Diagnostyka transformatora trakcyjnego

Transkrypt

1 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Ogólny chema układu naędowego jednoki rakcyjnej zailanej z ieci o naięciu rzemiennym 5 kv, 5/6Hz 15 kv, 16⅔Hz Oświelenie 1 1 enylacja Ładowanie akumulaorów Inne urządzenia M1 M M3 M Podawowe komoneny naędowego układu rakcyjnego: 1-ieć zailająca, -anograf, 3- główny ranformaor, 4-uzwojenie ierwone, 5-zyna, 6-uzwojenie wórne rakcyjne, 7-uzwojenie wórne omocnicze, 8- rzekzałnik naięcia uzwojenia omocniczego, 9-rzekzałnik naięcia uzwojenia rakcyjnego, 1-układ rzekzałnikowy w obwodzie rakcyjnym, 11-ilniki rakcyjne, 1-odbiorniki w obwodzie omocniczym. Naięcie na uzwojeniu ierwonym charakeryzuje ię znaczną zmianą amliudy i zawiera harmoniczne o zmieniającym ię widmie. niekórych yemach zailających zmienia ię akże częoliwość

2 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Moce ranformaorów:.5 MVA (mero) do 6.5 MVA (owarowe) Liczba uzwojeń: od kilku do kilkunau. Generalna zaada: liczba uzwojeń rony ierwonej je aka ama jak rony wórnej. Uzwojenia odowiadające obie ą makymalnie ze obą magneycznie rzężone (najbliżzej ołożone). Ty wykonania: dwukolumnowy lub łazczowy. ozmiezczenie uzwojeń: cyldryczne lub krążkowe. ymuzony yem chłodzenia: wewnęrzny -olej, zewnęrzny- owierze. Przykład ranformaora dwukolumnowego z ośmioma uzwojeniami cyldrycznymi: P1,P3 -uzwojenia omocnicze rony ierwonej; P,P4 -uzwojenia rakcyjne rony ierwonej; S1,S -uzwojenia omocnicze rony wórnej; T1,T -uzwojenia rakcyjne rony wórnej. Skojarzenie uzwojeń rony ierwonej i wórnej Przekrój odłużny rzez części akywne A1 c11 A1 P T1 a1 c1 a11 a1 P4 P3 T S a11 a a1 c1 a1 A a A P1 S1 c11

3 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego idok ranformaora ojazdu rakcyjnego TGV idok akywnych komonenów ranformaora lokomoywy owarowej. Tranformaor zawiera akże cewki układów filrujących ewnęrzne czynniki odwyżzające ryzyko uzkodzenia ranformaora: ounkowo duże warości okładu rądowego(narażenia uzwojeń), dukcji magneycznej (zwiękzony rumień rozrozenia) oraz naężenia ola elekrycznego (narażenia izolacji). ynika o z mimalizacji objęości ranformaora. Zewnęrzne czynniki odwyżzające ryzyko uzkodzenia ranformaora: drgania i wrząy; any nieualone lub quai-ualone any racy; ounkowo duże romości rądów w uzwojeniach wórnych owodowanie racą falownikową układów roowniczych (wynika o z warunku co(φ)1).

4 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Niekóre, oencjalne uzkodzenia lub nierawności elemenów akywnych ranformaora (uzwojenie i rdzeń magneyczny) rzedawione w oób oglądowy elakacja narężeń mechanicznych -wzro rezyancji ołączeń Uzkodzenia izolacji omiędzy blachami rdzenia magneycznego badania ekerymenalne i wyniki ymulacji olowej wkazują na wzro gęości rądów wirowych Zwarcie omiędzy zwojami na kuek mechanicznego lub elekrycznego uzkodzenia izolacji Uzkodzenia e rowadzą do zwiękzonej dyyacji energii fak en je wykorzyywany rzez jedną z meod rozwijanych w KEiME

5 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Do weryfikacji meod diagnoycznych oraz badań ekerymenalnych zarojekowano i wykonano od odaw w KEiME ecjalny ranformaor rakcyjny o zredukowanej kali (STT). Zdjęcia rzedawiają założenia rojekowe i wybrane eay roceu echnologicznego

6 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Dane znamionowe i charakeryyka STT Paramer\uzwojenie P1 P P3 P4 T1 T S1 S Moc ozorna [kva] Naięcie [V] Prąd [A] Charakeryyka STT: 1. dzeń magneyczny zwijany z blachy ranformaorowej,9mm. Łączna liczba uzwojeń rony ierwonej i wórnej wynoi 8 3. Uzwojenia cyldryczne wielowarwowe 4. Każda warwa uzwojenia je wyrowadzona 5. Z każdej warwy wyrowadzone ą dwa ojedyncze zwoje do celów badania konrolowanych zwarć zwojowych 6. Secjalne zwoje rzeznaczone do badań nizczących Możliwości ekerymenalne STT: 1. Badanie konrolowanych zwarć zwojowych w każdym uzwojeniu i w dowolnej warwie. Badanie wływu aymerii zwojowych 3. Badanie wływu aymerii rezyancji uzwojeń 4. Pomiar rozkładu naięć na ozczególnych warwach uzwojenia, zwłazcza rzy wółracy z urządzeniami rzekzałnikowymi 5. Doę do części akywnych umożliwiający dodakowe omiary ól fizycznych P Częoliwość znamionowa: 16⅔ [Hz] Przekładnia zwojowa: 1 dla P/T1; 1 dla P4/T; 1 dla (P1+P3)/(S1+S) P1 T1 S1 T S P4 P3

7 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Meoda diagnoyczna oara o analizę energii ra wewnąrz ranformaora Energia doarczana do ranformaora -omiar u + kt ( ) i k 1,,3,... ( ) d, Model maemayczny doarcza danych odnośnie rawnego ranformaora i () u () f Energia dyyacji w ranformaorze Θ P P4 P1 P3 loo ou T1 u 1 () T u () S1 u () S i 1 () Obciążenie i () Obciążenie i () Obciążenie ou + kt + kt ( u ( ) i ( ) ) + kt Energia doarczana do odbiorników - omiar ( u ( ) i ( ) ) ( u ) ( ) i ( ) 1 1 d + d + d Eymacja energii ra w rdzeniu - model + kt i [ e( )] e( ) d T okre odawowej T okre odawowej harmonicznej, Θ emeraura uzwojenia Eymacja energii ra w uzwojeniu model cu + kt ( ) d + + kt ( ) d + + kt ( ) d + + kt ( ) d

8 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Ocena on-le ranformaora z uwzględnieniem uchybów yemaycznych aaraury omiarowej Energia dyyacji wewnąrz ranformaora. Pomiar loo ou Tranformaor rawny Eymacja energii ra w rdzeniu. Srawny ranformaor ou cu + kt i [ e( )] e( ) d Eymacja energii ra w uzwojeniu. Srawny ranformaor + + > + ou cu Domniemanie o uzkodzeniu ranformaora lub ionym ogorzeniu rawności cu + kt ( ) d + + kt ( ) d + + kt ( ) d + + kt ( ) d

9 Diagnoyka ranformaora rakcyjnego Badania ekerymenalne nad weryfikacją meody diagnoycznej rowadzone rzez racownika ALSTOM Tranor S.A. w Poliechnice Gdańkiej w ramach rojeku euroejkiego PEMAID