Испытание трансформатора на стойкость при ударных толчках током

Обмотки любого трансформатора должны выдерживать динамические усилия, возникающие в них в процессе эксплуатации. Вокруг провода, при протекании через него электрического тока, возникает магнитное поле. Это фундаментальное свойство электромагнитного поля — электрический ток и магнетизм неразрывно связаны.

Между любыми магнитами существуют силы притягивания и отталкивания, которые хорошо известны любому ребёнку, играющему с магнитиками. Поэтому между витками в обмотках любой электрической машины, при протекании через них тока, возникают силы отталкивания и притяжения. Эти силы тем больше, чем больше протекающий ток.

Способность выдерживать механические усилия, возникающие при протекании больших токов через обмотку, называется динамической стойкостью трансформатора.

Большие токи через обмотки трансформатора протекают при коротких замыканиях (КЗ) за трансформатором и при бросках тока намагничивания.

КЗ за трансформатором это замыкание, при котором трансформатор находится между точкой КЗ и источником питания. Максимальный ток КЗ — при замыкании на выводах трансформатора.

Причина броска тока намагничивания — индуктивность обмоток трансформатора. Каждая обмотка физически представляет собой катушку индуктивности. Свойство катушки индуктивности заключается в том, что она сопротивляется любому изменению электрического тока через неё. В катушке возникает электродвижущая сила, пропорциональная изменению тока (его производной) и противоположная по знаку. Самый большой бросок тока возникает если ток возрастает от нуля до максимального, что имеет место при включении трансформатора.

И ток КЗ и ток броска тока намагничивания в несколько раз больше номинального тока трансформатора. Самая тяжёлая ситуация возникает при наложении этих двух случаев — при включении трансформатора на КЗ. В реальной жизни такая ситуация может иметь место, например, при включении резерва.

Эта ситуация моделируется при испытаниях на стойкость при ударных толчках током. Обмотки низшего напряжения трансформатора закорачиваются (имитируется КЗ на выводах) и производится включение обмотки высшего напряжения на рабочее напряжение. Требования к стойкости трансформаторов установлены ГОСТ Р 52719-2007 «Трансформаторы силовые. Общие технические условия», раздел 6.4, пункт 6.4.2.

ООО «КПМ» с радостью сообщает, что успешно завершены испытания трансформаторов его производства на соответствие этим требованиям. В Испытательном центре высоковольтной аппаратуры АО «НТЦ ФСК ЕЭС» проведены натурные испытания, в ходе которых трансформатор 50 раз подвергался включениям с закороченной обмоткой НН при питании от ударного генератора.

Перед и после испытания были проведены стандартные тесты на прочность изоляции. В ходе испытаний визуально контролировалось отсутствие повреждений и сопротивление трансформатора.

Трансформатор ООО «КПМ» выдержал серию из 50 ударных толчков током, его конструкция не была повреждена, а электрические параметры остались в соответствии с паспортными данными. Испытания были успешно пройдены.