¿Por qué realizar la prueba de tensión de soporte en resonancia serie en transformadores?
En primer lugar, la capacidad del equipo de ensayo necesario para la prueba de resonancia en serie de equipos de alta tensión y gran capacidad está aumentando. Los métodos convencionales de ensayo de resistencia a la tensión de frecuencia de potencia a menudo no pueden satisfacer las necesidades de las pruebas in situ; por lo tanto, el método de ensayo de resistencia a la tensión por resonancia en serie se utiliza ampliamente en las pruebas in situ de transformadores.
La prueba de tensión resistente de resonancia en serie es un ensayo importante para evaluar la resistencia eléctrica de equipos como transformadores, reactores y transformadores de tensión. Tomando como ejemplo los transformadores, la prueba de tensión resistente de corriente alterna a frecuencia industrial solo verifica la resistencia eléctrica del aislamiento del devanado, es decir, el aislamiento entre los devanados de alta tensión, media tensión y baja tensión, y las partes conectadas a tierra, tales como el depósito de aceite y el núcleo de hierro. Sin embargo, el aislamiento longitudinal —que se refiere al aislamiento entre espiras, capas y segmentos del devanado— no ha sido inspeccionado. La prueba de tensión resistente de resonancia en serie consiste en aplicar una tensión en el lado de baja tensión del transformador que sea un múltiplo determinado superior a la tensión nominal, y obtener la tensión de ensayo requerida en el devanado de alta tensión mediante la inducción electromagnética propia del transformador, con el fin de probar tanto el aislamiento principal como el aislamiento longitudinal del transformador. En particular, para transformadores con aislamiento escalonado del punto neutro, debido a la imposibilidad de utilizar una alta tensión externa para la prueba de tensión resistente de corriente alterna a frecuencia industrial, su aislamiento principal y su aislamiento longitudinal se evalúan mediante pruebas de tensión resistente por inducción. Para incrementar la tensión de ensayo sin saturar el núcleo de hierro, suele emplearse el método de aumentar la frecuencia industrial, lo cual puede comprenderse a partir de la ecuación del potencial del transformador.
E=KfB
En la fórmula, E representa el potencial inducido;
K – constante;
F – frecuencia;
B – Densidad de flujo magnético.
A partir de esto, se puede observar que, en la prueba de tensión resistente de resonancia en serie, si la densidad de flujo magnético debe mantenerse constante, la frecuencia debe duplicarse proporcionalmente cuando se duplica la tensión. Por lo tanto, la frecuencia de la fuente de alimentación para la prueba de tensión resistente por inducción debe ser mayor que el doble de la frecuencia nominal, utilizando generalmente frecuencias de alimentación de 100 Hz, 150 Hz y 200 Hz.
Existen varios métodos para obtener una fuente de alimentación de alta frecuencia:
1. Grupo generador de alta frecuencia. Está compuesto por un motor eléctrico que acciona un generador de alta frecuencia. La regulación de la tensión del grupo generador se logra modificando la resistencia variable de excitación del excitador para ajustar la excitación del rotor del generador, logrando así una tensión de salida del estator del generador suave y ajustable. Este método se utiliza comúnmente en plantas de fabricación.
2. La fuente de alimentación de prueba para el motor asíncrono de devanado con doble frecuencia se obtiene mediante tracción inversa. Este método se denomina método de arrastre inverso. En realidad, constituye un ejemplo de utilización de motores asíncronos de devanado como convertidores de frecuencia asíncronos.
3. Conecte los tres devanados en un triángulo abierto para obtener una fuente de alimentación de ensayo de triple frecuencia. Este es un método relativamente sencillo de implementar en el lugar para la prueba de resistencia a la tensión por inducción. Pueden estar compuestos por tres transformadores monofásicos, o algunos utilizan transformadores de cinco columnas como fuentes de alimentación dedicadas de triple frecuencia.
4. Fuente de alimentación inversora con regulación de voltaje de frecuencia variable de silicio controlable. La aplicación de la tecnología de inversores de tiristores para generar alta frecuencia y utilizarla como fuente de alimentación para pruebas de resistencia dieléctrica por inducción presenta ventajas significativas. Por ejemplo, es ligera y puede utilizar una fuente de alimentación de corriente alterna de baja tensión de 380 V; además, el dispositivo también cuenta con función de regulación de voltaje, lo que permite ahorrar una gran cantidad de equipos, entre otros beneficios. Por lo tanto, constituye un dispositivo de fuente de alimentación muy prometedor para las pruebas de resistencia dieléctrica por inducción con frecuencia duplicada.