FRAX serisi tarama frekansı yanıt analizörleri

Bir SFRA analizinde, mevcut testleri önceki testlerle veya bir transformatörün ilk "parmak izi" ile karşılaştırarak en önemli tanılama ayrıntılarını elde edersiniz. Bu nedenle, yeni transformatörlerde devreye alma sırasında veya ünite zaten hizmette ise transformatörün iyi durumda olduğu bilindiğinde en kısa zamanda SFRA gerçekleştirmenizi öneririz. SFRA ayrıca bir transformatörü sahasına taşırken de çok popüler hale gelmiştir. Taşıma sırasında herhangi bir hasar oluşmadığını kontrol etmek için transformatörde, sevkiyatından önce fabrikada ve teslim alındığında tesiste bir kez daha "tarama" yapılabilir. Sonuçlar arasındaki doğrudan karşılaştırmanın geçerliliği için, test veya taşıma geçit izolatörleri takılı ve transformatör yağ ile doldurulmuş (veya doldurulmamış) şekilde test de dahil olmak üzere orijinal testin tüm yönlerinin denk olması gerekir.  

Evet, her test transformatörünüz hakkında farklı bilgiler sağlar. Güç faktörü ve DFR testleri transformatörün izolasyonuna bakar. Dönüş oranı ve sargı direnci testleri sargıların durumunu gösterir. SFRA, transformatörün mekanik bütünlüğü hakkında önemli bilgiler sağlar ve bir transformatörün herhangi bir mekanik hasara uğrayıp uğramadığını belirlemenize yardımcı olabilir. Gerçekleştirdiğiniz her elektrik testi size biraz daha fazla bilgi verir ve hep birlikte transformatörünüzün sağlığının iyi bir resmini oluşturur. Bazen aynı bileşendeki iki veya daha fazla testten bir "ikinci görüş" şüpheli bir sorunu doğrulamanıza yardımcı olabilir. 

SFRA için:  Açık devre ve kısa devre SFRA testleri için izlenmesi gereken özel bir sıra yoktur. Ancak verimliliği artırmak için testleri, kablo değişikliklerini en aza indirmenize yardımcı olacak bir sırayla yapmak isteyebilirsiniz. Örneğin H1-H3'te HV açık testini yaptıktan sonra düşük taraf sargılarını hızlıca kısa devre yaptırabilir ve H1-H3 üzerinde HV kısa devre testini gerçekleştirebilirsiniz. Buradan, HV kısa devre testini gerçekleştirmek için kablolar H2-H1'e geçirilebilir, ardından H2-H1'de HV açık testini gerçekleştirmek için kısa devreler kaldırılabilir ve H3-H2 açık ve kısa devre testlerini ölçerek bitirebilirsiniz. Bu test sırası, özellikle terminallere kolayca ulaşamayacağınız yüksek gerilim transformatörleri söz konusu olduğunda altı testin tümü arasında HV bağlantıları değiştirmek yerine zaman kazandırabilir. Transformatörün alçak tarafına kısa devre uygulamak ve kaldırmak, yüksek taraf bağlantılarını birkaç kez değiştirmekten çok daha kolaydır.Tüm elektrik testleri için:  İlk olarak uyarma akımı ve SFRA testleri, son olarak sargı direnci testleri tamamlanmalıdır. Bu tavsiyenin amacı, sargı direnci testinden artık manyetizmanın diğer testlerin sonuçlarını etkilemesini önlemektir. Ancak sargı direnci test setiniz transformatörü testten sonra etkili şekilde demanyetize edebiliyorsa test sıralaması konusunda endişelenmenize gerek yoktur. Uyarma akımı ve SFRA testlerini içeren bir gelecek test sekansının başlangıcında, bir transformatörün çekirdeğinin tutarlı bir manyetizasyon durumuna getirilmesinin (bir test cihazının etkin bir demanyetizasyon özelliği aracılığıyla) bir faydası olduğu iddia edilebilir. 

Evet. SFRA, transformatör içindeki küçük fiziksel veya mekanik değişiklikleri yakalayabilen çok hassas bir testtir. Bu nedenle, transformatöre herhangi bir ek bağlantı yapılması (ör. veri yolu) yanıtı önemli ölçüde değiştirebilir (özellikle daha yüksek frekanslarda). Transformatörü tamamen izole etmek en tekrarlanabilir sonuçları ve en iyi analizi sağlamaya yardımcı olur.  

İdeal bir dünyada, transformatörü devreye alırken tüm kademelerde test yaparsınız; yani DETC'nin her konumu OLTC nominal konumuna ayarlanmış olarak ve OLTC'nin tüm kademe konumları DETC hizmet içi konumuna ayarlanmış olarak. İki sargılı bir transformatör için her kademe konumunun 15 tarama gerektirmesiyle bu durum, zaman ve kaynak kısıtlamaları ile hızla elverişsiz hale gelir. Genel öneri, DETC'nin hizmet içi konumuna getirilmesi ve OLTC tamamen kaldırılmış konumdayken standart 15 tarama yapılmasıdır. Bu, OLTC'deki tüm sargı dönüşlerinin ölçümde olmasını sağlar. Ayrıca taramalar genellikle OLTC nominal konumdayken tekrarlanır. OLTC'yi nominal konuma yerleştirirken "bir kaldırılmış" kademesinden yaklaşmanız gerekir. Hem tam kaldırılmış hem de nominal OLTC konumlarında SFRA ölçümleri yaparak OLTC tamamen devredeyken ve devrede değilken transformatörün genel bir görünümüne sahip olursunuz.  Not: SFRA ölçümleri yaparken testin yapıldığı kademe konumlarını ileride referans olması ve analizler için her zaman not edin.   

Başarılı bir SFRA testi için doğru bağlantılar ve topraklama çok önemlidir. Transformatör terminallerine bağlantıda yeterli klamp basıncı olduğundan emin olun ve en kısa örgülü topraklama ilkelerini kullanın. Bağlantı noktalarında boya veya korozyon varsa temizleyin veya klampların bunlardan nüfuz ettiğini doğrulayın. Ayrıca topraklama kablosu bağlantılarının ve transformatör topraklamasının ortak bir noktada olduğundan emin olmak için topraklama çevrim kontrolü yapabilirsiniz. FRAX 101 ve 150 cihazlarındaki "GLD" düğmesine basarak topraklama çevrim kontrolü yapabilir veya SFRA üniteniz bu özelliğe sahip değilse ohmmetre ile manuel olarak kontrol yapabilirsiniz. Zayıf topraklama ve bağlantı sorunları genellikle en yüksek frekanslarda (yaklaşık 500 kHz ve üzeri) ortaya çıkar. Taramalar önceki ölçümlere kıyasla bu frekans aralığında önemli ölçüde değişiyorsa bağlantıları kontrol etmeniz ve taramayı yeniden gerçekleştirmeniz önerilir. 

Evet. Çekirdek manyetize olmuşsa açık devre test taramaları daha düşük frekanslarda değişecektir. Tarama genellikle yukarı ve sağa geçecektir. SFRA sonuçları üzerindeki manyetizasyonun etkileri, planlanmış bir DC sargı direnci testi varsa önce neden SFRA testlerinin yapılmasının önemli olduğunu göstermektedir. Bu mümkün değilse SFRA testi yapmadan önce transformatörü demanyetize etmeniz gerekir.   

Her türlü elektrik testi için uygun test hazırlığı ve kurulumu çok önemlidir. Özellikle SFRA testleri transformatör içindeki küçük mekanik değişikliklere karşı son derece hassas olduğundan kurulumdaki herhangi bir değişiklik yanıtı etkileyebilir. Bu nedenle, tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için bağlantılarınıza, test uygulamalarınıza ve hazırlıklarınıza özellikle dikkat etmelisiniz. Her zaman aynı konumda sağlam bağlantılar yapın, en kısa örgülü topraklama ilkesini izleyin ve kademe değiştirici konumları, geçit izolatörleri ve yağ seviyesi de dahil olmak üzere transformatörün, test edildiğinde aynı koşullarda olduğundan emin olun. Bir önceki testten bu yana transformatörde değişen her şeyi dikkate almalısınız. Testi gerçekleştirirken transformatörün kademe konumlarını ve varsa kademenin hangi konumdan geçtiğini her zaman not edin.  

Evet, bir transformatör yenilendikten sonra temel olarak yeni bir transformatördür; bu nedenle önceki ölçümleri güncel ölçümlerinden farklı olacaktır. Bu noktada transformatörün yeniden devreye alınması ve yeni bir SFRA parmak izi alınması gerekir.  

Evet. Doğru şekilde ve benzer koşullar altında (doğru topraklama, aynı kademe konumu ve benzer bağlantılar) gerçekleştirilen SFRA test sonuçları karşılaştırılabilirdir. Test sonuçlarını etkileyebilecek faktörler arasında artık manyetizma ve kötü topraklama uygulamaları yer alır. Megger'in FRAX yazılımı, başka herhangi bir üreticinin test setinden önceki sonuçları özel olarak içe aktarabilir ve sonuçları karşılaştırabilir. FRAX 101 ve FRAX 150, çıkış gerilimini 10 V p-p giriş sinyali kullanmamış olan diğer üreticilerin eski ürünleriyle eşleşecek şekilde de ayarlayabilir.  

Ana FRAX yazılım menüsünde "File" (Dosya) öğesini seçtiğinizde burada "Import" (İçe Aktar) ve "Export" (Dışa Aktar) seçeneği vardır. Seçilebilecek çeşitli alternatif formatlar mevcuttur (CIGRE, csv, txt, Doble). 

Açık devre SFRA taramaları, transformatörün manyetizan empedansı nedeniyle düşük frekanslarda gerilime bağımlıdır. Bu nedenle, gerilim değiştikçe tarama da değişecektir. Tarama, sargıların taramayı tam olarak etkilediği orta kademe frekanslara geçtiğinde eğriler gerilimden bağımsız olarak hizalanır. Sonuçları farklı gerilimlerdeki eski taramalarla karşılaştırmak istediğiniz durumlarda, testi önceki gerilimde gerçekleştirmenizi ve ardından testi FRAX'ın kullandığı, varsayılan 10 V tepe gerilimiyle yeniden yapmanızı öneririz.  

FRAX101 ve 150'de çıkış gerilimi düzeyi, FRAX dizinindeki bir dosyadaki komut satırı değiştirilerek standart/varsayılan 10 V'den 12 V'ye ve 0,1 V'ye kadar ayarlanabilir. Dosya adı "connectioncommands.txt" ve varsayılan konumu C:\Program Files\Megger\FRAX şeklindedir. Çıkış gerilimini ayarlamak için dosyayı Notepad'de açın ve dosyaya "gen:gainx=k" komutunu ekleyin. K, gerilimi ayarlamak için bir faktördür ve 10 Vpeak için varsayılan olarak k=1 değerine ayarlıdır. Örneğin çıkış gerilimini 2,828 Vpeak (2 V RMS) olarak ayarlamak için değeri k = 0,2828 olarak değiştirin. Değer 1,2 ile 0,01 arasında olmalıdır. Değişiklikleri kaydedin ve çıkın. Yeni ayarı etkinleştirmek için FRAX'ın bağlantısını kesip yeniden bağlamanız gerekir. 

SFRA açık devre testi çekirdek ve sargıların yanıtını gösterirken SFRA kısa devre testi yalnızca sargıların yanıtını gösterir. Her frekans aralığı, transformatördeki farklı bileşenlere karşılık gelir ve SFRA izinde bu ilgili bileşenleri ilgilendiren bir sorunun ortaya çıkacağı yerdir. Bazı genel frekans aralıkları aşağıda gösterilmiştir.

• 20 Hz ila 2 kHz: Ana çekirdek deformasyonu, açık devreler, kısa devre yapmış dönüşler, artık manyetizma
• 10 kHz ila 20 kHz: Toplu sargı bileşeni, şönt empedansı
• 20 kHz ila 400 kHz: Ana sargılarda deformasyon
• 400 kHz ila 1 MHz: Kademe sargısı

Not: Her transformatörün belirli yanıtları olacaktır ve yukarıdaki aralıklar yalnızca genel referans içindir. 72 kV'den düşük değerli sargılar için IEC, testin 2 MHz'ye kadar yapılmasını önerir. 

IEEE C57.149, "İki ölçüm arasında genellikle 10 ºC'den çok daha fazla olan büyük bir sıcaklık farkının daha yüksek frekanslardaki yanıtı biraz etkileyeceğini" belirtir.Pratik amaçlar açısından, sıcaklığın SFRA ölçümleri üzerindeki etkisi çok küçüktür ve iki karşılaştırma izi arasında kayda değer bir sıcaklık değişimi olmadığı sürece göz ardı edilebilir. 

Toplam 30 farklı test yapmanız gerekir.

1. Her sargıda bir adet olmak üzere 12 açık devre testi (4 sargı x 3 faz = 12 test)
2. 18 kısa devre testi:

• 9 test (Üst taraftan, üç ikincil teker teker kısa devre yapmış şekilde)
• 6 test (X tarafından, diğer iki ikincil teker teker kısa devre yapmış şekilde)
• 3 test (Y tarafından, son ikincil kısa devre yapmış şekilde) 

Bu gibi durumlarda IEEE C57.152, güç faktörü ve SFRA dahil olmak üzere tüm elektrik testlerinin gerçekleştirilmesini önerir. Bir güç faktörü testi, izolasyon durumu ve kapasitansta bir değişiklik ortaya koyarken SFRA izi transformatör sargılarıyla ilgili sorunların veya arızaların tanılanmasına yardımcı olur. 

SFRA ve DFR tamamen farklı testlerdir. SFRA, transformatör içindeki herhangi bir mekanik değişikliğe bakarken yağ dolgulu güç transformatörlerinin selülozunda (katı izolasyon) bulunan nemi belirlemek için DFR kullanılır. İki testin çok farklı uygulamaları vardır. 

Transformatörün VA derecesine göre SFRA kullanımına ilişkin bir sektör yönergesi yoktur. Teoride, SFRA'yı her boyuttaki transformatörde (veya motorlar gibi sargılarda) gerçekleştirebilirsiniz. Sonraki testler benzer koşullar altında gerçekleştirilirse sonuçlar karşılaştırılabilir ve analiz edilebilir. Transformatör dönüş oranı (TTR), uyarma akımı ve DC izolasyon testleri gibi diğer elektrik testleri de daha küçük transformatörler hakkında değerli bilgiler verecektir.  

Evet. SFRA, transformatör içindeki karmaşık RLC ağının tepkisine bakar. Kuru tip transformatörlerde taban çizgisi veya referans ölçümleri yapabilir ve yıllar içindeki sonuçları karşılaştırabilirsiniz. Kuru tip transformatörler için topraklama kapasitanslarının izler üzerindeki etkisine dikkat etmeniz gerekir. Ayrıca düşük sinyal seviyeleri nedeniyle düşük taraftaki yanıtta hafif sapmalar olabilir. Çok iyi bir toprak düzlemi, daha tekrarlanabilir ölçümler üretecektir.  

Geleneksel açık ve kısa devre testleri, genellikle transformatörün yüksüz ve bakır kayıplarını belirlemek için fabrikalarda gerçekleştirilir. Üretici bu testleri gerçekleştirirken genellikle transformatörün "nominal değerine" eşit kaynaklar kullanır. Yüksüz ve bakır kayıplarını belirleyerek transformatörün eşdeğer bir devresindeki farklı bileşenleri çözebilirsiniz.  Benzer adları ve bağlantıları paylaşmalarına rağmen SFRA açık devre ve kısa devre testleri tamamen farklıdır. SFRA açık devre testi, çekirdeğin ve sargının elektriksel yanıtına bakar ve SFRA kısa devre testi transformatörün sargı yanıtını izole eder. Bu testler 10 V p-p'lik düşük bir gerilimde çalıştırılır ancak bir sorunun olabileceği alanları daraltmanıza yardımcı olur.

IEEE C57.149'a göre, yağ ile test yapmak frekans yanıt analizi için en yaygın ve tercih edilen yöntemdir. Aşırı gerilimlerin uygulanmaması için bir transformatörü yağsız test ederken güvenlik göz önünde bulundurulmalıdır. Yağın varlığı frekans yanıtını değiştirir. Yağ içeren ve içermeyen sonuçlar SFRA izlerinde değişikliklere neden olur. Aşağıda IEEE yönergelerinden bir alıntı yer almaktadır:"Yeni ekipman için bu durum, ekipmanın son varış noktasında teslim alınmasından sonra iki FRA testinin yapılmasını gerektirebilir: 1) Transformatörün nakliye yapılandırmasıyla bir test 2) ve gelecekteki testler için temel veri olarak kullanılmak üzere, transformatör monte edilmiş ve izolasyon direnci testi için gerektiği gibi yağ doldurulmuş şekilde bir test. Şüphe duyulan herhangi bir nakliye hasarı yoksa teslim alma testi olarak, teslim edildiği yapılandırmadaki test gerekli olmayabilir."Üretici genellikle sevkiyattan önce transformatörü doldurur ve boşaltır. Üreticinin fabrikadan sevkiyat öncesinde SFRA testi gerçekleştirdiği koşulları bilmeniz gerekir. IEEE'de ayrıca şunlar belirtilmektedir:"Ekipman, yağı tahliye edilmiş olarak teslim edilecekse nakliye yapılandırması, hareket öncesinde ve sonrasında yağsız şekilde test edileceğini belirtmelidir. Ekipman, yağı tahliye edildikten sonra sevk ediliyorsa hareket öncesinde yağsız şekilde test edilmelidir. Bu durumda üniteyi nakliyeden önce yağ olmadan ve ilk dolum öncesinde test etmek yeterli olmayabilir ve sargılarda kalan artık yağ veya nakliyat haftaları sırasında sargıdan tahliye olan ek yağ nedeniyle yanlış arızalara neden olabilir. Ekipman yağ ile birlikte gönderiliyorsa hem hareket öncesi hem de sonrası testler için tamamen doldurulmuş olmalıdır. Ekipman kısmen dolu olarak sevk ediliyorsa aynı yağ seviyesi ile veya tercihen yağ eklendikten sonra test edilmelidir. Kısmen doldurulmuş transformatörler için yağın nakliyeden önce ve sonra aynı seviyede olduğundan emin olmak zor olabilir ve bazen yanlış değerlendirmelere yol açabilir."