W artykule przedstawiono modele obwodowe używane do modelowania odpowiedzi częstotliwościowej uzwojenia transformatora. Porównano wyniki uzyskane za pomocą różnych modeli, a również z pomiarem przeprowadzonym na rzeczywistym fragmencie uzwojenia, uzyskując zbliżony kształt przebiegu odpowiedzi częstotliwościowej. Przeprowadzone porównanie wskazuje na znaczne podobieństwo wyników uzyskanych za pomocą różnych modeli.
EN
The article presents circuit models used to model the frequency response of the transformer winding. The results obtained with the use of various models were compared with the measurement carried out on the actual winding fragment, obtaining a similar shape of the frequency response waveform. The conducted comparison shows a significant similarity of the results obtained with the use of different models.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zastosowanie trzech metod pomiaru wyładowań niezupełnych do oceny stanu izolacji transformatora energetycznego o mocy 300 MVA i napięciu 210/110/21 kV. Omówiono metodę lokalizacji miejsca uszkodzeń oraz sposób oceny rezultatów badań na podstawie wyników z pomiarów off-line jak również z monitorowania ciągłego wyładowań niezupełnych.
EN
The article presents the application of partial discharge measurements to assess the condition of insulation of 300 MVA 210/110/21 kV power transformer. The method of defect’s localization and the way of test results evaluation based on off-line measurements as well as on continuous monitoring of partial discharges is presented.
Pomiary impedancji zwarcia należą do standardowych badań elektrycznych wykonywanych podczas badań odbiorczych oraz w celu weryfikacji integralności mechanicznej części aktywnej transformatora. Chociaż istnieje wiele czynników, które mogą mieć wpływ na dokładność tego badania, zdecydowanie najczęstszym problemem są dodatkowe straty wprowadzane przez nieodpowiednie zewnętrzne połączenie (zwarcie). W zależności od mocy i przekładni badanego transformatora, połączenie musi być zdolne do przenoszenia prądu zwarciowego (prądu testu) bez wprowadzania dodatkowych strat. Szczególnie w przypadku dużych transformatorów w zastosowaniach przemysłowych może to stanowić spore wyzwanie dla inżynierów testujących w terenie. W opracowaniu omówiono nowe podejście do pomiaru impedancji zwarciowej bez konieczności stosowania dodatkowego zewnętrznego połączenia, co ma wpłynąć na zmniejszenie czasu pomiaru przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności i bezpieczeństwa pomiaru. Przedstawiono liczne przykłady porównawcze metody konwencjonalnej i nowej dla różnych typów transformatorów.
Zastosowanie estru naturalnego (NE) jako cieczy elektroizolacyjnej po raz pierwszy zostało opatentowane w Stanach Zjednoczonych (pierwszy komercyjny transformator napełniony NE został wprowadzony do eksploatacji w 1997 r.). Każda ciecz elektroizolacyjna, podobnie jak wszystkie materiały w transformatorze, podlega degradacji. Najczęściej występującym procesem degradacyjnym cieczy elektroizolacyjnych jest utlenianie, a czas, temperatura oraz produkty zestarzenia mogą mieć katalizujący wpływ na prędkość procesu starzenia. Estry naturalne okazały się być dobrym rozwiązaniem dla wszystkich transformatorów, w których nie ma ich bezpośredniego kontaktu z powietrzem atmosferycznym. Mają one dodatkową przewagę nad olejem mineralnym pod względem stabilności termicznej oraz powstawania produktów utleniania – proces starzenia przebiega praktycznie bez tworzenia się szlamu. Nawet w trudnych warunkach proces utleniania estrów naturalnych można kontrolować i podejmować odpowiednie kroki, zanim wpłyną one na pracę transformatora. W referacie wykazano, że ciecze elektroizolacyjne na bazie estrów naturalnych, o dobrze zaprojektowanym składzie, wymiernie poprawiają niezawodność pracy transformatorów energetycznych. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych oraz praktyczne przykłady transformatorów napełnionych estrem naturalnym o wieloletniej historii eksploatacji. Zaprezentowano wnioski i zestawiono literaturę.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article describes selected graphical methods (Duval triangle, Duval pentagon and Mansour pentagon), which may be used for the analysis of gases dissolved in oil of power transformers. The effectiveness of recognizing the basic types of defects by these methods was assessed. This is of significant importance for the services responsible for maintaining transformers in operation.
PL
W artykule opisano wybrane metody graficzne (trójkąta i pięciokąta Duvala oraz pięciokąta Mansoura), które można stosować do analizy gazów rozpuszczonych w oleju transformatorów energetycznych. Oceniono skuteczność rozpoznawania przez te metody podstawowych typów defektów. Ma to istotne znaczenie dla służb odpowiedzialnych za utrzymanie transformatorów w ruchu.
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów odpowiedzi częstotliwościowej transformatora energetycznego, uzyskane w trakcie prób fabrycznych oraz po wyłączeniu go z ruchu z powodu zwarcia zwojowego i uszkodzenia rdzenia. Następnie dokonano analizy porównawczej zarejestrowanych charakterystyk, które skonfrontowano z wynikami oględzin części aktywnej transformatora – po jej wyjęciu z kadzi. Przeanalizowano możliwości wykrywania zaobserwowanego defektu przy użyciu metody odpowiedzi częstotliwościowej (SFRA).
EN
The paper presents the results of measurements of the frequency response of the power transformer, obtained during factory tests and after switching it off due to the shorting of the coil and the core damage. Then, a comparative analysis of the registered characteristics was made, which was confronted with the results of the inspection of the active part of the transformer - after its removal from the tank. The possibilities of detecting the observed defect using the frequency response method (SFRA) were analyzed.
W artykule zaprezentowano wyniki badań części aktywnej transformatora uzyskane przy użyciu metody SFRA. Przebadano jednostkę o mocy 630 kVA i układzie połączeń Dyn5. Przedstawiono i porównano uzyskane charakterystyki odpowiedzi częstotliwościowej dla transformatora bez defektów oraz z zaimplementowanym defektem, w postaci zwarcia zwojowego. Zwarcie zwojowe wykonywano w różnych częściach uzwojenia górnego napięcia, w celu sprawdzenia możliwości lokalizowania miejsca wystąpienia tego defektu. Pomiary wykonano czterema różnymi sposobami: pomiar odpowiedzi częstotliwościowej badanego uzwojenia przy zwartych i rozwartych zaciskach liniowych pozostałych uzwojeń oraz pomiar międzyuzwojeniowy – indukcyjny i pojemnościowy. Na podstawie analizy uzyskanych wyników badań oceniono wpływ lokalizacji zwarcia zwojowego w transformatorze na przebieg jego odpowiedzi częstotliwościowej.
EN
The article presents the results of transformer investigation using SFRA method. The 630 kVA unit with the Dyn5 connection system were tested. The characteristics of the frequency response for the transformer without defect and with the implemented defect - shorted turns – were presented and compared. The shorted turns was performed in various parts of the high voltage transformer’s winding in order to check the possibility of localization of this defect. The measurements were carried out in four different ways: measurement of the frequency response of the tested winding with shorted and on free potential line terminals of the remaining windings, and inter-winding measurement - inductive and capacitive. Based on the obtained results, the influence of the shorted turns location in the transformer on the frequency response was evaluated.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dla podniesienia dyspozycyjności transformatorów energetycznych coraz częściej wyposaża się je w systemy diagnostyki ich stanu technicznego, pracujące w czasie rzeczywistym (online). Podstawowymi ich elementami są czujniki stężeń gazów oraz zawartości wody w oleju. W artykule wymieniono uciążliwe dla eksploatacji usterki techniczne dotychczas stosowanych rozwiązań. Przedstawiono urządzenia nowej generacji firmy LumaSense pozbawione tych wad. Omówiono ich dodatkowe zalety. Zaprezentowano wybrane wyniki badań weryfikacyjnych. Sformułowano wnioski oraz konkluzję.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań odpowiedzi częstotliwościowej transformatora bez zwarcia oraz ze zwartymi wybranymi cewkami uzwojenia górnego napięcia. Do pomiarów zwierano od jednej do pięciu pierwszych cewek uzwojenia fazy L3. Pomiary wykonywano jednym z czterech sposobów: pomiar odpowiedzi danego uzwojenia przy rozwartych i zwartych zaciskach pozostałych uzwojeń oraz pomiar międzyuzwojeniowy indukcyjny i pojemnościowy. Z przeprowadzonych badań wynika, że najskuteczniejszym układem pomiarowym do wykrywania zwarcia zwojowego w transformatorach jest pomiar odpowiedzi częstotliwościowej przy pozostawieniu pozostałych zacisków na potencjale swobodnym.
EN
The article presents the results of the transformer frequency response investigations without and with shorting the selected upper voltage winding coils. For measurements first coils, from one to five, of the L3 phase winding, were shorted. The measurements were carried out in one of four ways: measurement of the frequency response of a selected winding with open and closed terminals of the remaining windings, measurement in an induction inter-winding system and measurement in a capacitive inter-winding system. The conducted tests show that the most effective measurement method for detecting of a winding short-circuit in transformers is to measure the frequency response with the remaining terminals on the floating potential.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono prototypową konstrukcję anteny typu "odwrócone F" (PIFA) przeznaczoną do monitoringu wyładowań niezupełnych (wnz) w transformatorach energetycznych przy użyciu metody UHF. Konstrukcję anteny przystosowano mechanicznie do montażu w oknie dielektrycznym kadzi transformatora, a jej pasmo przenoszenia zostało zoptymalizowane do detekcji wyładowań niezupełnych występujących w izolacji papierowo-olejowej. Przeprowadzone testy laboratoryjne wykazały, że opracowana antena charakteryzuje się około dwukrotnie wyższą skutecznością detekcji wnz w porównaniu do standardowej anteny dyskowej.
EN
The paper presents design a prototype Planar Inverted-F Antenna (PIFA) designed for partial discharges (PD) monitoring in power transformers using the UHF method. The antenna structure was mechanically adapted for assembly in the dielectric window of the transformer tank, and its frequency response has been optimized for the detection of partial discharges occurring in paper and oil insulation. The laboratory tests carried out showed that the developed antenna has about twice the effectiveness of the PD detection comparing to the standard disk antenna.
W artykule zaprezentowano podstawowe zasady wykonywania pomiarów transformatorów energetycznych z wykorzystaniem metody SFRA. Przedstawiono sposoby podłączania przewodów pomiarowych, które zostały opisane w [1]. Zaprezentowano praktyczne aspekty pomiarów z uwzględnieniem dobrej praktyki pomiarowej, które pozwalają uzyskać wiarygodne i powtarzalne wyniki pomiarów, nadające się do porównywania z przebiegami wzorcowymi, uzyskanymi np. u producenta transformatora. Przeanalizowano wpływ sprzętu pomiarowego, sposobu podłączenia przewodów pomiarowych oraz innych czynników, które koniecznie należy uwzględnić podczas wykonywania pomiarów. Ponadto, autor przedstawił kilka przykładowych wyników błędnie wykonanych pomiarów, zrealizowanych na rzeczywistych transformatorach energetycznych o mocy 16 MVA oraz 630 kVA.
EN
The article presents the basic principles of performing of SFRA measurements method on power transformers. Methods of connecting test leads are described, as shown in the standard [1]. Practical aspects of measurements, including good measurement practice, are presented, which allow to obtain reliable and reproducible measurement results, suitable for comparison with fingerprint waveform obtained, for example, from the manufacturer of transformer. The influence of measuring equipment, methods of connecting test leads and other factors, which must be taken into account during the measurements, are analyzed. Moreover, the author presented a few examples of incorrectly performed measurements, carried out on a real 16 MVA and 630 kVA power transformers.
W artykule zostały przedstawione sposoby modelowania transformatora trójfazowego dwuzwojeniowego na podstawie danych odczytanych z tabliczki znamionowej w dwóch środowiskach symulacyjnych, tj. Matlab/Simulink oraz EMPT-ATP. Przedstawiono wyniki symulacji próby biegu jałowego oraz próby zwarcia transformatora. Na podstawie otrzymanych wartości napięć i prądów przedstawiono metodykę obliczania parametrów poprzecznych oraz podłużnych transformatora. W artykule starano się pokazać rozbieżności wynikające z zastosowania różnych programów symulacyjnych.
EN
The article presents methods of implementation three-phase transformer (two windings) base on rate data. Two computer programs were used i.e. Matlab/Simulink and EMTP-ATP. The results of open circuit and short circuit tests of the transformer were presented. Base on obtained values of voltages and currents, the method of calculating the transverse and longitudinal parameters of the transformer were presented. The article endeavours to show divergences arising from the use of various simulation programs.
Przedstawiono przegląd zapisów normatywnych i aktów prawnych, dotyczących konstrukcji transformatorów, wraz z przykładami i zaleceniami praktycznego wdrożenia ich w życie.
EN
Survey of standard regulations and acts of law along with examples and recommendations of their practical implementation of transformers construction is presented.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wpływ różnych czynników na formowanie, obecność i stabilność związków furanu, będących produktami degradacji izolacji celulozowej. Wskazano powiązania między stężeniami pochodnych furanu (głównie 2FAL), a stopniem polimeryzacji izolacji celulozowej. Przedstawiono wyniki wykonanych przez autora obliczeń statystycznych, które znajdują się aktualnie w obszarze zainteresowań grupy roboczej CIGRE WG D1.01 (TF 13).
EN
The paper shows the effect of various factors on the formation, the presence and the stability of the furan compounds which are the products of the degradation of cellulose insulation. The relationship between the concentrations of furan derivatives (mainly 2FAL) with a degree of polymerization of the cellulose insulation was pointed. The results of the author's statistical calculations that are currently of interest to the working group CIGRE WG D1.01 (TF 13) are presented.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy opisano metodykę obliczeń drgań uzwojeń w transformatorach energetycznych przy pomocy metody elementów skończonych 3D zarówno w dziedzinie elektromagnetycznej jak i mechanicznej. Obliczenia uwzględniają rzeczywistą geometrię uzwojeń oraz ich strukturę materiałową.
EN
The paper describes the calculation method of winding zone in power transformers which uses the 3D finite elements both in electromagnetic and in structural domain. Calculations take into account the realistic geometry and material structure of windings.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł prezentuje wpływ podmagnesowania rdzenia transformatora składową stałą strumienia na indukcję maksymalną w poszczególnych odcinkach obwodu magnetycznego oraz kształt i wartości prądów magnesujących. Przedstawiono układy pomiarowe do analizy podmagnesowania transformatorów jednofazowych oraz trójfazowych przy jednoczesnym podmagnesowywaniu wszystkich kolumn rdzenia i każdej z kolumn z osobna. Przedstawiona została analiza zmian parametrów transformatora pracującego w różnych stanach podmagnesowania.
EN
The paper presents the influence of unidirectional (constant) sub magnetization of the ferromagnetic core of a transformer on the maximum flux density in particular segments of the magnetic circuit and the shape and values of the magnetizing currents. Measurement circuits have been presented, used for the analysis of the sub magnetization of single phase and three phase transformers. It is possible to sub magnetize each column separately or all columns at once. The analysis of the fluctuation of transformer parameters operating in different states of sub magnetization has been presented.
Rodzaj zastosowanego materiału magnetycznego oraz przyjęte w dławiku rozwiązania konstrukcyjne definiują podstawowe cechy użytkowe filtrów, między innymi straty powstające w filtrze, liniowość magnetyczną czy wartość pola akustycznego wokół dławika. Artykuł przedstawia wyniki symulacji parametrów pasywnych filtrów sinusoidalnych typu FluxSIN z rdzeniami o konstrukcji wieloszczelinowej. Analizę porównawczą wykonano dla dławików z rdzeniami z izotropowych i anizotropowych blach krzemowych na podstawie obliczeń symulacyjnych wykonanych w programie RALE Engineering GmbH [1].
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono prototypowe przetworniki emisji akustycznej, które zostały zoptymalizowane do detekcji i monitoringu wyładowań niezupełnych (wnz) w transformatorach energetycznych. Ich wysoka czułość została potwierdzona w badaniach modelowych wnz, w których dla porównania zastosowano popularne przetworniki komercyjne. Ponadto w artykule omówiono kwestię charakterystycznych częstotliwości sygnałów emisji akustycznej generowanych przez wysokoenergetyczne formy wyładowań niezupełnych (ślizgowych, międzyzwojowych, powierzchniowych, w kanale olejowym).
EN
The paper presents prototype acoustic emission transducers, which were optimized for detection and monitoring of partial discharges (PDs) in power transformers. Their high sensitivity was proven in PD model research, in which popular commercial transducers were used for comparison. Moreover, the issue of characteristic frequencies of acoustic emission signals generated by high energy forms of partial discharges (creeping, turn-to-turn, surface, in oil-duct) was discussed in the paper.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono problematykę rozpuszczalności wody w estrze syntetycznym w aspekcie suszenia izolacji celulozowej transformatora. Zwrócono uwagę na bardzo duże, w stosunku do innych cieczy elektroizolacyjnych, graniczne nasycenie estru syntetycznego wodą. Na podstawie wyników badań, opisanego w artykule eksperymentu, wykazano możliwość zastosowania estru syntetycznego do efektywnego suszenia izolacji celulozowej.
EN
The article concerns the water solubility in synthetic ester in aspect of drying of transformer’s cellulose insulation. In particular, attention was drawn to the very high water saturation limit of the synthetic ester compared to the other electro-insulating liquids. It was concluded, on the basis of experiment results, that synthetic ester can be used for efficient drying of transformer’s cellulose insulation.
W artykule przedstawiono różne sposoby modelowania transformatorów energetycznych. Omówiono metody wyznaczania ich parametrów impedancyjnych z uwzględnieniem zaleceń normatywnych. Chodzi głównie o współczynniki korygujące wprowadzone przez normę IEC 60909 [1], które z kolei nie są uwzględniane w normie ANSI [2]. Przedstawiono wyniki obliczeń początkowego prądu zwarcia przeprowadzonych dla sieci testowej w zależności od sposobu modelowania transformatorów.
EN
The paper presents a variety of ways of modeling power transformers. The methods of determining the impedance parameters, taking into account correction coefficients (IEC 60609) and without the correction coefficients (standard ANSI) have been discussed. The paper presents the results of short-circuit current calculations in the test network depending on how transformers are modeled.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.