fabricante que inclui Curvas características de tempo / temperatura, ou gráficos para os dispositivos de aquecimento do hotspot, éútil na determinação de um ponto de partida para a corrida de calor. Esse gráfico é valioso para fazer comparações e verificar se as configurações de ajuste da corrente do aquecedor estão corretas. A torneira do aquecedor é ajustada na fábrica e não deve ser trocada ou ajustada.
A ideia não é calibrar o aquecimento de um poço de petróleo hotspot, mas para verificar está em funcionamento. Se os resultados dos testes forem inconsistentes com as expectativas, a causa mais provável a configuração do equipamento de teste, o método a ser utilizado ou as condições de teste não ideais.
Certifique-se de que os testes estejam realmente indicando equipamentos defeituosos antes de declarar que o equipamento é suspeito.
Durante o teste, um dispositivo de medição de resistênciaPonte Wheatstone) é conectada através do RTD (no BPA é tipicamente um 10 ohms a 25 ° C tipo cobre), e um nomógrafo ou tabela de resistência e temperatura é usado para interpretação de sua temperatura equivalente. A corrente do aquecedor deve ser aplicada ao circuito em etapas, permitindo que a temperatura atinja um ponto estável entre as etapas.
Medição de resistência no transformador de 200MVA (crédito da foto: vanguard-instruments.com)
10-20 A pode ser necessário para obter qualqueraumento de temperatura. Quinze a trinta minutos podem ser necessários para atingir um ponto de temperatura estável para cada etapa. Ver uma desaceleração na taxa de alteração da medição de resistência de RTD, medida pela ponte, é uma boa indicação de se a estabilidade de temperatura está sendo aproximada ou não para um nível de corrente de aquecedor selecionado.
Uma taxa lenta de mudança de temperatura significa que é hora de registrar os dados e avançar para a próxima magnitude de corrente de teste do aquecedor.
Note que se o transformador estiver muito frio (10 ° Cou menos), injetar corrente suficiente em seu circuito de aquecimento para elevar a temperatura do poço de hotspot a um nível em que os contatos serão fechados pode ser difícil, se não impossível. Para verificar funcionalmente as funções de contato quando a temperatura externa é bastante baixa, o braço de contato do termômetro do hotspot pode ter que ser desviado manualmente para executar verificações operacionais dos circuitos de resfriamento ou de alarme. Use a razão e bom senso aqui e tenha cuidado para não aplicar muita pressão no braço de operação.
CUIDADO! - Um movimento mecânico de temperatura pode serdanificado ao manipulá-lo manualmente. Se houver muita resistência física ao movimento, é melhor apenas atravessar os contatos com um jumper de teste ao executar uma verificação de controle / alarme elétrico.
Checagem final
Uma verificação final, após testar o (s) aquecedor (es) com corrente alternada, é verificar se a TC está realmente terminada. Verifique se a conexão não está aberta simplesmentemedindo através dos mesmos dois terminais injetados com corrente alternada. Se o TC estiver conectado (e não estiver em circuito aberto), o ohmímetro indicará perto de zero ohms (e será significativamente menor que a resistência do aquecedor).
Isso ocorre porque o TC parece um curto-circuitopara o ohmímetro DC (exatamente o oposto do que parece para a quantidade AC usada para verificar os aquecedores). Se não for possível fazer um teste da taxa atual, o flash do CT do ponto de acesso fornecerá mais confiança de que está funcional.
Referência // Teste de transformadores de potência