変電所トランスのインパルス電圧に耐えることをテストする方法は？

変電所トランスのインパルス電圧に耐えることをテストすることは、電力網の信頼性と安全性を確保するための重要なステップです。変電所トランスサプライヤーとして、私は多くのテストに関与しており、それを正しくすることがどれほど重要かを知っています。このブログでは、変電所トランスのインパルス電圧に耐えることをどのようにテストするかを紹介します。

なぜインパルス電圧に耐えるのかをテストするのですか？

テストプロセスに飛び込む前に、インパルス電圧に耐える必要がある理由を理解しましょう。変電所トランスは、稲妻のストライクやスイッチング操作など、電力システムのさまざまな一時的なオーバー電圧にさらされます。これらの一時的なオーバー電圧は、変圧器断熱に大きなストレスを引き起こす可能性があります。トランスの断熱材がこれらのインパルス電圧に耐えられない場合、断熱材の崩壊につながる可能性があり、その結果、機器の故障、停電、さらには安全性の危険さえも発生する可能性があります。したがって、インパルス電圧に耐えることをテストすることで、トランスがこれらの過渡的なオーバー電圧を処理し、長期のパフォーマンスを確保できるかどうかを確認することができます。

テストの準備

まず最初に、準備作業を行う必要があります。インパルス電圧発電機、電圧分割、オシロスコープ、電流センサーなど、必要なすべてのテスト機器を収集します。インパルス電圧発生器は、テストセットアップの中心であり、特定の波形と振幅を備えた高電圧インパルスを生成できます。

また、変圧器がテストのために適切な状態であることを確認する必要があります。テスト領域に正しくインストールする必要があり、すべての接続はタイトで安全である必要があります。トランスはきれいでなければならず、その断熱材や他の成分に目に見える損傷はないはずです。

テストセットアップ

準備が完了したら、テストを設定します。インパルス電圧発電機をトランス端子に接続します。電圧仕切りは、トランスに適用される電圧を正確に測定するために使用されます。オシロスコープは電圧仕切りに接続されており、テスト中に電圧波形を記録します。電流センサーは、インパルス電圧アプリケーション中に変圧器を流れる電流を測定するために使用されます。

また、テストセットアップの接地に注意する必要があります。適切な接地システムは、テスト担当者の安全性とテスト結果の精度を確保するために不可欠です。すべての機器を適切に接地する必要があり、接地抵抗は指定された範囲内である必要があります。

テスト手順

それでは、実際のテスト手順について話しましょう。インパルス電圧テストには、2つの主要なタイプがあります。完全な波のインパルステストと刻んだ - 波のインパルステストです。

フル - ウェーブインパルステスト

完全な波のインパルステストでは、トランス端子に完全な波のインパルス電圧を適用します。インパルス電圧には比波形があり、通常は1.2/50μs波形です。つまり、ピーク値に達する時間は1.2μsで、ピーク値の半分に減衰する時間は50μsです。

低振幅のインパルス電圧でテストを開始し、段階的に振幅を徐々に増加させます。各振幅レベルについて、通常は3つのインパルスを適用します。インパルス適用中に電圧と電流波形を記録するために、オシロスコープを注意深く観察します。過度の電流の流れや電圧波形の大幅な変化など、異常な現象がある場合、変圧器断熱材の問題を示している可能性があります。

刻んだ - 波のインパルステスト

刻んだ - 波のインパルステストは、より深刻なテストです。このテストでは、ピーク値に達した後、特定の時間にインパルス電圧が刻まれます。刻んだ - 波の衝動は、変圧器近くの稲妻のストライキなど、より深刻な過渡的な電圧条件をシミュレートできます。

刻んだ - 波のインパルステストのテスト手順は、完全な波のインパルステストに似ています。また、低振幅の刻んだ - 波のインパルス電圧から始めて、振幅を段階的に増加させます。ただし、刻んだ - 波のインパルステストでは、正しいチョッピング時間と波形を確保するために、テスト機器のより正確な制御が必要です。

テスト結果の評価

テストが完了した後、テスト結果を評価します。記録された電圧と電流波形を標準要件と比較します。波形が指定された範囲内にあり、フラッシュオーバーやパンクなど、断熱界の分解の兆候がない場合、トランスはインパルス電圧耐摩耗テストを通過します。

ただし、異常な波形や断熱材の分解の兆候がある場合は、原因をさらに調査する必要があります。これは、製造の欠陥、輸送中の損傷、またはその他の要因が原因である可能性があります。トランスを分解して、その内部断熱材とコンポーネントをチェックし、欠陥のある部品を修復または交換するための適切な対策を講じる必要があるかもしれません。

定期的なテストの重要性

変電所トランスには、定期的なインパルス電圧テストが不可欠です。製造中に変圧器が初期テストに合格したとしても、老化、環境要因、および動作条件により、断熱性能が時間の経過とともに低下する可能性があります。定期的なテストを実施することにより、潜在的な断熱材の問題を早期に検出し、機器の故障を避けるために予防措置を講じることができます。

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参照

• 液体のテストのIEEE標準 - 浸漬分布、電力、および調節変圧器（IEEE C57.12.00-2010）。
• IEC 60076-3：パワートランス - パート3：空気中の断熱レベル、誘電性試験、および外部クリアランス。