By | January 12, 2023

ทำการทดสอบหม้อแปลงเพื่อตรวจสอบความเหมาะสมทางไฟฟ้า ความร้อน และทางกลสำหรับระบบที่จะนำไปใช้หรือใช้งาน การทดสอบส่วนใหญ่ที่ดำเนินการกับหม้อแปลงกำลังกำหนดไว้ในมาตรฐานระดับชาติที่สร้างโดย IEEE, NEMA และ ANSI ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดชุดการทดสอบที่เหมือนกันซึ่งเป็นที่ยอมรับของทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้

รายละเอียดการทดสอบหม้อแปลง:

การทดสอบภาคสนาม การทดสอบภาคสนามสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท

  1. การทดสอบการยอมรับ
  2. การทดสอบเป็นระยะ
  3. ทดสอบหลังจากล้มเหลว

ควรทำการทดสอบการยอมรับทันทีหลังจากที่สินค้ามาถึงปลายทาง สามารถดำเนินการทดสอบบางอย่างซึ่งระบุไว้ด้านล่าง:

  • เปลี่ยนอัตราส่วน
  • ความต้านทานของฉนวน (ขดลวดและแกน)
  • ตัวประกอบกำลัง
  • ความต้านทาน (คดเคี้ยว)
  • ความสัมพันธ์ของขั้วและเฟส
  • การทดสอบน้ำมัน (DGA, ความชื้น, ไดอิเล็กทริก ฯลฯ)
  • การตรวจสอบด้วยสายตา

มีการทดสอบเป็นระยะหลังจากติดตั้งผลิตภัณฑ์ในตำแหน่งถาวร จุดประสงค์หลักของการทดสอบนี้คือเพื่อตรวจสอบสภาพของเครื่อง เพื่อให้ตรวจพบปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ก่อนที่จะเกิดข้อผิดพลาดขึ้น บางส่วนเหล่านี้อยู่ด้านล่าง:

  • เปลี่ยนอัตราส่วน
  • ความต้านทานของฉนวน
  • ตัวประกอบกำลัง
  • ความต้านทาน (คดเคี้ยว)
  • การทดสอบน้ำมัน (DGA, ความชื้น, ไดอิเล็กทริก ฯลฯ)
  • การทดสอบกระแสกระตุ้น
  • การตรวจสอบด้วยสายตา

การหยุดทำงานที่ไม่ได้กำหนดไว้และอาจเกิดความล้มเหลวทันทีสามารถป้องกันได้โดยทำตามกำหนดการทดสอบเป็นระยะ

การทดสอบความล้มเหลวที่ดำเนินการกับหม้อแปลงไฟฟ้าคือ:

  • เปลี่ยนอัตราส่วน
  • ความต้านทานของฉนวน
  • ตัวประกอบกำลัง
  • ความต้านทาน
  • การทดสอบน้ำมัน
  • การทดสอบกระแสกระตุ้น
  • การวิเคราะห์ก๊าซที่ติดไฟได้/ก๊าซในน้ำมัน
  • การตรวจด้วยสายตา (ภายใน)

เมื่อหม้อแปลงล้มเหลว เวลาของการทดสอบความล้มเหลวจะเป็นตัวตัดสินว่าสามารถซ่อมแซมหน่วยที่ไซต์งานได้หรือไม่ หรือจำเป็นต้องส่งคืนผู้ผลิตหรือศูนย์เฉพาะทางเพื่อการซ่อมแซมหรือไม่ โดยการเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการทดสอบกับบรรทัดฐานที่กำหนดไว้ จะสามารถรวบรวม ‘ประวัติ’ ของหม้อแปลงได้ และสาเหตุของความล้มเหลวสามารถวินิจฉัยได้ ต่อไปนี้คือภาพรวมโดยย่อของการทดสอบที่กล่าวถึงข้างต้น:

  • Transformer Turns Ratio Test (ทั่วไปสำหรับทุกประเภท)การทดสอบ Transformer Turns Ratio (TTR) ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าอัตราส่วนการหมุนระหว่างขดลวดของหม้อแปลงถูกต้อง อัตราส่วนนี้กำหนดว่าแรงดันเอาต์พุตของหม้อแปลงจะเป็นอย่างไรเมื่อเทียบกับแรงดันอินพุต อัตราส่วนจะคำนวณภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลด โดยมีการคำนวณอัตราส่วนที่ตำแหน่งก๊อกสำหรับแต่ละขดลวดและสำหรับขดลวดโดยรวม แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขดลวดหนึ่งเส้นและโวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับทั้งแรงดันไฟฟ้าต่ำและขดลวดไฟฟ้าแรงสูงจะถูกอ่านพร้อมกัน อัตราส่วนของหม้อแปลงคืออัตราส่วนของโวลต์มิเตอร์ HV และการอ่านโวลต์มิเตอร์ LV เมื่อทำการทดสอบอัตราส่วนกับหม้อแปลงสามเฟส อัตราส่วนจะถูกดำเนินการทีละเฟส และควรเปรียบเทียบอัตราส่วนที่วัดได้กับอัตราส่วนที่คำนวณโดยใช้แรงดันไฟฟ้าของป้ายชื่อ การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ควรอยู่ภายใน 0.5%
  • การทดสอบความต้านทานฉนวนของหม้อแปลง (ทั่วไปสำหรับทุกประเภท)การทดสอบความต้านทานของฉนวนที่คดเคี้ยว (หรือที่เรียกว่าการทดสอบ Meggar) เป็นการวัดคุณภาพของฉนวนภายในหม้อแปลง อาจแตกต่างกันไปตามปริมาณความชื้น ความสะอาด และอุณหภูมิของชิ้นส่วนฉนวน การวัดทั้งหมดได้รับการแก้ไขเป็น 20’C เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบ ขอแนะนำให้ต่อสายดินของถังและแกนเสมอเมื่อทำการทดสอบนี้ ขดลวดแต่ละอันควรลัดวงจรที่ขั้วบูช จากนั้นวัดความต้านทานระหว่างแต่ละขดลวดกับขดลวดและกราวด์อื่น ๆ ทั้งหมด (สำหรับหม้อแปลงขดลวด 2 ตัว – H-LG, L-HG และ HL-G และหม้อแปลงขดลวดสามตัว H-LTG, L-HTG, T-HLG, HL-TG, HT-LG, LT-HG และ HLT-G)
  • vPower Factor (ทั่วไปสำหรับทุกประเภท)การทดสอบนี้จัดทำขึ้นเพื่อตรวจสอบความแห้งของฉนวนหม้อแปลง ตัวประกอบกำลังหมายถึงอัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าที่กระจายไปหารด้วยโวลต์-แอมแปร์อินพุตคูณด้วย 100 การวัดตัวประกอบกำลังทำด้วยสะพานเก็บประจุและการเชื่อมต่อจะเหมือนกับการทดสอบความต้านทานของฉนวน
  • ความต้านทานของหม้อแปลง (ทั่วไปสำหรับทุกประเภท)ความต้านทานของขดลวดหม้อแปลงสามารถวัดได้หลังจากกระแสไม่ผ่านหม้อแปลงเป็นเวลาหลายชั่วโมง ทำให้สามารถวัดค่าความต้านทานได้เท่ากับอุณหภูมิโดยรอบ ความต้านทานของขดลวดคำนวณโดยการวัดแรงดันและกระแสพร้อมกัน โดยให้กระแสใกล้เคียงกับกระแสที่กำหนดมากที่สุด การคำนวณความต้านทานการพันจะมีประโยชน์ เนื่องจากช่วยให้คุณคำนวณและชดเชยการสูญเสีย I2R ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของการสูญเสียโหลดโดยรวม สามารถทำการวัดค่าความต้านทานการม้วนเพื่อตรวจสอบว่ามีการเปลี่ยนแปลงใดๆ เกิดขึ้นในเส้นทางการบรรทุกปัจจุบันหรือไม่ การวัดความต้านทานของขดลวดควรทำด้วยสะพานวีทสโตน สะพานเคลวิน หรือสะพานที่คล้ายกันซึ่งสามารถวัดเศษส่วนโอห์มได้อย่างแม่นยำ สำหรับค่าที่เชื่อมต่อไวย์ ควรทำการวัดระหว่างบูชแต่ละคู่ จากนั้นบวกและคูณด้วยสามส่วนเพื่อให้ได้ค่าเปรียบเทียบ
  • การทดสอบน้ำมันหม้อแปลง (ทั่วไปสำหรับทุกประเภท)ตัวอย่างของน้ำมันฉนวนจากหม้อแปลงที่ให้บริการสามารถเปิดเผยข้อมูลมากมายเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายในหม้อแปลง มีศัตรูพื้นฐานสามประการในการเป็นฉนวนน้ำมัน – ออกซิเดชัน การปนเปื้อน และอุณหภูมิที่มากเกินไป การทดสอบต่อไปนี้สามารถทำได้:
    • หมายเลขกรด
    • การสลายไดอิเล็กตริก
    • ตัวประกอบกำลัง
    • ความชื้น
    • ความตึงเครียดระหว่างผิว

หลังจากทำการทดสอบแล้ว น้ำมันสามารถจัดประเภทว่าใช้ซ้ำได้ ใช้ซ้ำได้ด้วยการปรับสภาพเล็กน้อย หรือทิ้ง.

  • ขั้วหม้อแปลง (การทดสอบการยอมรับ)ขั้วของหม้อแปลงเป็นแบบบวกหรือลบ เพื่อหาขั้วของหม้อแปลง แรงดันไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้ระหว่างบูชหลัก หากแรงดันลัพธ์ระหว่างบูชทุติยภูมิมากกว่าแรงดันที่ใช้ หมายความว่าหม้อแปลงมีขั้วบวก หากต่ำกว่าแสดงว่าหม้อแปลงมีขั้วลบ ขั้วไม่สำคัญสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายที่เชื่อมต่อเพียงตัวเดียว แต่เป็นข้อกังวลที่สำคัญหากต้องต่อขนานหม้อแปลงหรือธนาคาร หม้อแปลงสามเฟสได้รับการตรวจสอบขั้วด้วยวิธีเดียวกัน
  • ความสัมพันธ์เฟสของหม้อแปลง (การทดสอบการยอมรับ)มีการทดสอบความสัมพันธ์ของเฟสสำหรับหม้อแปลงหลายเฟส (เช่น สามเฟส) เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อในลักษณะที่ความสัมพันธ์ของเฟสถูกต้อง การทดสอบความสัมพันธ์ของเฟสจะคำนวณการกระจัดเชิงมุมและลำดับเฟสสัมพัทธ์ของหม้อแปลง และสามารถดำเนินการร่วมกับการทดสอบอัตราส่วนและขั้ว แรงดันไฟฟ้าของเฟสปฐมภูมิและทุติยภูมิสามารถบันทึกและทำการเปรียบเทียบเพื่อให้ได้ความสัมพันธ์ของเฟส
  • การตรวจสอบภาพ (การทดสอบเป็นระยะและความล้มเหลว)สิ่งนี้อาจเผยให้เห็นปัญหาที่มีอยู่หรือที่อาจเกิดขึ้นซึ่งอาจไม่ได้รับการตรวจวินิจฉัย ตัวอย่างเช่น ปะเก็นเสื่อมสภาพ ระดับน้ำมันต่ำ หรือสเกิร์ตบูชบิ่น ควรจัดทำรายการจุดตรวจสอบมาตรฐานสำหรับแต่ละหน่วย จากนั้นจึงบันทึกการตรวจสอบแต่ละครั้ง
  • การทดสอบแก๊ส / แก๊สในน้ำมัน (การทดสอบความล้มเหลว):การศึกษาก๊าซที่ละลายในน้ำมันหรือจากก๊าซที่อยู่เหนือน้ำมันยังสามารถแสดงสภาวะผิดปกติภายในหม้อแปลง เช่น ความผิดปกติที่เกิดขึ้น การพิจารณาสามประการมีความสำคัญมาก:
    • เปอร์เซ็นต์รวมของก๊าซที่ติดไฟได้
    • เปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบก๊าซแต่ละชนิด
    • อัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณก๊าซที่ติดไฟได้
    • หากเปอร์เซ็นต์ของก๊าซที่ติดไฟได้สูงกว่า 5% จำเป็นต้องดำเนินการทันที
  • การทดสอบกระแสกระตุ้น (การทดสอบเป็นระยะและความล้มเหลว)กระแสกระตุ้นคือปริมาณกระแสขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อรักษาแกนให้อยู่ในสถานะกระตุ้นแม่เหล็ก โดยจะวัดที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด และมักจะกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของกระแสไฟฟ้าที่กำหนด

    การทดสอบดำเนินการกับแหล่งจ่ายไฟแบบเฟสเดียวที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ประมาณ 10% ของแรงดันไฟฟ้าเฟสของขดลวดที่จะต่อกับแหล่งจ่ายไฟ แม้ว่าจะสามารถใช้แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าได้

มี 2 ​​วิธีที่ใช้ได้ วิธีแรกคือการต่อแหล่งจ่ายไฟแบบเฟสเดียวเข้ากับขดลวดที่มีอยู่ด้วยแอมมิเตอร์ในวงจรเพื่อตรวจสอบกระแสที่น่าตื่นเต้น จำเป็นต้องมีการทดสอบเฟสเดียวสามครั้งสำหรับหม้อแปลงสามเฟส ความสัมพันธ์ระหว่างการอ่านเฟสเดียวมีความสำคัญ ควรเป็นดังนี้:

  • การอ่านในเฟส A และ C ควรอยู่ภายใน 5% ของกันและกัน
  • การอ่านในเฟส B ควรอยู่ระหว่าง 65 ถึง 90% ของการอ่านในเฟส A และ C

การอ่านที่อยู่นอกความสัมพันธ์ที่ให้ไว้ข้างต้นอาจเป็นตัวบ่งชี้ถึงความผิดที่คดเคี้ยว ในอีกวิธีหนึ่ง ให้ใช้ข้อกำหนดระดับแรงดันไฟฟ้าและแอมมิเตอร์เดียวกัน ยกเว้นการเชื่อมต่อต่อไปนี้:

  • ขดลวดสั้นที่เฟส C และใช้แรงดันและอ่านกระแสที่น่าตื่นเต้นที่เฟส A
  • สั้นขดลวดที่เฟส A และใช้แรงดันและอ่านกระแสที่น่าตื่นเต้นที่เฟส C
  • สั้นขดลวดที่เฟส B และใช้แรงดันและอ่านกระแสที่น่าตื่นเต้นที่เฟส A หรือเฟส C

การทดสอบหม้อแปลงอื่น ๆ :

การทดสอบอื่น ๆ ที่สามารถทำได้คือ:

  • การทดสอบการสูญเสียแกน ภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลด หม้อแปลงจะยังคงระบายแหล่งพลังงานไฟฟ้าต่อไป แหล่งที่มาหลักของการระบายนี้คือการสูญเสียแกนซึ่งเกิดขึ้นในแกนแม่เหล็กผ่านการรวมกันของฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสไหลวน และอื่น ๆ การสูญเสียแกนคำนวณโดยการใช้แรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่กำหนดกับหม้อแปลงภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลด จากนั้นจึงวัดกระแสผลลัพธ์ ซึ่งสามารถคาดการณ์การสูญเสียพลังงานได้
  • การทดสอบการสูญเสียโหลด การสูญเสียโหลดเป็นการรวมกันของการสูญเสีย I2R การสูญเสียจากภายนอก และการสูญเสียจากการหมุนวน ซึ่งทั้งหมดนี้มีส่วนทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าซึ่งถูกมองว่าเป็นกระแสไฟฟ้าที่ถ่ายโอนจากขดลวดหนึ่งไปยังอีกขดลวดหนึ่ง การสูญเสียโหลดจะเปลี่ยนแปลงตามขนาดของโหลด กล่าวคือ โหลดที่สูงขึ้นจะเห็นอัตราการสูญเสียที่สูงขึ้น การสูญเสียโหลดจึงถูกคำนวณโดยทั่วไปสำหรับโหลดที่กำหนด ในขณะที่หม้อแปลงอยู่ภายใต้สภาวะโหลดเต็ม สามารถวัดได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้ากับขดลวดหนึ่งในขณะที่อีกขดลวดลัดวงจร แรงดันไฟฟ้าจะถูกปรับจนกว่ากระแสที่ไหลผ่านวงจรจะเท่ากับกระแสที่กำหนด การสูญเสียพลังงานที่วัดได้ในขณะนี้คือการสูญเสียโหลด
  • การทดสอบความต้านทาน อิมพีแดนซ์เป็นการวัดค่าความต้านทานที่นำไปสู่การสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในหม้อแปลงเมื่อโหลดเต็มที่ ทำให้อัตราส่วนของแรงดันอินพุตและเอาต์พุตแตกต่างจากอัตราส่วนเทิร์น สามารถวัดได้ในเวลาเดียวกันกับการสูญเสียโหลด หาค่าอิมพีแดนซ์ได้โดยการวัดแรงดันที่ต้องการเพื่อส่งผ่านกระแสที่กำหนดผ่านขดลวดด้านหนึ่งของหม้อแปลง ในขณะที่อีกขดลวดลัดวงจร แรงดันไฟฟ้านี้เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าอิมพีแดนซ์
  • การทดสอบศักยภาพประยุกต์ การทดสอบศักยภาพที่ใช้จะใช้เพื่อดูว่าฉนวนของหม้อแปลงจัดการกับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดได้ดีเพียงใดในช่วงเวลาที่กำหนด การทดสอบศักยภาพที่ใช้จะตรวจสอบฉนวนระหว่างขดลวดแต่ละเส้น และระหว่างขดลวดกับกราวด์โดยใช้แรงดันไฟฟ้ากับแต่ละพื้นที่เหล่านี้
  • การทดสอบศักยภาพเหนี่ยวนำ การทดสอบศักย์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำใช้เพื่อทดสอบคุณภาพของฉนวนของหม้อแปลง เช่นเดียวกับการทดสอบศักย์ไฟฟ้าที่ใช้ด้านบน เป็นการทดสอบฉนวนของขดลวดแต่ละเส้นของหม้อแปลงโดยใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างรอบ ระหว่างชั้น และระหว่างบรรทัด
  • การทดสอบแรงกระตุ้นการควบคุมคุณภาพ การทดสอบแรงกระตุ้นการควบคุมคุณภาพทำขึ้นบนหม้อแปลงเพื่อจำลองฟ้าผ่า เพื่อดูว่าสามารถทนต่อการระเบิดของแรงดันไฟฟ้าที่สูงเช่นนี้ได้ดีเพียงใด อิมพัลส์ไฟฟ้าที่ใช้ที่นี่อาจรวมถึงการทดสอบแบบเต็มคลื่นที่ลดลง การทดสอบคลื่นสับ และการทดสอบด้านหน้าของคลื่น เพื่อจำลองช่วงของสถานการณ์แรงดันไฟฟ้าที่รุนแรง
  • การทดสอบแรงดันรั่ว หม้อแปลงสามารถตรวจสอบแรงดันรั่วได้โดยการอัดแรงดันถังแล้วปล่อยทิ้งไว้ตามลำพังเป็นเวลาหลายชั่วโมง หากความดันลดลงในระหว่างช่วงเวลาแทรกแซง หรือหากมีสัญญาณของการรั่วไหลของของเหลว แสดงว่ามีการรั่วไหล มิฉะนั้นหม้อแปลงจะไม่มีการรั่วไหล

ในขณะที่การเรียนรู้และดูแลขั้นตอนการทดสอบมาตรฐานของหม้อแปลงของคุณอาจเป็นงานที่ลำบาก แต่จะช่วยให้คุณเข้าใจการทำงานของหม้อแปลงได้ดีขึ้น ลดอันตรายต่อชีวิตและทรัพย์สิน ลดเวลาหยุดทำงาน ลดโอกาสเกิดความล้มเหลวกะทันหัน และทำให้ใช้งานได้อย่างเหมาะสม ของหม้อแปลง.