複合変圧器の規格とは？主な仕様と試験

複合計器用変圧器：技術要件と試験基準のデータに基づいた解説

複合計器用変圧器は、電圧変換器（VT）と電流変換器（CT）を単一のユニットに統合しています。その設計と性能は、技術仕様、試験手順、および運用信頼性に関する包括的な基準によって規定されています。

1. 技術要件

定格電圧：
一次側の定格電圧には3kV、6kV、10kV、35kVなどがあります。二次側の電圧は通常100Vまたは100/√3 Vに標準化されています。例えば、10kVシステムでは、複合変圧器の一次側定格電圧は10kVで、二次側出力は100Vとなります。これにより、測定と保護の両方の要件が満たされます。

定格電流比：
CT部には、50/5、100/5、200/5などの様々な定格電流比があります。これらの比率は、実際のシステム電流レベルに基づいて選択され、一次側電流を二次側（通常5A）に正確に変換し、精密な監視とリレープロテクション動作を確保します。

2. 試験基準

絶縁試験：
これらは、変圧器が通常および過渡的な過電圧条件下で絶縁強度を確認します。

• 商用周波数耐電圧試験：
  10kVの複合変圧器の場合、試験電圧は通常42kV RMSで、1分間適用されます。これにより、サービス中に持続する商用周波数の過電圧を絶縁が耐えられることが保証されます。

• インパルス耐電圧試験：
  ピークインパルス電圧は通常75kVで、雷によるサージ条件をシミュレートします。この試験は、変圧器が瞬時過電圧を破壊せずに耐えられる能力を評価します。

精度（誤差）試験：
精度クラスに基づいて厳格な誤差限界が定義されています。

• 電圧変換器（0.2クラス）：
  定格電圧での比誤差は±0.2%を超えてはならず、位相角誤差は±10分（′）以内である必要があります。

• 電流変換器（0.2Sクラス）：
  定格電流の1%から120%の広い範囲で、比誤差は約±0.2%以内であり、位相角誤差は厳密に制御されています。特に低負荷条件下での計量アプリケーションにおいて、この高精度は不可欠です。

温度上昇試験：
この試験は、全負荷下での安全な長期運転を確保します。

• 定格負荷と指定された環境温度（通常40°C）で行われ、平均巻線温度上昇は65Kを超えてはなりません。この制限により、絶縁劣化が防止され、変圧器の使用期間を通じて信頼性の高い性能が確保されます。

まとめ

複合計器用変圧器は、国際規格（IEC 61869シリーズやGB/T 20840など）を満たすように設計されています。その技術パラメータ—10kVの一次側電圧、100Vの二次側出力、100/5の電流比—は、システム要件に基づいて選択されます。42kV商用周波数、75kVインパルス耐電圧、±0.2%精度、および65K温度上昇を含む試験への適合により、電力システムにおける安全性、精度、耐久性が保証されます。