Transformator listrik adalah aset penting dalam sistem pembangkit listrik, transmisi dan distribusi. Keandalan mereka tidak hanya tergantung pada kualitas unit individu, tetapi juga pada kekuatan desain transformator yang mendasarinya.

Untuk alasan ini, pengujian transformator umumnya dibagi menjadi kategori yang berbeda sesuai dengan tujuannya. Di bawah seri IEC 60076, konsep utama termasuktes rutin, tes tipe dan tes khusus . Selain itu, proyek transformator biasanya mencakupTes Penerimaan Pabrik (FAT)sebagai bagian dari proses penerimaan kontrak.

Memahami perbedaan antara konsep ini penting bagi produsen transformator, kontraktor EPC, utilitas dan pembeli.

1. Apa itu Uji Jenis Transformer?

Auji jenisdilakukan pada transformator perwakilan untuk memverifikasi karakteristik penting dari desain transformator tertentu.

Tidak seperti uji rutin, yang biasanya dilakukan pada setiap transformator yang diproduksi, uji tipe terutama dimaksudkan untuk menunjukkan bahwa desain dapat memenuhi persyaratan tertentu dalam kondisi operasi atau uji yang ditentukan.

Standar utama IEC yang relevan untuk pengujian transformator daya termasuk:

• IEC 60076-1Transformator daya: Umum

• IEC 60076-2 Peningkatan suhu untuk transformator yang dicelupkan cairan

• IEC 60076-3Tingkat isolasi, tes dielektrik dan clearance eksternal

• IEC 60076-5Kemampuan untuk menahan sirkuit pendek

• IEC 60076-10Penentuan tingkat suara

Program uji yang tepat tergantung pada jenis transformator, tegangan nominal, tingkat isolasi, sistem pendinginan, konfigurasi desain, standar yang berlaku dan persyaratan pembeli.

Laporan uji tipe yang sukses memberikan bukti bahwa desain yang diuji telah menunjukkan kinerja yang diperlukan.

Namun, laporan uji tipe tidak boleh ditafsirkan sebagai pengecualian permanen dari pengujian masa depan untuk setiap transformator dengan nilai nominal yang sama. Keterapannya tergantung pada kesamaan transformator baru dengan desain yang memenuhi syarat dan persyaratan standar yang berlaku, pembeli dan otoritas sertifikasi.

2. Ujian Rutin, Ujian Jenis dan FAT: Apa Perbedaannya?

Kesalahpahaman umum adalah bahwa pengujian transformator hanya terdiri dari "Uji Jenis" dan "FAT". Dalam praktek, istilah ini menggambarkan aspek yang berbeda dari proses pengujian.

Uji rutin

Tes rutin biasanya dilakukan padasetiap transformator individuuntuk memverifikasi bahwa unit yang diproduksi sesuai dengan persyaratan desain dan produksi yang ditentukan.

Uji Jenis

Tes tipe dilakukan pada transformator perwakilan untuk memverifikasi karakteristik penting daridesain.

Uji Penerimaan Pabrik (FAT)

Fat adalah aproses penerimaan pabrik kontrakdaripada kategori uji IEC yang terpisah. FAT biasanya mencakup tes rutin dan inspeksi yang berlaku dan juga dapat mencakup tes tambahan yang diminta oleh pembeli.

Oleh karena itu, FAT dapat berisi tes rutin dan, jika ditentukan secara kontraktual, jenis yang dipilih atau tes khusus.

Perbandingan Kategori Pengujian Transformer

3. Jenis Transformer Utama dan Uji Verifikasi Desain

Tes verifikasi tipe atau desain yang berlaku bervariasi sesuai dengan desain dan spesifikasi transformator. Tes berikut adalah salah satu yang paling penting untuk transformator daya.

3.1 Uji Peningkatan Suhu

Uji kenaikan suhu memverifikasi kinerja termal transformator dalam kondisi operasi yang ditentukan.

Untuk transformator yang dicelupkan cairan, unit dioperasikan di bawah kondisi uji yang ditentukan sampai keadaan termal yang diperlukan tercapai. Peningkatan suhu cairan atas dan kenaikan suhu berlikur kemudian ditentukan.

Tujuannya adalah untuk mengkonfirmasi bahwa sistem pendinginan dan desain bagian aktif dapat mempertahankan suhu dalam batas yang berlaku.

IEC 60076-2 menentukan metode uji dan persyaratan kenaikan suhu untuk transformator yang dicelupkan cairan.

Uji kenaikan suhu seharusnya tidak hanya digambarkan sebagai simulasi operasi beban penuh jangka panjang. Tujuan utamanya adalah untuk menetapkan karakteristik termal transformator dan memverifikasi kepatuhan dengan batas kenaikan suhu yang ditentukan.

3.2 Uji Impulse Petir

Pengujian impuls petir memverifikasi kemampuan isolasi transformator terhadap tegangan berlebihan transien yang diwakili oleh impuls petir standar.

Tingkat uji yang diperlukan ditentukan oleh tingkat isolasi yang ditentukan transformator dan persyaratan IEC 60076-3 yang berlaku.

Misalnya, transformator kelas 11 kV tertentu mungkin memiliki tingkat tahan impuls petir tertentu 75 kV. Namun,75 kV tidak boleh disajikan sebagai nilai universal untuk setiap transformator 11 kV . Tingkat uji yang sebenarnya harus ditentukan dari koordinasi isolasi dan persyaratan proyek yang ditentukan.

Tujuan pengujian adalah untuk menunjukkan bahwa sistem isolasi transformator dapat menahan tegangan impuls yang ditentukan tanpa kegagalan isolasi yang tidak dapat diterima.

3.3 Uji Impulse Beralih

Pengujian impuls beralih mengevaluasi kemampuan transformator untuk menahan tegangan berlebihan beralih.

Hal ini sangat penting untuk aplikasi transformator tegangan tinggi dan tegangan ekstra tinggi. Tingkat tegangan yang berlaku dan persyaratan uji ditentukan oleh IEC 60076-3.

Oleh karena itu tidak benar secara teknis untuk menyatakan bahwa setiap transformator kapasitas besar harus menjalani pengujian impuls pergeseran. Keterapan tergantung terutama pada kelas tegangan transformator, tingkat isolasi yang ditentukan dan persyaratan standar yang berlaku.

3.4 Uji Tahan Sirkuit Pendek

Uji tahan sirkuit pendek adalah salah satu tes verifikasi desain transformator yang paling menuntut.

Ketika transformator mengalami sirkuit pendek eksternal, arus yang sangat tinggi dapat menghasilkan kekuatan elektromagnetik yang substansial di dalam gulungan. Kekuatan ini dapat menyebabkan pergerakan melingkung atau deformasi jika desain mekanis tidak memadai.

IEC 60076-5 mengatasi kemampuan transformator untuk menahan efek termal dan dinamis sirkuit pendek eksternal.

Jika pengujian sirkuit pendek diperlukan, transformator tunduk pada kondisi sirkuit pendek yang ditentukan sesuai dengan prosedur pengujian yang berlaku.

Setelah pengujian, pemeriksaan listrik dan mekanik yang tepat dilakukan. Tergantung pada persyaratan yang berlaku, ini dapat mencakup:

• pengukuran ketahanan melingkung;

• pengukuran rasio tegangan;

• verifikasi impedansi sirkuit pendek;

• pengujian dielektrik;

• inspeksi internal;

• penilaian deformasi atau perpindahan melingkung.

Prosedur uji tidak boleh disederhanakan hanya sebagai "menerapkan satu pulsa sirkuit pendek 2 detik". Kriteria arus, urutan, durasi dan penerimaan yang diperlukan tergantung pada standar yang berlaku dan program uji yang disepakati.

3.5 Uji Tingkat Suara Transformer

Kinerja akustik transformator adalah pertimbangan penting di substasi, pembangkit listrik, instalasi perkotaan dan lokasi sensitif kebisingan lainnya.

IEC 60076-10 menentukan metode untuk menentukan tingkat suara transformator, termasuk pengukuran tekanan suara dan intensitas suara dan penentuan tingkat daya suara.

Pengujian dilakukan dalam kondisi operasi yang ditentukan. Untuk banyak transformator yang dicelupkan cairan, pengukuran suara terkait dengan eksitasi tanpa beban, dengan peralatan pendingin dioperasikan seperti yang ditentukan.

Oleh karena itu kondisi uji yang tepat harus dinyatakan sesuai dengan standar yang berlaku dan spesifikasi pembeli daripada hanya digambarkan sebagai "uji kebisingan beban nominal".

4. Uji Dielektrik Transformer

Pengujian dielektrik adalah bidang lain di mana kategori uji transformator harus dibedakan dengan hati-hati.

IEC 60076-3 menetapkan persyaratan isolasi dan tes dielektrik yang berlaku untuk transformator daya. Tergantung pada kategori transformator dan tingkat isolasi yang ditentukan, program uji dapat mencakup:

• diterapkan AC tahan uji;

• uji tahan AC yang diinduksi;

• uji tegangan yang diinduksi dengan pengukuran pelepasan parsial, jika berlaku;

• uji impuls petir;

• uji impuls pergantian, jika berlaku.

Tes ini tidak semua secara otomatis termasuk dalam satu kategori tunggal yang disebut "Uji Tipe".

Beberapa tes dielektrik adalah tes rutin, sementara yang lain mungkin jenis atau tes khusus tergantung pada desain transformator, kelas tegangan dan persyaratan yang berlaku.

Untuk alasan ini, artikel transformator internasional harus menghindari menggambarkan setiap uji tahan atau impuls sebagai uji tipe tanpa kualifikasi.

5. Apa itu Uji Rutin Transformer?

Tes rutin dilakukan pada transformator individu untuk memverifikasi bahwa unit yang diproduksi memenuhi persyaratan yang ditentukan.

Tes rutinitas khas dapat mencakup:

• pengukuran ketahanan melingkung;

• rasio tegangan dan pengukuran perpindahan fase;

• pengukuran arus tanpa beban dan tanpa beban;

• impedansi sirkuit pendek dan pengukuran kerugian beban;

• tes rutinitas dielektrik yang berlaku;

• pengukuran dan pemeriksaan lainnya yang ditentukan oleh IEC 60076 dan spesifikasi pembelian.

Program uji rutin yang tepat tergantung pada jenis transformator dan standar yang berlaku.

Tes rutin sangat penting karena tes tipe yang sukses menunjukkan kemampuan desain, sedangkan pengujian rutin memverifikasi kualitas dan kepatuhan desain.transformator aktual yang dikirimkan.

6. Apa itu Uji Penerimaan Pabrik?

AUji Penerimaan Pabrik (FAT)biasanya dilakukan di pabrik produsen sebelum pengiriman.

Tujuannya adalah untuk menunjukkan kepada pembeli bahwa transformator yang diproduksi untuk proyek tertentu sesuai dengan spesifikasi teknis yang disepakati, standar yang berlaku dan persyaratan kontraktual.

FAT biasanya mencakup:

• tinjauan catatan manufaktur dan inspeksi;

• inspeksi visual dan dimensional;

• tes listrik rutin;

• verifikasi nameplate dan aksesoris;

• tinjauan sertifikat kalibrasi;

• inspeksi atau tes khusus pembeli;

• tinjauan dokumentasi.

Tergantung pada kontrak pembelian, pembeli atau lembaga inspeksi independen dapat menyaksikan tes yang dipilih.

Oleh karena itu:

Uji rutin menggambarkan apa yang diuji dan mengapa, sementara FAT menggambarkan proses penerimaan pabrik yang disepakati antara produsen dan pembeli.

Perbedaan ini sangat penting dalam proyek transformator internasional.

7. Contoh: 2,000 kVA, 11 kV / 0.4 kV Transformer Tertenggelam Minyak

Pertimbangkan transformator dengan parameter dasar berikut:

• Kekuatan nominal:2,000 kVA

• Tegangan HV:11 kV

• Tegangan LV:0.4 kV

• Kelompok vektor:Dyn11

• Pendinginan:ONAN

• Isolasi: Sistem isolasi kertas minyak

Untuk transformator semacam itu, program pengujian yang berlaku akan ditetapkan sesuai dengan standar IEC yang relevan dan spesifikasi pembeli.

Uji Peningkatan Suhu

Transformator dioperasikan dalam kondisi uji termal yang ditentukan sampai keadaan termal yang diperlukan tercapai.

Peningkatan suhu cairan atas dan berlikur ditentukan dan dibandingkan dengan batas yang berlaku yang ditentukan oleh IEC 60076-2.

Uji Impulse Petir

Penggulungan tegangan tinggi dapat tunduk pada tingkat uji impuls petir yang ditentukan sesuai dengan tingkat isolasinya.

Nilai seperti 75 kV dapat berlaku untuk desain transformator 11 kV tertentu, tetapi tingkat uji yang sebenarnya harus dikonfirmasi dari persyaratan isolasi yang ditentukan transformator.

Verifikasi Tahan Sirkuit Pendek

Jika uji sirkuit pendek diperlukan, transformator tunduk pada kondisi uji yang ditentukan sesuai dengan IEC 60076-5.

Setelah pengujian, pengukuran listrik dan pemeriksaan mekanis yang tepat dilakukan untuk memverifikasi bahwa transformator tidak mengalami deformasi atau kerusakan yang tidak dapat diterima.

Pengukuran Tingkat Suara

Tingkat suara transformator diukur dalam kondisi operasi yang ditentukan oleh standar dan pembeli yang berlaku.

Kinerja akustik yang diukur dibandingkan dengan persyaratan tingkat suara kontraktual.

Tes Dielektrik

Tes tahan AC yang diterapkan dan diinduksi, pengukuran pelepasan parsial dan tes impuls dilakukan sesuai dengan sistem isolasi transformator dan kategori uji yang ditentukan.

Pengukuran pra dan pasca uji

Untuk tes verifikasi desain utama, pengukuran yang tepat dapat dilakukan sebelum dan setelah pengujian.

Ini mungkin meliputi:

• rasio tegangan;

• ketahanan melingkung;

• impedansi sirkuit pendek;

• pengukuran diagnostik lainnya.

Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi perubahan signifikan yang dihasilkan dari tes verifikasi desain.

8. Apakah Lulus Uji Tipe Kualifikasi Semua Transformer Masa Depan?

Tidak secara otomatis.

Laporan uji tipe yang sukses menunjukkan bahwa desain yang diuji telah memenuhi persyaratan yang berlaku. Produsen dapat menggunakan laporan untuk menunjukkan kepatuhan untuk transformator yang jatuh dalamlingkup desain yang berkualitastunduk pada batasan laporan dan persyaratan standar yang berlaku dan pembeli.

Ketika perubahan desain yang signifikan diperkenalkan, produsen harus mengevaluasi apakah bukti uji tipe yang ada tetap berlaku.

Perubahan yang berpotensi signifikan dapat mencakup:

• pengaturan gulung atau desain konduktor;

• sistem isolasi;

• desain inti;

• pengaturan pendinginan;

• tangki atau struktur mekanis bagian aktif;

• tegangan nominal atau tingkat isolasi;

• desain mekanik sirkuit pendek;

• perubahan besar dalam bahan atau teknologi manufaktur.

Namun,Tidak setiap perubahan rekayasa secara otomatis membutuhkan uji tipe yang sama sekali baru.

Keputusan harus didasarkan pada penilaian rekayasa, persyaratan IEC yang berlaku, tingkat perubahan desain dan persyaratan pembeli atau otoritas sertifikasi.

9. Mengapa Uji Jenis dan Uji Rutin Keduanya Perlu

Tes tipe dan tes rutin melayani tujuan yang berbeda tetapi komplementer.

Tes tipe menjawab pertanyaan:

Dapatkah desain transformator ini memenuhi kinerja yang diperlukan dan menahan tekanan yang ditentukan?

Tes rutin menjawab pertanyaan lain:

Apakah transformator tertentu ini diproduksi dengan benar dan sesuai dengan desain yang ditentukan?

FAT menambahkan tingkat ketiga:

Apakah transformator yang disediakan untuk proyek tertentu ini memenuhi persyaratan penerimaan kontrak?

Sistem jaminan kualitas transformator yang andal membutuhkan ketiga tingkatan untuk bekerja sama.

10. Kesimpulan

Pengujian transformator tidak boleh dilihat hanya sebagai pilihan antara "Uji Jenis" dan "FAT".

Di bawah kerangka kerja IEC 60076, pengujian transformator mencakup kategori yang berbeda yang melayani tujuan yang berbeda:

Uji rutinMemverifikasi transformator yang diproduksi individu.

Uji Verifikasi Jenis dan Desainmenunjukkan karakteristik penting dari desain transformator.

Uji Khususdilakukan jika diperlukan oleh standar atau pembeli yang berlaku.

Tes Penerimaan Pabrik (FAT)menyediakan kerangka kontrak untuk memverifikasi bahwa transformator yang disediakan untuk proyek tertentu memenuhi persyaratan teknis yang disepakati.

Untuk produsen dan pembeli transformator, memahami perbedaan ini membantu mencegah kesalahpahaman tentang ruang lingkup uji, laporan uji jenis dan prosedur penerimaan pabrik.

Akhirnya, transformator berkualitas tinggi tidak ditunjukkan oleh satu laporan uji. Keandalannya didukung oleh kombinasidesain yang berkualitas, manufaktur yang dikendalikan, pengujian rutin, verifikasi desain yang tepat dan penerimaan pabrik khusus proyek.