Ο
μετασχηματιστής ισχύος είναι μία από τις πιο αξιόπιστες συσκευές της ηλεκτρικής
εγκατάστασης. Δεν έχει κινούμενα μέρη, απαιτεί ελάχιστη συντήρηση και έχει την
δυνατότητα να αντέχει υπερεντάσεις, υπερτάσεις και βραχυκυκλώματα που μπορούν
να προκαλέσουν βλάβη η και να καταστρέψουν άλλες συσκευές της εγκατάστασης. Η
επαναλαμβανόμενη όμως εμφάνιση τέτοιων σφαλμάτων η γεγονότων μπορεί να
επιταχύνει σε μεγάλο βαθμό την φθορά και την εμφάνιση βλάβης σε έναν
μετασχηματιστή.
Οι
επιπτώσεις και το κόστος μιας βλάβης σε ένα μετασχηματιστή και της επακόλουθης
διακοπής της ηλεκτροδότησης μπορεί να είναι εξαιρετικά σοβαρές ανάλογα με την
εγκατάσταση την οποία τροφοδοτούν. Σε ένα εργοστάσιο θα έχουμε απώλεια
παραγωγής, σε ένα κτίριο γραφείων πιθανή απώλεια δεδομένων ενώ σε ένα
νοσοκομείο θα τεθούν σε κίνδυνο ανθρώπινες ζωές. Σε όλα αυτά θα πρέπει να
προστεθεί το κόστος από τις απώλειες εργατοωρών, τις πιθανές βλάβες σε
ευαίσθητο εξοπλισμό, τη μη έγκαιρη εκτέλεση παραγγελιών κτλ καθώς και το
κόστος που προκύπτει από διάφορες αποθετικές ζημιές που δεν είναι εύκολα
κοστολογίσημες.
Είναι
προφανής λοιπόν ο λόγος για την εκτέλεση ενός προγράμματος ελέγχων, με δεδομένο
ότι οι ενδείξεις της φθοράς και της επερχόμενης βλάβης που οφείλονται συνήθως σε
προγενέστερα βραχυκυκλώματα, γήρανση των υλικών του μετασχηματιστή η σε άλλες
αιτίες μπορούν, τις περισσότερες φορές, να ανιχνευτούν μέσω των ελέγχων αυτών.
·
Μετρήσεις
αντίστασης μόνωσης (IR – DAR – PI)
Είναι βασικές
μετρήσεις για τον έλεγχο και τη παρακολούθηση της κατάστασης ενός
μετασχηματιστή. Οι δοκιμές αυτές δείχνουν τη ποιότητα ενός μονωτικού
υλικού μέσω της εφαρμογής συνεχούς τάσης (dc) επί χρονικού διαστήματος 10
λεπτών και της ταυτόχρονης μέτρησης της ροής του ρεύματος υπολογίζοντας έτσι τη
τιμή της αντίστασης μόνωσης.
·
Μέτρηση
διηλεκτρικής αντοχής
Σε
μετασχηματιστή μέσης τάσης είναι σημαντικό να εκτελεστεί δοκιμή διηλεκτρικής
αντοχής (ac withstand test). Διάρκεια δοκιμής 60 δευτερόλεπτα.
·
Μετρήσεις
μονωτικού ελαίου
Οι μετρήσεις στο μονωτικό λάδι του μετασχηματιστή
είναι κρίσιμες για τη παρακολούθηση των μονωτικών ιδιοτήτων αυτού
Ο έλεγχος της διηλεκτρικής αντοχής και η χημική ανάλυση του μονωτικού ελαίου είναι ο βασικός έλεγχος που πρέπει να γίνεται ανά τακτά χρονικά διαστήματα για να εξασφαλίζεται ότι οι μονωτικές του ιδιότητες διατηρούνται στα απαιτούμενα επίπεδα Οι έλεγχοι αυτοί γίνονται με ειδικό εξοπλισμό και απαιτείται η λήψη μικρής ποσότητας ελαίου από την βαλβίδα αποστράγγισης του Μ/Σ. Με την μελέτη των αποτελεσμάτων κάθε ελέγχου και μετά από έναν αριθμό τακτικών ελέγχων είναι δυνατός ο κατά προσέγγιση υπολογισμός του βαθμού εξέλιξης της υφιστάμενης κατάστασης του ελαίου και της υπολειπόμενου χρόνου μέχρι την εμφάνιση σοβαρής βλάβης του Μ/Σ.
·
Μετρήσεις
χωρητικότητας και εφδ – frequency sweep
Η μέτρηση και η
παρακολούθηση της τιμής της εφδ των μονωτήρων ενός μετασχηματιστή είναι ένα
σημαντικό εργαλείο για τη κατάσταση του μονωτικού υλικού. Οι τιμές αυτές καθώς
και η εξέλιξη τους στη διάρκεια του χρόνου μπορεί να οδηγήσει σε μία πρόγνωση
για το καθορισμό των μελλοντικών ενεργειών συντήρησης συναρτήσει και του
κόστους .
·
Μετρήσεις
χωρητικότητας και εφ δ στα Bushings ΥΤ των μετασχηματιστών
Η μέτρηση και η
παρακολούθηση των τιμών της εφ δ καθώς και της χωρητικότητας των μονωτήρων
υψηλής τάσης ενός μετασχηματιστή είναι πολύ σημαντική για να ελεγχθεί η
κατάσταση της μόνωσης.
·
Μετρήσεις
ρεύματος διέγερσης μετασχηματιστή
Το ρεύμα
διέγερσης του μετασχηματιστή είναι αυτό που προκύπτει από τη μαγνητική
επαγωγή στον πυρήνα του. Μία ακριβής μέτρηση του ρεύματος διέγερσης μπορεί να
δώσει πληροφορίες σχετικά με τη κατάσταση του πυρήνα. Ανεπιθύμητα ρεύματα ή
ακούσιες γειώσεις του πυρήνα μπορεί να επηρεάσουν το ρεύμα διέγερσης και να
εντοπίσουν το πρόβλημα.
Μέτρηση αντίστασης τυλιγμάτων
Ο
έλεγχος της αντίστασης των τυλιγμάτων μπορεί να φέρει στην επιφάνεια αρκετές
πληροφορίες για την κατάσταση του Μ/Σ. Σημειακά βραχυκυκλώματα, διακοπές
συνέχειας, χαλάρωση μηχανικών επαφών και άλλα προβλήματα μπορούν να
αποκαλυφθούν με την μέτρηση της αντίστασης των τυλιγμάτων.
Η μέτρηση των ωμικών αντιστάσεων των τυλιγμάτων σε ένα
μετασχηματιστή είναι σημαντική για τους παρακάτω λόγους:
o Για τον υπολογισμό των απωλειών φορτίου I2R.
o Για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας των τυλιγμάτων στο τέλος
του κύκλου δοκιμών του μετασχηματιστή
o Σαν βάση προσέγγισης πιθανού σφάλματος
Οι μετασχηματιστές
υπόκεινται σε δονήσεις. Επιπλέον προβλήματα ή σφάλματα συμβαίνουν λόγω κακής
σχεδίασης, συναρμολόγησης, συνθηκών περιβάλλοντος, υπερφόρτισης ή κακής
συντήρησης. Μετρώντας την αντίσταση τυλιγμάτων εξασφαλίζουμε ότι οι συνδέσεις
είναι σωστές και ότι δεν υπάρχουν ανοικτές σπείρες ή κατεστραμμένες. Ακόμα
ελέγχεται ο τρόπος σύνδεσης του μεταγωγέα τάσης πάνω στα τυλίγματα του
πρωτεύοντος ενός μετασχηματιστή. Επιπλέον ελέγχεται και τρόπος αλλαγής θέσης
του μεταγωγέα. Ένας άλλος σημαντικό παράγοντας στη δοκιμή είναι η θερμοκρασία
τυλίγματος. Έτσι, τα αποτελέσματα δοκιμών πρέπει να αναφέρουν τη τιμή της
αντίστασης στη θερμοκρασίας μέτρησης αλλά και σε άλλη θερμοκρασία (πχ. 20o C).
Όταν θα χρειαστεί να συγκριθούν μετρήσεις σε διαφορετικές περιόδους
ελέγχους κατά τη διάρκεια του χρόνου λειτουργίας είναι σημαντικό να αναφέρονται
στην ίδια θερμοκρασία. Ο έλεγχος γίνεται με μικροωμόμετρο για τη πραγματοποίηση των μετρήσεων.
Ελεγχος λόγου μετασχηματισμού
Ο
λόγος μετασχηματσμού σε ένα μετασχηματιστή αντιστοιχεί στον λόγο του αριθμού
των σπειρών στα τυλίγματα πρωτεύοντος και δευτερεύοντος αντίστοιχα. Η
θεμελιώδης αυτή σχέση αποτελεί την βάση για τον συγκεκριμένο αυτόν έλεγχο. Αν
οι μετρήσεις μεταξύ των τυλιγμάτων αποκλίνουν μεταξύ τους κατά ένα ποσοστό 5% που υπερβαίνει
τις προδιαγραφές του κατασκευαστή τότε έχουμε ένδειξη ύπαρξης φθοράς στην
περιέλιξη που θα οδηγήσει γρήγορα σε σοβαρή βλάβη και διακοπή λειτουργίας του
Μ/Σ.
Ο
λόγος μετασχηματισμού μπορεί να αλλάξει εξ αιτίας πολλών παραγόντων όπως
φυσικών ζημιών εξαιτίας σφάλματος, ή διαβρωμένης μόνωσης, είτε
ατυχήματος στη μεταφορά και τοποθέτηση.
·
Μέτρηση τάσης
βραχυκύκλωσης μετασχηματιστή
Η μέτρηση της
τάσης βραχυκύκλωσης και η επαλήθευση των ονομαστικών τιμών της, είναι ένα πολύ
σημαντικό εργαλείο στις διαγνωστικές μετρήσεις ειδικά όσον αφορά τη κατάσταση
των τυλιγμάτων του μια και μπορεί να ανιχνεύσει την οποιαδήποτε παραμόρφωση
τους. Στο παρακάτω σχήμα παρουσιάζεται σχηματικά η συνδεσμολογία της μέτρησης.
Τάση βραχυκύκλωσης Uk ενός μετασχηματιστή
καλούμε τη τάση του πρωτεύοντος για την οποία έχουμε, με βραχυκυκλωμένο
δευτερεύον, ονομαστικό ρεύμα. Η τάση βραχυκύκλωσης προσδιορίζει και τη σύνθετη
αντίσταση του, δηλαδή την ωμική αντίσταση και την επαγωγική αντίδραση σκέδασης
των τυλιγμάτων ενός μετασχηματιστή.
·
Έλεγχος
σχεδίων, καλωδιώσεων και λειτουργικές δοκιμές
Είναι κρίσιμο να πραγματοποιηθούν όλες οι λειτουργικές
δοκιμές, να ελεγχθούν όλες οι καλωδιώσεις σχετικά με τις διάφορες προστασίες
και τα κυκλώματα ελέγχου, alarm και trip ενός μετασχηματιστή. Προ
της αρχικής ενεργοποίησης ή κατά τη διάρκεια εργασιών συντήρησης σε έναν
υποσταθμό, η ομάδα μετρήσεων της ΑΤΕ θα πραγματοποιήσει τις παρακάτω δοκιμές
και ελέγχους
o Ενδελεχής έλεγχος των σχεδίων καλωδίωσης των κυκλωμάτων
ελέγχου Μ/Σ
Έλεγχος και δοκιμές
o Ενδείξεων alarms και trips μετασχηματιστή
o Καλή λειτουργία Η/Ν Bucholz (alarm και trip)
o Έλεγχος ορθών ρυθμίσεων θερμοκρασίας λαδιού (alarm και trip)
o Έλεγχος ορθής λειτουργίας της προστασίας θερμοκρασίας
o Έλεγχος και δοκιμές λειτουργίας της θερμοκρασίας τυλιγμάτων
(alarm και trip)
o Δοκιμές καλής λειτουργίας ανεμιστήρων (πρώτο and δεύτερο
στάδιο)
o Έλεγχος καλής λειτουργίας προστασίας στάθμης ελαίου
o Έλεγχος καλής λειτουργίας προστασίας στάθμης ελαίου OLTC
o Έλεγχος σωστής σύνδεσης, προγραμματισμού και λειτουργίας στο
AVR
