ElektroPrůmysl.cz, červen 2016

Elektro Průmysl .cz ENERGETIKA, TRANSFORMÁTORY, POHONY A MĚNIČE FREKVENCE 82 | červen 2016 Účel měření kmitočtové odezvy na výkonových transformátorech Měření charakteristiky kmitočtové odezvy se realizuje provedením analýzy kmitočtové odezvy (FRA). FRA může být použita pro detekci změn aktivních částí zkoušeného objektu (vinutí, vodičů a jádra). FRA je obecně používána pro detekci geo- metrických změn ve vinutích, viz přílohu B. Některé příklady, kdy FRA může být použi- ta pro odhalení poruchy, jsou: • poškození v důsledku vnější závady (zkratu) nebo jiné události s vysokými proudy (včetně zkratových zkoušek); • poškození v důsledku poruchy přepína- če odboček; • poškození během přepravy, a • poškození v důsledku seizmických udá- lostí. Detekce poškození při použití FRA je nejefektivnější, když jsou známy úda- je z měření kmitočtové odezvy na stroji v neporušeném stavu (referenční měře- ní); upřednostňuje se provádět měření na všech velkých transformátorech buď v továrně nebo před uvedením do pro- vozu nebo v obou případech. Jestliže pro konkrétní transformátor nejsou k dispozici výsledky referenčního měření, pak refe- renční průběhy mohou být získány buď na podobném transformátoru nebo z jiné fáze konkrétního transformátoru. Měření kmitočtové odezvy může být také použito pro modelování energetic- kého systému včetně studií přechodných přepětí. Při měření charakteristiky kmitočtové odezvy je nízkonapěťový signál přiveden na svorku zkoušeného objektu proti ná- době. Měřené napětí na vstupní svorce se uvažuje jako referenční signál a druhý napěťový signál (signál odezvy) je měřen na měřicí impedanci zapojené mezi dru- hou svorkou a nádobou. Amplituda kmi- točtové odezvy je skalárním poměrem mezi signálem odezvy ( V out ) a referenčním napětím ( V in ) (uváděným v db) jako funkce kmitočtu. Fáze kmitočtu odezvy je fázo- vým rozdílem mezi V in a V out (uváděným ve stupních). Měření napětí odezvy se provádí na impedanci, která je vstupní impedancí ka- nálu pro měření odezvy a je zvolena 50 Ω. Každý koaxiální kabel připojený mezi svor- ku zkoušeného objektu a napětí měřicího přístroje musí být uzavřen impedancí. Pro přesné měření poměru jsou měřicí kanály pro odezvu a referenční napětí a vodiče identické. Charakteristická impedance koaxiálních měřicích kabelů je zvolena tak, aby byla v souladu se vstupní impedancí měřicích kanálů kvůli vyloučení odrazů signálu a pro eliminaci vlivu koaxiálních kabelů na měření. S vodičem odpovídající vlnové impedanci je měřicí impedance efektivně aplikována na svorku zkoušeného objektu. Protože V out / V in se mění v širokém rozsa- hu, je tento poměr vyjádřen v decibelech (dB). Relativní napětí odezvy se vypočítá jako 20 x log10 ( V out V in ), kde ( V out / V in ) je skalární poměr. Stav zkoušeného objektu běhemměření Pro měření v továrně i na místě instalace musí být zkoušený objekt kompletně se- staven jako v provozu se všemi průchod-