Приёмо-сдаточные и типовые испытания трансформаторов: что нужно знать покупателю

Каждый трансформатор, покидающий завод, прошёл приёмо-сдаточные испытания, а каждая конструкция прошла типовые испытания ещё до продажи первой единицы. Понимание того, что именно измеряют приёмо-сдаточные и типовые испытания трансформаторов, позволяет инженеру или специалисту по закупкам в Узбекистане критически читать протокол испытаний, запрашивать нужные сертификаты и грамотно организовать заводские приёмочные испытания — независимо от того, поставляется ли трансформатор отдельно или предназначен для комплектной трансформаторной подстанции (КТП). Речь здесь идёт о масляных распределительных трансформаторах и сухих трансформаторах с литой изоляцией класса 10 кВ, испытываемых по GB/T 1094 (гармонизирован с IEC 60076).

Приёмо-сдаточные испытания трансформаторов: что измеряется на каждой единице

Приёмо-сдаточные испытания проводятся на каждом трансформаторе после окончательной сборки, и по их результатам оформляется протокол приёмо-сдаточных испытаний, который сопровождает трансформатор.

• Сопротивление обмоток. Сопротивление постоянному току каждой обмотки по фазам, фиксируемое вместе с температурой обмотки. Оно подтверждает качество соединений и контактов переключателя ответвлений; значения по трём фазам должны близко совпадать, а разброс, превышающий примерно 2 % (распространённая практика приёмки, а не норма стандарта), указывает на плохое соединение или контакт переключателя.
• Коэффициент трансформации и группа соединения обмоток. Коэффициент трансформации на каждом ответвлении, допуск ±0.5 % на основном ответвлении (IEC 60076-1), а также проверка соответствия углового сдвига фаз данным заводской таблички (Yyn0 или Dyn11 для трансформатора 10/0.4 кВ).
• Потери и ток холостого хода. Номинальное напряжение подаётся на обмотку НН при разомкнутой обмотке ВН. Потери холостого хода присутствуют все 8 760 часов в году независимо от нагрузки, и именно этот показатель наиболее чувствителен к качеству электротехнической стали и сборки магнитопровода.
• Потери короткого замыкания (нагрузочные потери) и напряжение короткого замыкания. Номинальный ток при одной из обмоток, замкнутой накоротко. Потери короткого замыкания приводятся к расчётной температуре (75 °C для масляных, 120 °C для сухих с литой изоляцией класса F); напряжение короткого замыкания должно укладываться в ±10 % от гарантированного значения (IEC 60076-1, для uк ниже 10 %), поскольку оно определяет уровни токов КЗ и возможность параллельной работы.
• Испытание приложенным напряжением. Напряжение промышленной частоты между каждой обмоткой и землёй в течение 60 с: 35 кВ для обмотки класса 10 кВ по GB/T 1094.3 (IEC 60076-3 указывает 28 кВ как минимальное значение для Um = 12 кВ).
• Испытание индуктированным напряжением. Двойное номинальное напряжение при повышенной частоте, чтобы магнитопровод не насыщался; длительность определяется частотой испытания (120 × 50 Гц / частота испытания, т. е. 40 с при 150 Гц, но не менее 15 с). Оно нагружает межвитковую изоляцию, которую испытание приложенным напряжением не охватывает.
• Частичные разряды (литая изоляция). Для трансформаторов с литой изоляцией, таких как модель SC(B)13 из серии SG(B)13 / SC(B)13, GB/T 1094.11 / IEC 60076-11 относят измерение частичных разрядов (ЧР) к приёмо-сдаточным испытаниям: предварительная выдержка при 1.8 × номинального напряжения в течение 30 с, затем измерение при 1.3 × номинального напряжения в течение 3 мин с предельным значением 10 пКл. Высокое значение означает наличие пустот в компаунде.
• Герметичность (масляные). Герметичный гофрированный бак выдерживается под давлением в течение установленного времени и осматривается на отсутствие течей; в протоколе фиксируются давление и время выдержки.

На заводе Jiangsu Xinhong Electrical Equipment Co., Ltd. (Цзянсу Синьхун) эти испытания выполняются в экранированном помещении для измерения частичных разрядов на стендах с компьютерным управлением, которые регистрируют каждый результат по заводскому номеру. Протоколы оформляются на китайском и английском языках, по запросу — с переводом на русский.

Типовые испытания: что уже доказала конструкция

Типовые испытания проводятся однократно на представительном образце каждой конструкции (мощность, класс напряжения, уровень характеристик), как правило, в независимой национальной лаборатории, и сертификат распространяется на последующие трансформаторы данной конструкции. IEC 60076-1 разделяет типовые и «специальные» испытания; в китайских сертификатах типовых испытаний те и другие обычно объединены.

• Превышение температуры (IEC 60076-2 / 60076-11): трансформатор работает при номинальных потерях до установления температур. Пределы — 60 К для верхних слоёв масла и 65 К для среднего превышения температуры обмоток у масляных трансформаторов, 100 К (класс F) или 125 К (класс H) для обмоток сухих трансформаторов.
• Грозовой импульс: импульсы 1.2/50 мкс, амплитуда 75 кВ для класса 10 кВ по GB/T 1094.3; критерий соответствия — неизменность осциллограмм при пониженном и полном уровне напряжения.
• Стойкость при коротком замыкании (IEC 60076-5): полный асимметричный ток КЗ, несколько опытов на фазу; критерии соответствия — ограниченное изменение реактивного сопротивления КЗ, повторные приёмо-сдаточные испытания и осмотр активной части. Это единственное испытание, которое напрямую подтверждает механическую прочность обмоток и их крепления.
• Уровень шума (IEC 60076-10): звуковое давление измеряется вокруг трансформатора и пересчитывается в звуковую мощность в дБ(А). Например, для конструкции S13 заявлен уровень шума в среднем на 20 % ниже норм JB/T 10088-2016.
• Подтверждение класса энергоэффективности: измеренные потери сравниваются с предельными значениями классов по GB 20052. Если в сертификате среди стандартов, по которым проведены испытания, указан GB 20052, как в сертификате на SCB18-100/10-NX1 для сухого трансформатора с литой изоляцией SC(B)-NX1 класса энергоэффективности 1, значит соответствие измеренных потерь этому стандарту проверено лабораторией, а не только изготовителем.

Комплект сертификатов Xinhong включает S13-M-500/10 и S13-M-1000/10, SCB13 на 500 и 1000 кВА, а также SCB18 на 100, 500 и 2000 кВА, наряду с типоразмерами S11 и S22.

Кратко

Как читать протокол испытаний

1. Идентифицируйте трансформатор. Заводской номер, обозначение модели (например, S13-M-1000/10), мощность, напряжения, группа соединения обмоток и стандарт должны соответствовать заказу и утверждённому чертежу.
2. Проверьте расчётную температуру. Потери короткого замыкания должны быть приведены к 75 °C для масляных и к 120 °C (класс F) или 145 °C (класс H) для сухих трансформаторов. Омическая составляющая потерь в меди возрастает примерно на 22 % при переходе от 20 °C к 75 °C, поэтому потери, указанные при температуре окружающей среды, несопоставимы с гарантированными значениями.
3. Сравнивайте с гарантированными значениями, а не только со стандартом. В протоколе на S13-M-1000/10 потери холостого хода следует сопоставить с каталожными 830 Вт, потери короткого замыкания — с 10 300 Вт, а напряжение короткого замыкания — с 4.5 %. IEC 60076-1 допускает +15 % по каждой составляющей потерь и +10 % по суммарным потерям, однако когда класс энергоэффективности закреплён контрактом, многие покупатели оговаривают отсутствие положительного допуска.
4. Читайте в разделе диэлектрических испытаний значения и длительности, а не только отметку «выдержал»: приложенное напряжение и 60 с, индуктированное напряжение с частотой и временем, напряжения ЧР с показанием в пКл.
5. Проверьте прослеживаемость: инженер-испытатель, контролёр и статус калибровки системы измерения потерь.

Какие сертификаты запрашивать

• Сертификат типовых испытаний на конкретную модель, мощность и класс напряжения, выданный национальной лабораторией, с перечнем проведённых испытаний. Сертификат на 1000 кВА не распространяется на 2500 кВА.
• Сертификат CQC China Energy-Saving Product (китайский сертификат энергосберегающей продукции) на семейство трансформаторов (масляные, сухие или с аморфным сплавом), подтверждающий соответствие GB 20052.
• ISO 9001, 14001 и 45001 изготовителя: подтверждение того, что приёмо-сдаточные испытания являются частью управляемого процесса.
• Протокол приёмо-сдаточных испытаний на каждый заводской номер, с паспортом и габаритным чертежом.

Сканы оригиналов всех сертификатов, представленных на странице сертификатов, предоставляются по запросу.

Как организуются заводские приёмочные испытания

Заводские приёмочные испытания (FAT) — это присутствие покупателя при проведении приёмо-сдаточных испытаний плюс визуальный и размерный контроль. Типичная последовательность:

1. План контроля и испытаний согласуется при заказе: испытания в присутствии заказчика, охватываемые единицы (все или выборка из партии), критерии приёмки, язык документации.
2. Уведомление до даты испытаний с результатами уже испытанных единиц. Десять–четырнадцать дней — ориентировочный срок для планирования; срок уведомления фиксируется контрактом.
3. Визуальный и размерный контроль: заводская табличка, размеры и выводы по утверждённому чертежу, лакокрасочное покрытие, комплектующие (термометр, предохранительный клапан, переключатель ответвлений, контроллер вентиляторов у сухих трансформаторов), отсутствие течей.
4. Приёмо-сдаточные испытания на стенде в присутствии заказчика; инспектор подписывает распечатки со стенда.
5. Дополнительные проверки, если они оговорены: проба масла на пробивное напряжение и измерение ЧР у масляных трансформаторов или ориентировочное измерение уровня шума.
6. Отчёт FAT и разрешение на упаковку: перечень замечаний закрыт, протокол испытаний и упаковочный лист согласованы до отгрузки в Узбекистан.

Для небольших партий работоспособной альтернативой является удалённое присутствие по видеосвязи.

Резюме / контрольный список

• Приёмо-сдаточные испытания на каждой единице: сопротивление, коэффициент трансформации, потери и напряжение КЗ, диэлектрические испытания, ЧР (литая изоляция), герметичность (масляные); один протокол на каждый заводской номер.
• Типовые испытания на каждую конструкцию: превышение температуры, импульс, короткое замыкание, уровень шума, класс энергоэффективности; один сертификат на конкретную конструкцию.
• Читайте потери при правильной расчётной температуре и в сравнении с гарантированными значениями; укажите свою политику допусков в запросе.
• Запрашивайте сертификат типовых испытаний, сертификат энергосбережения CQC, ISO 9001/14001/45001 и протокол приёмо-сдаточных испытаний.
• Согласуйте объём FAT, размер выборки и срок уведомления в контракте.

Для масляных трансформаторов S13, сухих трансформаторов с литой изоляцией SC(B)13 и SC(B)-NX1 (SCB18) мы можем приложить к коммерческому предложению соответствующие сертификаты типовых испытаний и образец протокола приёмо-сдаточных испытаний. Направьте ваше техническое задание через страницу контактов и укажите, хотите ли вы присутствовать на FAT лично или по видеосвязи.