Google+

FLUKE - Nie można mierzyć napięcia bez przewodów pomiarowych

Pomiary rezystancji uzwojenia dają bardzo interesujący obraz stanu technicznego transformatorów w ramach ich rutynowej kontroli. Pomiar ten jest niekwestionowaną podstawa diagnostyki transformatora w warunkach, w których analiza gazów rozpuszczonych w oleju zdradza oznaki przegrzewania się albo oleju, albo izolacji papierowej.

MWA300/330A Trójfazowy analizator przekładni i rezystancji uzwojeń MWA300/330A Trójfazowy analizator przekładni i rezystancji uzwojeń

Jeżeli zapytamy doświadczonego inżyniera utrzymania ruchu na podstacji zasilania elektrycznego o to, który ich zdaniem pomiar należałoby prowadzić rutynowo (a należy przy tym pamiętać, że rodzaj badań zależy od programu utrzymania ruchu wprowadzonego przez ich pracodawcę!), to najprawdopodobniej wymieniłby, zaraz po pomiarze przekładni zwojowej transformatora, pomiar rezystancji uzwojenia.

Pomiar przekładni zwojowej przychodzi pytanemu do głowy najpierw nie z powodu obrazu diagnostycznego, jaki daje, lecz przede wszystkim dlatego, że potwierdza iż badany transformator robi to, co powinien, czyli jest przekładnią napięcia elektrycznego. Można jednak z całą pewnością założyć, że pomiar rezystancji uzwojenia prądu stałego znalazłby się na pierwszym miejscu listy ważnych badań transformatorów, w razie gdyby pisano ją od nowa, według wartości pomiarów dla diagnostyki i stopnia łatwości prowadzenia pomiarów kontrolnych na transformatorach.

Pomiar rezystancji uzwojenia służy do określania stanu drogi przewodzenia prądu między zaciskami przepustów transformatora. Wartość rezystancji zmienia się pod wpływem szeregu problemów i usterek transformatorów. Tym samym niespodziewanie wysoka, mała (w przypadku zwarć) lub niestateczna wartość mierzonej rezystancji może wskazywać na: poluzowane, uszkodzone lub źle zarobione połączenia, zwoje uzwojenia przerwane lub częściowo przerwane (o wyłamanych drutach) lub zwarte, a także silna rezystancja na stykach przełączników zaczepów (bezobciążeniowych lub pracujących pod obciążeniem).

Połączenia poluzowane, uszkodzone lub źle zarobione na głównej drodze przewodzenia prądu w transformatorze (np. na wyprowadzeniach uzwojenia) powodują co roku tak wiele awarii transformatorów, że dorobiły się własnej kategorii przyczyn awarii! Przełączniki zaczepów również należą do podzespołów transformatora ulegających częstym awariom — wedle niektórych źródeł, stanowią lwią ich część.

Trójfazowy układ połączeń (bez stosowania przełączników pośrednich) Trójfazowy układ połączeń (bez stosowania przełączników pośrednich)

Metodologia pomiaru rezystancji

  • Pomiar rezystancji uzwojenia jest zabiegiem prostym — lecz tylko w teorii. Jego realizacja jest często dość kłopotliwa. Aby uzyskać reprezentatywne wyniki, należy najpierw doprowadzić rdzeń transformatora do stanu nasyconego. Nie jest to wcale proste.
  • Pomiar jest dość długotrwały.
  • Po zakończeniu pomiaru należy rozmagnesować transformator. Szczątkowy magnetyzm jego rdzenia grozi powstaniem szkodliwych prądów udarowych po podłączeniu do zasilania. Prądy te mogą prowadzić do licznych usterek transformatora i układu zasilania. Magnetyzacja rdzenia może fałszować wyniki szeregu pomiarów diagnostycznych prowadzonych na transformatorze odłączonym od sieci (np. pomiaru prądu wzbudzającego czy odchylenia charakterystyki częstotliwościowej) w stopniu uniemożliwiającym ocenę stanu transformatora na ich podstawie.
  • Konieczność rozmagnesowania rdzenia wydłuża czas pomiaru rezystancji uzwojenia. Ponadto część praktykowanych technik rozmagnesowywania (np. za pomocą akumulatorów samochodowych na napięcie 12 V) jest przestarzała i dość niebezpieczna.

Każdy z powyższych powodów jest poniekąd zasadny, zwłaszcza gdy pomiar trzeba wykonać konwencjonalnymi przyrządami. Jednakże czasy się zmieniły i dziś dysponujemy szybkimi, a co ważniejsze — wygodniejszymi metodami pomiaru rezystancji uzwojenia (i rozmagnesowania rdzenia transformatora po jego zakończeniu). Wystarczy do tego jedno dość proste w obsłudze narzędzie. Jest nim najnowszy miernik MWA firmy Megger.

MWA to przyrząd zaprojektowany ściśle z myślą o pomiarze przekładni zwojowej i rezystancji uzwojenia w sposób szybki i bezpieczny. Mierniki MWA są o połowę mniejsze i lżejsze od ich tradycyjnych odpowiedników. Oba pomiary wykonuje się za pomocą jednolitego, bardzo intuicyjnego interfejsu, który zestawia ich wyniki w jednym protokole. Kolejną ważną cechą nowatorskiego miernika jest tylko jeden komplet przewodów probierczych.

Mierniki MWA nadają się do transformatorów wszelkiego typu a także do pomiarów na innych urządzeniach: prądnicach, silnikach elektrycznych, przyłączach szynoprzewodów, czy styków wyłączników automatycznych. Mierniki MWA uzupełniają pomiar przekładni zwojowej i rezystancji uzwojenia pomiarami polaryzacji, wzbudzenia, operacji łączeniowych i faz.

MWA wymaga tylko jednego kompletu przewodów probierczych, co samo w sobie jest kolejną zaletą omawianego przyrządu. Rozwiązanie takie skraca czas prowadzenia pomiaru, ponieważ poszczególne pomiary nie wymagają zmiany miejsca przyłączenia przewodów. Zwiększa to również bezpieczeństwo pracy. Odczepy i przyłącza na transformatorach leżą często wysoko nad ziemią, a zatem wymagają pracy na drabinie.

Każde wejście na drabinę grozi wypadkiem. Skoro zatem miernik MWA wymaga podłączenia przewodów tylko jeden raz, by wykonać wszystkie możliwe pomiary, ryzyko wypadku z udziałem technika drastycznie maleje.

Inną znów zaletą są fabrycznie zamontowane zaciski krokodylkowe na przewodach probierczych. Umożliwiają zatem jednoczesne podłączenie miernika do torów napięciowych i prądowych. I znów skraca to czas wykonania pomiaru i praktycznie eliminuje ryzyko błędnego wykonania połączeń elektrycznych. Rozstaw szczęk krokodylków w rozwarciu wynosi aż 100 mm, czyli pasują właściwie do każdego wymiaru punktów pomiarowych spotykanych na transformatorach. Mierniki MWA mają również gniazdka pod wtyczki typu banan, co ułatwia podłączanie obwodów wtórnych na przekładnikach prądowych.

Istnieją dwa modele z serii MWA. Pierwszy to MWA300, przeznaczony do pracy z komputerem PC z systemem Windows i znaną już aplikacją PowerDB firmy Megger, przeznaczoną do pomiarów elektroenergetycznych. Z kolei MWA33A jest miernikiem zintegrowanym z bardzo wydajnym komputerem PC klasy przemysłowej, również z aplikacją PowerDB, a co równie ważne — z 12-calowym kolorowym wyświetlaczem dotykowym (czytelnym nawet w świetle słonecznym!) i wbudowaną drukarką termiczną.

Oba mierniki obsługują predefiniowane pomiary i tryb pomiarów ręcznych. Ich oprogramowanie uwzględnia bardzo wygodny protokół pomiarowy z nagłówkiem do wprowadzania danych z tabliczki znamionowej mierzonego urządzenia. Wystarczy wprowadzić parametry transformatora, aby program przeniósł je do odpowiednich pól protokołu.

W programie przewidziano kreator pomiaru rezystancji uzwojenia. Funkcja ta automatyzuje konfigurację i wykonanie pomiaru, zadając użytkownikowi szereg łatwych pytań, poczynając od strony uzwojenia, które chce mierzyć i zaczepów, od których miernik ma zacząć i na których ma zakończyć cykl pomiaru, kończąc zaś pytaniem o fazy, które użytkownik chce mierzyć. Program może automatycznie określać chwilę ustalenia się wyników pomiaru. Za pomocą tej funkcji można uzyskać bardzo dokładne i wiarygodne wyniki w możliwie najkrótszym czasie. Wyniki pomiarów z poszczególnych odczepów prezentowane są w formie graficznej, dzięki czemu użytkownik miernika może od razu sprawdzić, czy spełniają założone wymagania.

Każdy miernik MWA automatycznie rozmagnesowuje rdzeń transformatora. Miernik robi to zwykle przed pierwszym pomiarem przekładni zwojowej oraz po zakończeniu pomiarów rezystancji uzwojenia. Miernik jest w stanie rozmagnesowywać układy jedno i trójfazowe. Dzięki temu rdzeń transformatora zostaje odpowiednio przygotowany do podłączenia zasilania bez ryzyka uszkodzenia czy poważnej awarii.

Tym samym nowe mierniki MWA rozwiązują skutecznie szereg problemów, z powodu których operatorzy i właściciele urządzeń elektroenergetycznych rezygnowali z zalet częstych pomiarów rezystancji izolacji dla prowadzonych przez nich programów diagnostyki elementów infrastruktury. Mierniki MWA umożliwiają pomiar rezystancji uzwojenia z pomiarem przekładni zwojowej transformatora w bardzo krótkim czasie, bez przełączania raz podłączonych przewodów pomiarowych i z automatycznym rozmagnesowaniem rdzenia po zakończeniu pracy. Dlatego jeśli ty, czytelniku, nie uwzględniłeś jeszcze pomiarów rezystancji uzwojenia w programach rutynowej kontroli stanu technicznego transformatorów, najwyższy czas to zmienić!

Jeśli chcesz wiedzieć więcej o miernikach serii MWA300/330A, kliknij i otwórz kartę katalogową MWA300 Karta katalogowa.

Jill Duplessis - menedżer globalny ds. marketingu technicznego firmy Megger