변압기 온도 상승 시험

온도 상승 테스트 정의

변압기의 온도 상승 테스트는 그 와인딩과 오일의 온도 증가가 지정된 제한을 충족하는지 확인합니다.

변압기 상부 오일의 온도 상승 테스트

• 먼저, 변압기의 LV 와인딩을 단락시킵니다.

• 그런 다음 하나의 온도계를 변압기 상부 커버의 주머니에 배치하고, 다른 두 개의 온도계는 각각 쿨러 뱅크의 입구와 출구에 배치합니다.

• HV 와인딩에 가해지는 전압은 무부하 손실과 부하 손실을 75°C 기준 온도로 보정한 값의 합과 동일한 전력 입력이 되도록 설정됩니다.

• 전체 손실은 세 개의 와트미터 방법으로 측정됩니다.

• 테스트 중에는 이미 상부 커버 주머니에 배치된 온도계에서 매시간 상부 오일 온도를 측정합니다.

• 쿨러 뱅크의 입구와 출구에 배치된 온도계에서도 매시간 측정값을 기록하여 오일의 평균 온도를 계산합니다.

• 주변 온도는 변압기 주변의 3~4개 지점에서 변압기 냉각 표면의 중간 위치에서 1~2m 떨어진 곳에 배치된 온도계로 측정합니다.

• 상부 오일의 온도 상승 테스트를 계속하여 1시간 동안 온도 증가가 3°C 미만이 될 때까지 진행합니다. 이 안정적인 값이 변압기 오일의 최종 온도 상승입니다.

• 오일 온도를 결정하는 또 다른 방법이 있습니다. 여기서 테스트는 4시간 연속으로 상부 오일 온도 상승이 시간당 1°C 미만으로 변동되지 않을 때까지 계속됩니다. 이 기간 동안 가장 낮은 값을 오일의 최종 온도 상승 값으로 취합니다.

상부 오일 온도 상승 테스트 중에는 LV 와인딩을 단락시키고 HV 와인딩에 전압을 가합니다. 코어 손실은 전압에 따라 달라지므로, 공급 전압은 정격 전압보다 훨씬 적습니다. 코어 손실이 최소이므로, 추가 구리 손실을 생성하기 위해 전류를 증가시켜 실제 변압기 오일의 온도 상승을 보장합니다.

변압기가 오일 잠김 상태일 때의 온도 상승 제한은 아래 표에 나열되어 있습니다.

참고: 위 표에 언급된 온도 상승 제한은 냉각 매체의 온도를 기준으로 한 값입니다. 즉, 이는 와인딩 또는 오일의 온도와 냉각 공기 또는 물의 온도 간의 차이입니다.

변압기 와인딩 온도 상승 테스트

• 변압기 상부 오일의 온도 상승 테스트가 완료된 후, 변압기의 정격 값으로 전류를 감소시키고 1시간 동안 유지합니다.

• 1시간 후, 공급 전원을 차단하고 HV 측의 공급 연결과 LV 측의 단락 연결을 해제합니다.

• 그러나, 팬과 펌프(있을 경우)는 계속 작동합니다.

• 그런 다음 와인딩 저항을 신속하게 측정합니다.

• 하지만, 첫 번째 저항 측정과 변압기 차단 사이에는 항상 3~4분의 시간 간격이 있으며, 이를 피할 수 없습니다.

• 그런 다음 15분 동안 같은 3~4분 간격으로 저항을 측정합니다.

• 시간 대비 고온 저항 그래프를 작성하여, 변압기 차단 시점의 와인딩 저항(R2)을 추정합니다.

• 이 값으로부터, 변압기 차단 시점의 와인딩 온도(θ2)는 아래 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다.

여기서 R1은 t1 온도에서의 와인딩의 냉각 저항입니다. 와인딩 온도 상승을 결정하기 위해서는 위에서 논의한 간접 방법을 적용해야 합니다. 

즉, 먼저 고온 와인딩 저항을 측정하고 결정한 다음, 저항-온도 관계 공식을 적용하여 와인딩 온도 상승을 계산해야 합니다. 이는 오일과 달리 변압기의 와인딩은 외부 온도 측정이 불가능하기 때문입니다.