Thử nghiệm độ tăng nhiệt độ của máy biến áp ở FAT: Phương pháp, phép đo và sự chấp nhận

Zisheng Electric tiếp cận hiệu suất nhiệt như một câu hỏi thiết kế phải được giải quyết trước khi đưa vào sản xuất chứ không phải là một con số cần kiểm tra khi kết thúc quá trình sản xuất. chứng Thử nghiệm độ tăng nhiệt của máy biến áp tỏ liệu hệ thống làm mát hoàn chỉnh có thể loại bỏ nhiệt sinh ra do chế độ tổn thất đã thỏa thuận trong khi vẫn giữ nhiệt độ chất lỏng phía trên và nhiệt độ cuộn dây trong giới hạn quy định hay không. Đối với nhà thầu EPC hoặc người mua tiện ích, thử nghiệm kết nối các giả định về thiết kế, tổn thất đảm bảo, cấu hình bộ làm mát, điều kiện môi trường xung quanh và tải cách nhiệt dài hạn.

Kết quả chỉ hữu ích khi hợp đồng xác định tiêu chuẩn áp dụng, giai đoạn làm mát, vị trí nấc điều chỉnh, cơ sở tổn hao, giới hạn độ tăng nhiệt và phương pháp tính toán. Một yêu cầu mơ hồ như 'kiểm tra nhiệt độ theo IEC' khiến một số quyết định chưa được giải quyết. Nhóm mua hàng nên chuyển những quyết định đó thành quy trình kiểm tra đã được phê duyệt trước khi kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy (FAT).

FAT nhiệt hợp lệ bắt đầu với máy biến áp đã hoàn thiện và cấu hình làm mát đã được phê duyệt.

Thử nghiệm tăng nhiệt độ máy biến áp thực sự chứng minh điều gì

Máy biến áp ngâm trong chất lỏng tạo ra tổn thất không tải trong lõi từ và tổn thất tải trong cuộn dây, dây dẫn và các bộ phận kết cấu. Những tổn thất này trở thành nhiệt. Bể chứa, bộ tản nhiệt, quạt, máy bơm và không khí xung quanh phải loại bỏ lượng nhiệt đó mà không tạo ra nhiệt độ vượt quá giới hạn nhiệt theo hợp đồng. Do đó, thử nghiệm sẽ kiểm tra toàn bộ hệ thống nhiệt chứ không phải một bộ phận riêng biệt.

IEC 60076-2:2011 xác định giới hạn độ tăng nhiệt và phương pháp thử nghiệm độ tăng nhiệt cho máy biến áp ngâm trong chất lỏng. Dự án nên nêu rõ phiên bản đã được thông qua và mọi sửa đổi của người mua hoặc tiện ích. Khi tải trọng và lão hóa nhiệt là một phần của nghiên cứu vận hành, IEC 60076-7:2018 cung cấp hướng dẫn mang tải cho máy biến áp ngâm trong dầu khoáng. Cả hai tài liệu tham khảo đều không loại bỏ sự cần thiết phải thống nhất về nhiệm vụ thực tế của máy biến áp, cơ sở môi trường xung quanh và giai đoạn làm mát.

FAT thường sử dụng phương pháp thử nghiệm để cung cấp tổn hao máy biến áp mà không yêu cầu dãy tải bên ngoài bằng với định mức đầy đủ của máy biến áp. Kết nối thử nghiệm và tính toán phụ thuộc vào phương pháp đã được phê duyệt. Người mua nên xem lại quy trình thay vì cho rằng mọi phòng thí nghiệm đều sử dụng cùng một trình tự.

Xác định đảm bảo nhiệt trước FAT

Giới hạn nhiệt độ ảnh hưởng đến kích thước dây dẫn, mật độ dòng điện, tuổi thọ cách điện, diện tích bộ tản nhiệt, số lượng quạt, cách bố trí máy bơm và độ hở của vỏ. Nếu thay đổi bảo hành sau khi phê duyệt thiết kế, hiệu ứng có thể vượt ra ngoài bảng kiểm tra. Nó có thể yêu cầu một hệ thống làm mát được thiết kế lại hoặc bố trí bộ phận hoạt động khác.

Các công đoạn làm nguội phải rõ ràng

Nhiều máy biến áp điện có nhiều hơn một định mức, ví dụ như định mức làm mát tự nhiên và định mức làm mát cưỡng bức cao hơn. Bảng dữ liệu phải nêu rõ hiệu suất nhiệt nào được đảm bảo ở từng giai đoạn và quạt hoặc máy bơm nào hoạt động. Các bộ làm mát dự phòng, quạt dự phòng và trình tự điều khiển tự động cũng cần có trạng thái rõ ràng trong quá trình thử nghiệm. Thử nghiệm với mọi quạt đang chạy có thể không chứng minh được chế độ làm việc của bộ làm mát N-1 đã được thỏa thuận.

Kiểm tra vòng quay của quạt, hướng luồng khí, dòng điện động cơ, chỉ báo bơm, tiếp điểm điều khiển và logic cảnh báo trước khi chạy nhiệt. Các vấn đề lắp ráp nhỏ có thể làm sai lệch kết quả: quạt lắp ngược, van đóng, đường dẫn bộ tản nhiệt bị chặn hoặc cài đặt điều khiển không chính xác có thể làm giảm khả năng làm mát mà không thể hiện rõ qua kết nối thử nghiệm chính.

Nhiệt độ môi trường xung quanh là một phần của phép đo

Cảm biến môi trường phải đại diện cho không khí đi vào bề mặt làm mát máy biến áp và không được làm nóng bởi bể chứa, cáp thử nghiệm, ánh sáng mặt trời trực tiếp hoặc thiết bị không liên quan. Quy trình phải xác định số lượng cảm biến, vị trí của chúng, phương pháp che chắn và lấy trung bình. Nếu bản ghi môi trường xung quanh không ổn định hoặc không mang tính đại diện thì mức tăng nhiệt độ được tính toán có thể bị tranh cãi ngay cả khi bản thân máy biến áp hoạt động chính xác.

Đối với việc lắp đặt trong nhà, nghiên cứu thông gió trong phòng vẫn tách biệt với thử nghiệm tại nhà máy. FAT có thể chứng minh máy biến áp và bộ làm mát của nó trong điều kiện phòng thí nghiệm; nó không thể chứng minh rằng phòng máy biến áp trong tương lai sẽ loại bỏ lượng nhiệt thải ra. Người thiết kế EPC phải sử dụng các yêu cầu về tổn thất và không khí làm mát được đảm bảo khi kiểm tra các cửa gió, ống dẫn, quạt và độ tăng nhiệt độ phòng.

Lập kế hoạch nhiệm vụ kiểm tra từ tổn thất đo được

Quy trình xử lý nhiệt phải giải thích cách thiết lập tổng tổn thất và cách kiểm soát công suất bơm vào. Mối quan hệ giữa tổn hao đo được và công suất thử nghiệm quy định rất quan trọng vì một thiết bị có tổn hao tải cao hơn giá trị thiết kế sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn khi vận hành. Phương pháp chấp nhận không được lặng lẽ thay thế tổn thất thiết kế thấp hơn bằng tổn thất đo được cao hơn.

Phối hợp quá trình chạy nhiệt với thử nghiệm tổn thất không tải của máy biến áp và các phép đo tổn thất khác. Xác nhận các hiệu chỉnh vị trí, tần số, dạng sóng và nhiệt độ dây dẫn thử nghiệm được sử dụng cho các giá trị tổn thất. Nếu dự án yêu cầu nhiều xếp hạng làm mát, hãy chỉ rõ liệu một chuỗi liên tục có thể thiết lập các kết quả cần thiết hay không hoặc liệu các điều kiện ổn định bổ sung có cần thiết hay không.

Hồ sơ tổn thất, trạng thái làm mát và kênh nhiệt độ phải được theo dõi theo một trình tự thử nghiệm đã được phê duyệt.

Đo chính xác nhiệt độ chất lỏng và cuộn dây

Nhiệt độ chất lỏng cao nhất

Điểm đo nhiệt độ chất lỏng và độ chính xác của thiết bị phải được xác định trong quy trình. Ghi lại nhiệt độ trong suốt quá trình thử nghiệm thay vì chỉ ở cuối. Xu hướng này cho biết liệu đã đạt được điều kiện ổn định hay chưa và giúp người đánh giá phân biệt được điểm ổn định hợp lệ với điểm dừng sớm. Báo cáo sẽ hiển thị thời gian đã trôi qua, công suất kiểm tra, chỉ số môi trường xung quanh, chỉ số chất lỏng và trạng thái bộ làm mát trên dòng thời gian chung.

Nhiệt độ cuộn dây trung bình theo điện trở

Nhiệt độ trung bình của cuộn dây thường được xác định từ sự thay đổi điện trở cuộn dây. Điều này làm cho các phép đo trước khi kiểm tra và tắt máy trở nên quan trọng. Phải ghi lại điện trở lạnh, nhiệt độ tham chiếu, điện trở nóng, thời gian sau khi tắt máy và phương pháp ngoại suy. Độ trễ xảy ra khi nguồn thử nghiệm bị ngắt kết nối và mạch điện trở DC được kết nối, do đó cuộn dây bắt đầu nguội trước khi đọc điện trở nóng đầu tiên. Một lần đọc muộn là không đủ cho một kết quả có thể bảo vệ được.

Nhóm nên thực hiện một loạt phép đo điện trở theo kế hoạch sau khi tắt máy và sử dụng phương pháp ngoại suy đã thống nhất. Xem lại các đầu đo, phạm vi cầu, cực tính và vị trí vòi. các Hướng dẫn FAT điện trở cuộn dây giải thích lý do tại sao nhiệt độ, lựa chọn vòi và số đọc ổn định lại quan trọng độc lập với tính toán nhiệt.

Nhiệt độ điểm nóng

Độ tăng trung bình của cuộn dây không tự động bằng nhiệt độ cao nhất của dây dẫn. Yêu cầu về điểm nóng có thể được hỗ trợ bằng các tính toán thiết kế, mô hình nhiệt hoặc cảm biến trực tiếp khi được chỉ định. Hợp đồng phải nêu rõ phương pháp nào được áp dụng và dữ liệu thiết kế nào phải được gửi. Không suy ra giá trị điểm nóng bằng cách thêm một khoản phụ cấp tùy ý không thuộc phương pháp thiết kế đã được phê duyệt.

Thiết bị điều khiển và tính toàn vẹn dữ liệu

Báo cáo độ tăng nhiệt độ phải xác định mọi kênh nhiệt độ, dụng cụ điện, máy biến dòng, máy biến điện áp và thiết bị đo điện trở được sử dụng cho kết quả. Hiệu lực hiệu chuẩn và phạm vi thiết bị phải có sẵn để nhân chứng xem xét. Đồng bộ hóa thời gian rất quan trọng vì các giá trị công suất, môi trường xung quanh và nhiệt độ được so sánh theo xu hướng.

Trước khi cấp điện, hãy thực hiện kiểm tra kênh: đặt các cảm biến ở vị trí được hiển thị trên quy trình, xác minh các giá trị hợp lý, xác nhận các đơn vị và dán nhãn cho mỗi kênh một cách nhất quán. Kênh môi trường xung quanh và chất lỏng trên cùng bị hoán đổi có thể không được phát hiện cho đến khi hoàn thành nhiều giờ thử nghiệm. Sao lưu dữ liệu nên được thực hiện trong quá trình kiểm tra kéo dài để phần mềm hoặc sự cố mất điện không xóa toàn bộ bản ghi.

• Ghi lại các kết nối thử nghiệm và vị trí vòi đã chọn.

• Liệt kê các quạt và máy bơm đang vận hành, cách ly hoặc được chỉ định ở chế độ chờ.

• Ghi lại điện áp, dòng điện, tổng công suất được đưa vào và hệ số công suất theo yêu cầu của phương pháp.

• Xu hướng từng kênh nhiệt độ môi trường và chất lỏng.

• Thời gian tắt tài liệu và mỗi lần đọc điện trở nóng.

• Giữ lại dữ liệu thô cũng như bảng chấp nhận tóm tắt.

Điều tra kết quả bất thường trước khi lặp lại xét nghiệm

Nếu nhiệt độ tăng cao hơn giới hạn hoặc xu hướng không đều, hãy ngừng coi vấn đề này như một vấn đề về bảng tính. Trước tiên, hãy xác minh nguồn điện thử nghiệm, cảm biến, thiết bị làm mát, vị trí xung quanh và đầu vào tính toán. Sau đó kiểm tra mức dầu, vị trí van, cách ly bộ tản nhiệt, hướng quạt, hoạt động của máy bơm và các vật cản luồng khí. So sánh tổn thất đo được với giá trị thiết kế và xem xét liệu giai đoạn làm mát dự kiến ​​có thực sự được đưa vào sử dụng hay không.

Việc kiểm tra lặp lại phải tuân theo nguyên nhân đã được xác định và hành động khắc phục đã được phê duyệt. Chỉ lặp lại quá trình chạy nhiệt kéo dài mà không giải thích kết quả đầu tiên sẽ lãng phí thời gian và có thể che giấu sự cố liên tục của bộ làm mát hoặc thiết bị đo đạc. Bất kỳ thay đổi nào về thiết kế—bộ tản nhiệt bổ sung, cách bố trí quạt được sửa đổi, logic điều khiển thay đổi hoặc sửa đổi cuộn dây—phải được phản ánh trong bản vẽ, hóa đơn vật liệu và hồ sơ cuối cùng.

Cấu hình bộ tản nhiệt, luồng không khí và trạng thái phụ kiện phải phù hợp với thỏa thuận bảo dưỡng cuối cùng.

Ví dụ điền đặc tả giả thuyết

Ví dụ sau đây chỉ mang tính giả thuyết và không được coi là một dự án thực tế hoặc một yêu cầu chung.

Định dạng này buộc người mua phải thay thế phần giữ chỗ bằng các giá trị được phê duyệt. Nó cũng hiển thị các quyết định còn thiếu trước ngày FAT. Thông số kỹ thuật mua hàng hữu ích không bao giờ được sao chép các giới hạn nhiệt, các giả định về môi trường xung quanh hoặc dự phòng làm mát từ một máy biến áp không liên quan.

Danh sách kiểm tra của người mua trước khi chứng kiến ​​FAT

1. Xác nhận bảng dữ liệu đã được phê duyệt, xếp hạng bảng tên và chỉ định làm mát đồng ý.

2. Xem lại phương pháp thử, mức tổn thất áp dụng và vị trí vòi.

3. Xác minh giới hạn nhiệt của dự án và xử lý dung sai đo.

4. Kiểm tra trạng thái quạt, bơm, van và bộ làm mát so với bố trí đã được phê duyệt.

5. Xác nhận vị trí cảm biến môi trường xung quanh và hiệu chuẩn thiết bị.

6. Xem lại kế hoạch đọc và ngoại suy điện trở tắt máy.

7. Yêu cầu các xu hướng, tính toán và độ lệch thô trong gói FAT cuối cùng.

8. Liên kết các kết quả chưa được giải quyết với quá trình không tuân thủ và phát hành.

Kết nối kết quả với bản phát hành của nhà máy

Chấp nhận nhiệt phải là một điều kiện giải phóng được xác định trong kế hoạch kiểm tra và thử nghiệm. Báo cáo đã ký phải xác định số sê-ri máy biến áp, thiết bị làm mát cuối cùng, bản sửa đổi quy trình đã được phê duyệt và bất kỳ sự không phù hợp nào phát sinh trong quá trình chạy. Nếu các phụ kiện được thay thế, sửa chữa hoặc nối lại dây sau khi thử nghiệm, kỹ thuật viên phải quyết định xem sự thay đổi đó có ảnh hưởng đến cấu hình nhiệt đã được chứng minh hay không. Sổ dữ liệu sản xuất phải giữ bảng tính toán, tệp xu hướng thô, danh sách thiết bị, bằng chứng hiệu chuẩn và ký xác nhận của người chứng để có thể xem xét kết quả trong quá trình vận hành thử hoặc điều tra dịch vụ sau này.

Từ dữ liệu thử nghiệm nhiệt đến lựa chọn máy biến áp

Thử nghiệm độ tăng nhiệt của máy biến áp có giá trị nhất khi nó khép kín vòng lặp giữa thông số kỹ thuật, thiết kế, chế tạo và vận hành. Nó không thay thế việc nghiên cứu thông gió trong phòng, nghiên cứu tải trọng hoặc đánh giá môi trường xung quanh địa điểm của người mua. Nó xác nhận rằng thiết bị được cung cấp đáp ứng nhiệm vụ nhiệt đã thỏa thuận trong cấu hình được thử nghiệm.

Zisheng Electric có thể xem xét các yêu cầu đối với máy biến áp ngâm dầu , dành riêng cho dự án máy biến áp trạm biến áp hoặc khác các cấu hình máy biến áp . Để chuẩn bị phản hồi kỹ thuật, hãy cung cấp sơ đồ một đường, công suất định mức, tỷ số điện áp, tần số, cấu hình tải, dữ liệu xung quanh, nhiệm vụ làm mát, tổn thất được đảm bảo, tiêu chuẩn kiểm tra và yêu cầu FAT của người mua. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sẽ xem xét các yêu cầu và trả lời các câu hỏi của dự án trong vòng 24 giờ.