大型電力変圧器の安全で信頼性のある設置を確保する7つの重要なステップ
1. 工場出荷時の絶縁状態の維持と復元
変圧器が工場での受け入れ試験を受けるとき、その絶縁状態は最適な状態にあります。その後、絶縁状態は徐々に悪化し、設置段階では突然の劣化が起こりやすい時期となります。極端な場合、誘電強度が失敗点まで低下し、通電直後にコイルが焼損する可能性があります。通常、設置品質が悪いと様々な程度の潜在的な欠陥が残ります。したがって、設置過程における主要な目標は、絶縁状態を工場出荷時の状態に維持および復元することです。設置後の絶縁状態と工場出荷時の絶縁状態との違いは、設置作業の品質評価の重要な基準となります。
絶縁の完全性を維持および復元するためには、汚染を防ぎ、清潔さを保つことが不可欠です。汚染物質は固体不純物、液体不純物、気体不純物の3種類に分類されます。
固体不純物: 設置されるすべての部品は徹底的に清掃する必要があります。清掃は、リントフリーの白い布で拭いても色が変わらず、可視粒子がないまで続けるべきです。
液体および気体不純物（主に水分）: 最も効果的な方法は真空処理であり、以下の2つの主要な手順から成ります：
(1) 真空乾燥と脱ガス:
すべてのアクセサリーが設置された後、タンクのガスリレー側のフランジにブランクプレートを設置します。アクセサリーと本体を接続するすべてのバルブを開き、コンサーバーとガスリレーを除くすべての部品（冷却器を含む）が本体タンクと一緒に吸引されるようにします。
タンクの上部にあるオイル入口に真空バルブまたは標準ストップバルブを設置します。
タンクを吸引する前に、パイプだけに対して真空テストを行い、真空システムによって達成可能な実際の真空レベルを確認します。真空が10 Paを超える場合は、パイプの漏れや真空ポンプのサービスを確認します。
吸引中にタンクの漏れを継続的に監視します。
真空ポンプが最大可能真空（133.3 Paを超えない）に達したら、この真空レベルを維持するためにポンプを動作させ続けます。真空ポンプは少なくとも24時間連続して動作させるべきです。
(2) 真空オイル充填:
オイル充填中も真空ポンプを動作させ続けます。吸引中にすべてのバルブを開いたままにして、すべての部品とアクセサリーが本体タンクと一緒に同時に充填されるようにします。
真空オイル浄化器を使用します。オイルはタンクの下部オイル入口バルブを通じて注入し、巻線の外側から内側に向かってオイルが流れることで、バリアへのストレスを最小限に抑えます。
オイルレベルがタンクカバーから約200～300 mm下になったら、真空バルブを閉じ、吸引を停止しますが、真空オイル浄化器を使用してオイル充填を続けます。
オンロードタップチェンジャー（OLTC）のない変圧器の場合、オイルレベルがガスリレーブランクプレートに近づくまで充填を続け、オイル浄化器を停止します。
OLTC付きの変圧器の場合、セレクタースイッチの絶縁シリンダーが充填され次第、オイル浄化器を停止し、スイッチをタンクから切り離すことができます。
いずれの場合でも、タンクをできるだけ完全に充填して残存空気量を最小限に抑えるべきです。真空を破りオイルを補充するとき、わずかな量の空気が上部空間に入ります。この空気はコンサーバーに排出され、コア絶縁に悪影響を与えることはありません。
重要なのは適切な真空オイル充填であり、その後のホットオイル循環に過度に依存すべきではありません。ホットオイル循環中は、紙絶縁からオイルに移動した水分のみが真空オイル浄化器によって除去できます。しかし、紙に吸収された水分はオイルに戻すのが難しく、オイルと紙の水分バランスは非常にゆっくりとしたものです。
2. オイル漏れ問題
オイル漏れは変圧器で一般的かつ顕著な問題です。原因は多岐にわたり、設計および製造上の欠陥が大きな要因となっています（例：不適切なシール設計、不良な加工、不十分な溶接品質）。現場での設置エラーおよび粗雑な作業も大きく寄与しています（例：フランジ表面の不十分な清掃、オイル、錆、溶接飛散物の存在；弾性を失った古いガスケット；未調整の不均一なフランジ接合面）。
オイル漏れに対処するには細心の注意が必要です：
設置前にクーラー、コンサーバー、ライザー、オイル浄化器に対して圧力シールテストを行い、漏れている部分はすぐに修理します。
すべてのフランジシール面を慎重に検査し準備します。吊り上げ時に生じたずれは設置前に修正する必要があります；深刻な場合はメーカーと共同で対応します。
設置後、全体的なシールテストを行います：タンクカバーに0.03 MPa以下の圧力を24時間かけてかけ、オイル漏れが発生しないことを確認します。
3. 部分放電試験
部分放電（PD）試験とは、PD測定機能を持つ誘導電圧耐え試験を指します。GB 50150-91によれば：
500 kV変圧器には部分放電試験が推奨されます。
220 kVおよび330 kV変圧器については、試験装置が利用できる場合に部分放電試験が推奨されます。
PD試験の試験電圧は標準の誘導電圧試験よりも低いですが、試験時間は60倍以上に延長されます。内部放電の発展を監視する高感度計器と組み合わせることで、破壊的ポテンシャルは制御可能です。したがって、PD試験は非破壊試験と破壊試験の両方の特性を兼ね備え、絶縁欠陥を効果的に検出することができます。そのため、PD試験は急速に普及しており、多くのプロジェクト所有者は新設または大修後の変圧器に対してPD試験を行い、設置上の欠陥の早期検出、工場での不安定なPD性能の特定、初期通電の成功を確保するなど、大きな利益を得ています。
4. 定格電圧でのインパルスクロージング試験
定格電圧でのインパルスクロージング試験は、励磁インラッシュ電流が変圧器の差動保護を動作させるかどうかを確認することを主目的としています。これは変圧器の絶縁強度を試験するものではありません。
実際、インパルスクロージング試験中には、リレープロテクションの監視以外に過電圧を検出する計器はなく、測定可能なデータは記録されません。したがって、絶縁評価の観点からは、試験は決定的な価値を持たず、基本的に意味がありません。
ただし、インパルスクロージング試験中に変圧器の絶縁故障が発生したケースもあります—通常は通電直後に明らかになる既存の深刻な欠陥によるものです。一方で、5回のインパルスクロージング試験を無事通過したにもかかわらず、起動後数分から数日以内に故障（焼損）した多数のケースもあります。
5. 絶縁状態評価
絶縁状態評価には、絶縁抵抗、吸収比、偏極指数、直流リーク電流、誘電損失正接（tan δ）の測定が含まれます。
設置後、変圧器の絶縁状態は工場出荷時と比較して不同程度に劣化している可能性があり、現場と工場での測定方法も異なる場合があります。したがって、設置試験結果を工場データと比較する際には、正確な判断を行うために包括的な分析が必要です。これらの結果は今後の予防試験の基準としても役立ちます。
特に注意すべき点は、絶縁抵抗が非常に高い場合、吸収比が低下することがあります。このような場合、吸収比が1.3未満であっても、必ずしも絶縁内の湿気によるものとは限りません。
6. ブリーザーの理解と機能
コンサーバー内のブレーカーが肺に例えられるなら、ブリーザーは鼻に相当します。負荷または周囲温度が上昇してタンク内のオイルが膨張すると、ブレーカーはブリーザーを通じて「呼気」し、過度の圧力を防ぎます。逆に、タンク内の真空形成を防ぐために「吸気」します。ブリーザーが詰まると、軽微な影響としては誤ったオイルレベル表示が生じますが、重大な場合にはガスリレーや圧力解放装置の動作を引き起こし、事故につながる可能性があります。
ブリーザーの詰まりは、輸送時のシールが取り外し忘れられた場合だけでなく、運転中に以下のような理由で発生します：
吸湿剤（色変化シリカゲル）の吸湿と劣化
オイルカップ内の塵埃の堆積
したがって、以下の2つのメンテナンス作業が重要です：
ブリーザー内のシリカゲルが十分な吸湿能力を持っていることを確認し、飽和を防ぎます。シリカゲルの1/5が色が変わったら交換または再生します。
定期的にオイルカップを清掃し、清潔なオイルを補充し、エアーバッフルよりもオイルレベルが高いことを維持します。これにより、流入する空気がオイルバスを通って塵埃をフィルターすることができます。
