Informacje techniczne dotyczące kontroli za pomocą podczerwieni transformatorów suchych żywicznych

Data dodania: 2020-01-27
Autor:

W poniższym artykule chcielibyśmy podać kilka prostych ale ważnych informacji, które pozwolą na lepsze rozumienie podczas obserwacji pracy transformatora suchego żywicznego oraz określenie czy transformator pracuje normalnie i czy wartości parametrów mieszczą się w spodziewanych granicach albo w przypadku konieczności wykonanie dodatkowych badań w celu uniknięcia wyłączeń transformatora przez zainstalowane w nim zabezpieczenie termiczne.

Transformatory suche żywiczne produkcji Elettromeccanica Piossasco przystosowane są do pracy przy maksymalnym wzroście temperatury wynoszącym 100°C powyżej temperatury otoczenia.
Materiał izolacyjny stosowany w transformatorach posiada klasę temperaturową F, co odpowiada maksymalnej dopuszczalnej temperaturze wynoszącej 155°C.

Producent zaleca nie dopuszczać przekroczenia wartości temperatury transformatora powyżej 140°C.
Powyższe zaleca się dlatego, że chociaż transformator może pracować przy temperaturze transformatora powyżej 140°C, praca w takich warunkach może spowodować przedwczesne starzenie materiału izolacyjnego i jak skutek skrócenie żywotności transformatora.

Na poniższym wykresie przedstawiono stosunek spodziewanej temperatury transformatora do przepływającego prądu.

Wykres

Transformator

W transformatorach suchych żywicznych produkcji Elettromeccanica Piossasco sondy PT100 instalowane są pomiędzy uzwojeniami SN i nN - w przypadku braku kanałów chłodzących w uzwojeniach nN (zazwyczaj to są transformatory o mocy znamionowej do 400-500 kVA) lub w przypadku transformatorów o większej mocy znamionowej - w kanale środkowym w uzwojeniach nN. Przykłady rozmieszczenia sond pokazane są na poniższych rysunkach.

Transformator

Transformator

Transformator

Podsumowanie
W celu kontroli temperatury transformatorów za pomocą podczerwieni, zalecamy wykonywać pomiar w poniżej wymienionych punktach krytycznych (w tych punktach spodziewana jest najwyższa wartość temperatury podczas normalnej pracy transformatora):

  • - kontrola temperatury uzwojeń SN
    należy celować kamerą termowizyjną w punkt znajdujący się w przybliżeniu o 25cm poniżej górnej krawędzi uzwojenia SN, ponieważ tam zlokalizowany jest punkt o najwyższej wartości temperatury. Po drodze od tego punktu do dolnej krawędzi uzwojenia temperatura obniży się o kilka stopni proporcjonalnie do powierzchni kontaktującej się z otaczającym powietrzem.
  • - kontrola temperatury uzwojeń nN
    należy celować kamerą termowizyjną w punkt znajdujący się w przybliżeniu o 25cm poniżej górnej krawędzi uzwojenia nN, ponieważ tam zlokalizowany jest punkt o najwyższej wartości temperatury. Potwierdzamy, że w ogólnych przypadkach sondy PT100 instalowane są na głębokości w przybliżeniu o 25cm poniżej górnej krawędzi kolumny nN.
  • - kontrola temperatury szyn nN
    należy celować kamerą termowizyjną na szyny po wyjściu z uzwojeń w okolicach zagięć, ponieważ tam zlokalizowane są punkty o najwyższej wartości temperatury. Po drodze w górę od górnej krawędzi uzwojeń temperatura obniży się o kilka stopni proporcjonalnie do powierzchni kontaktującej się z otaczającym powietrzem.

W przypadku transformatorów produkcji Elettromeccanica Piossasco należy zawsze kontrolować temperaturę uzwojeń.
Dlatego w przypadku zainstalowania układu wentylacji wymuszonej, zalecamy ustawienie poniższych wartości progowych temperatury uzwojeń dla załączenia wentylatorów (zgodnie z powyższymi informacjami):

  • - 110°C (temperatura uzwojenia) - włączenie wentylatorów
  • - 100°C (temperatura uzwojenia) - wyłączenie wentylatorów

Powyższe wartości zostały zasugerowane w celu uniknięcia zakłócenia pracy zabezpieczenia temperaturowego transformatora, jednocześnie ograniczając używanie wentylatorów do niezbędnego minimum, unikając nadmiernego użycia, które nie będzie maiło pozytywnego wpływu na transformator zaś będzie powodowało przedwczesne starzenie/psucie się wentylatorów.
Dla termometrów można stosować takie same nastawy jak w przekaźniku T-154, tzn. 120°C - alarm i 135°C - wyłączenie, ale zawsze biorąc pod uwagę temperaturę uzwojeń.

Co do temperatury rdzenia (która zazwyczaj jest o 15-20°C wyższa od temperatury uzwojeń nN), potwierdzamy, że nie jest ona powodem do zmartwień, ponieważ nie prowadzi ona do skrócenia okresu żywotności izolacji transformatora.
Dokładnie z tego powodu norma IEC 60076-11 dla wyznaczenia stanu przegrzania nie bierze pod uwagę temperaturę rdzenia, a tylko temperaturę uzwojeń.
Potwierdzamy, iż izolacja rdzenia wykonanego ze stali magnetycznej wykonana jest z tlenku, który wytrzymuje wysokie wartości temperatury (około 900°C), czyje zniszczenie nastąpi znacznie później niż osiągnięcie przez otaczające materiały ich temperatury topienia.

Podsumowując, zalecamy przy doborze nastaw włączenia się wentylacji wymuszonej nie brać pod uwagę temperaturę rdzenia, ponieważ ona może zwiększyć się do wartości 150-160°C nie powodując przy tym żadnych problemów oraz nie ryzykując wpłynąć na prawidłową pracę transformatora.

Postaraliśmy się dokładnie wytłumaczyć zagadnienia związane z kontrolą temperatury, ale w przypadku dodatkowych pytań prosimy o kontakt.

Autor: Radosław Ciemniewski
Dyrektor Działu Technicznego firmy EG System Sp. z o.o. Sp. k.

Zobacz nasz ostatni wpis: Szynoprzewody oświetleniowe - najciekawsze rozwiązania na rok 2020!

Transformator