乾式変圧器のインパルス電圧耐性を向上させるにはどうすればよいか？

配電システムでは、乾式変圧器はインパルス電圧に耐える必要があるという困難な状況に直面することがよくあります。経験豊富な乾式変圧器サプライヤーとして、私はこれらの変圧器のインパルス電圧耐性を強化することがいかに重要であるかを直接見てきました。今日は、それを実現する方法について、いくつかの実践的な洞察を共有します。

 

インパルス電圧を理解する

まず最初に、インパルス電圧とは何かについて話しましょう。インパルス電圧は、電力システム内で発生する可能性のある、持続時間の短い大規模な電圧スパイクです。通常、これらは落雷、スイッチ操作、または障害によって発生します。これらの電圧スパイクが乾式変圧器に到達した場合、変圧器がそれらに対処するために適切に装備されていない場合、重大な損傷を引き起こす可能性があります。

たとえば、送電線の近くで落雷が発生すると、システム内に大規模な電圧サージが発生する可能性があります。そのラインに接続されている乾式変圧器がこのサージに耐えられない場合、絶縁破壊が発生し、変圧器の完全故障につながる可能性があります。したがって、インパルス電圧耐性の向上は、変圧器の耐久性を高めるだけではなく、配電システム全体の信頼性の高い動作を確保することにもつながります。

 

デザインと材料の考慮事項

乾式変圧器のインパルス電圧耐性を向上させる最も効果的な方法の 1 つは、設計と材料を慎重に選択することです。

断熱材

乾式変圧器に使用される絶縁材料は、インパルス電圧に耐える能力において重要な役割を果たします。高品質の絶縁材料は優れた誘電特性を備えているため、高電圧下での電流の流れに耐えることができます。たとえば、最新の乾式変圧器の一部には樹脂キャスト絶縁が使用されており、これにより高いレベルの電気絶縁性と機械的強度が得られます。

樹脂キャスト絶縁は、絶縁を弱め、インパルス電圧に耐える変圧器の能力を低下させる可能性がある湿気、ほこり、その他の汚染物質から変圧器の巻線を保護します。私たちのSC(B)10 乾式電源トランス先進のレジンキャスト絶縁技術を採用しており、インパルス電圧耐性が大幅に向上しています。

巻線設計

変圧器の巻線の設計も非常に重要です。巻線の配置方法と巻数は、インパルス電圧が巻線全体にどのように分配されるかに影響を与える可能性があります。適切に設計された巻線は、絶縁体にかかる電圧ストレスを最小限に抑え、絶縁破壊のリスクを軽減します。

たとえば、多層巻線設計を使用すると、インパルス電圧をより均一に分配するのに役立ちます。これにより、絶縁を損傷する可能性のある巻線の一部に電圧サージが集中する可能性が低減されます。私たちの30 - 2500KVA/10KV 三相樹脂キャスト絶縁乾式電力変圧器インパルス電圧の分布を最適化する慎重に設計された巻線設計が特徴です。

 

製造およびテストのプロセス

インパルス電圧耐性の向上に関しては、製造プロセスとテストプロセスも同様に重要です。

精密製造

製造プロセスでは精度が重要です。接続の緩みや絶縁の欠陥など、変圧器の構造に小さな欠陥があると、インパルス電圧に耐える能力が大幅に低下する可能性があります。だからこそ、コイルの巻き方からコアの組み立てに至るまで、製造工程の細部にまで細心の注意を払っています。

当社は最先端の製造設備を使用し、厳格な品質管理手順に従って、各変圧器が最高の基準を満たしていることを確認します。これには、自動巻線機を使用して一貫した巻線張力を確保することや、高度な絶縁塗布技術を使用して均一な絶縁体の厚さを確保することが含まれます。

厳格なテスト

変圧器の製造後、インパルス電圧耐性を確認するために一連の厳格なテストが行​​われます。最も重要なテストの 1 つはインパルス電圧テストです。このテストでは、変圧器に模擬インパルス電圧を加えて、絶縁破壊を起こすことなくストレスに耐えられるかどうかを確認します。

これらの試験は、最新の試験機器を備えた社内試験施設で実施しています。変圧器がインパルス電圧試験に合格しなかった場合、故障の原因を分析し、性能を向上させるために必要な調整を行います。私たちの5000kVA - 22/6.6kV 降圧乾式変圧器複数回のインパルス電圧試験に合格し、優れたインパルス電圧耐性を実証しています。

 

メンテナンスと監視

乾式変圧器を設置して運転した後でも、インパルス電圧耐性を維持するには適切なメンテナンスと監視が不可欠です。

定期検査

定期的な検査は、潜在的な問題を早期に特定するのに役立ちます。これらの検査では、絶縁の状態、接続の堅さ、変圧器の全体的な物理的状態をチェックします。問題が検出された場合は、障害につながる前に対処できます。

たとえば、断熱材に劣化の兆候が見られる場合は、修理または交換できます。同様に、接続が緩んでいる場合は、適切な導電性を確保するために締めることができます。

オンライン監視

オンライン監視システムは、変圧器のパフォーマンスに関するリアルタイム データを提供できます。これらのシステムは、潜在的な問題を示す可能性のある電圧、電流、温度、その他のパラメーターの変化を検出できます。これらのパラメータを継続的に監視することで、障害を防ぐための予防措置を講じることができます。

私たちの35kV乾式無励磁調整電源変圧器オンライン監視システムを装備できるため、そのパフォーマンスを注意深く監視し、長期的な信頼性を確保できます。

 

新しいテクノロジーの役割

近年、乾式変圧器のインパルス電圧耐性をさらに向上させる新技術が登場しました。

アモルファス合金コア

アモルファス合金コアは乾式変圧器でますます普及しています。これらのコアは、従来のケイ素鋼コアと比較して、コア損失が低く、磁気特性が優れています。また、インパルス電圧イベント中の絶縁へのストレスを軽減し、全体的なインパルス電圧耐性を向上させるのにも役立ちます。

私たちのアモルファス合金乾式配電変圧器はアモルファス合金コアを使用しているため、エネルギー効率が向上するだけでなく、インパルス電圧に耐える能力も向上します。

スマートグリッドの統合

乾式変圧器をスマートグリッドと統合すると、その性能も向上します。スマート グリッドは電力システムに関するリアルタイムの情報を提供し、変化する条件に基づいて変圧器の動作を調整できるようにします。これは、インパルス電圧の影響を軽減し、システム全体の信頼性を向上させるのに役立ちます。

 

結論

乾式変圧器のインパルス電圧耐性の向上は、設計、製造、テスト、メンテナンス、新技術の導入を含む多面的なプロセスです。乾式変圧器のサプライヤーとして、当社はインパルス電圧の課題に耐えられる高品質の変圧器を提供することに尽力しています。

乾式変圧器をご検討中で、優れたインパルス電圧耐性を確保したい場合は、お気軽にお問い合わせください。当社は製品に関する詳細情報を提供し、お客様のニーズに合った適切な変圧器の選択をお手伝いします。より信頼性が高く効率的な配電システムを構築するために協力しましょう。

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参考文献

• IEEE Std C57.12.01-2016、乾式配電および電力変圧器の一般要件の規格
• IEC 60076-11:2004、電源変圧器 - パート 11: 乾式変圧器
• CIGRE 技術パンフレット 686、電力変圧器およびリアクトルのインパルス試験