1. はじめに
屋外電圧変圧器は、電気装置の安全を確保するための重要な設備です。不適切な操作によって引き起こされる危険や財産損失を避けるためには、科学的かつ包括的な試験分析が必要です。試験分析は、運用戦略と注意事項の策定をガイドし、設備の安定稼働を確保し、経済的および社会的利益を最大化することができます。
2. 屋外電圧変圧器の概念
屋外電圧変圧器は本質的に屋外降圧変圧器であり、高電圧電力を隔離するという中心的な機能を持っています:
2.1 試験方法と動作原理
屋外電圧変圧器の試験では、逆接続法がよく使用されます。逆接続法は以下の3つの部分の絶縁体の誘電損失角タンジェントを検出します:
2.2 逆接続法の欠点分析
逆接続法には3つの欠点があります:
正確には、電圧変圧器と電力変圧器はほぼ同じ動作原理を持っています。その基本構造は鉄心、一次巻線、二次巻線の3つで構成されています。電力変圧器の主要な機能は電気エネルギーの伝送であり、一般的に大容量です。電圧変圧器は主に電圧変換を行い、計測器具やリレー保護装置への電力供給、回路内の電圧、電力、電力量の測定を確保します。また、電圧変圧器は線路障害の解析と監視も行うことが可能です。これらの要素により、屋外電圧変圧器は比較的小さな容量を持つことになります。通常、屋外電圧変圧器は空荷条件下で動作します。電圧変圧器の動作原理分析図は図1に示されています。
図からわかるように、電圧変圧器の高電圧巻線は一次回路内の他の関連回路と並列に接続されています。二次電圧は一次電圧に比例し、その値を反映します。一次巻線と二次巻線の額定電圧の比は額定変圧比で、通常Kn = U1/U2です。また、一次巻線は一次回路内で並列接続されているため、二次側は短絡させることはできません。短絡すると強力な電流が発生し、変圧器を損傷し、最悪の場合線路を麻痺させる可能性があります。同様に、屋外電圧変圧器の試験中には、過度の高電圧や低電圧を避けるために、二次巻線、鉄心、および筐体を接地します。これにより、事故が発生しても変圧器と屋外設備が安全に保たれます。
3. 屋外電圧変圧器の分類
電圧変圧器の動作原理による分類:電磁式電圧変圧器と電容式電圧変圧器。
特定の屋外作業条件の特性による分類:一般的な屋外電圧変圧器と特殊な屋外電圧変圧器。
電圧変圧器の相数による分類:単相型と三相型。一般的に、単相電圧変圧器とは任意の電圧レベルで製造され、異なる条件下で必要な変換を行うことができるものを指し、必要なすべての変更を確保することができます。一方、三相電圧変圧器は10kV以下の電圧レベルに限定されています。このタイプの電圧変圧器は一定程度の制限がありますが、特定の状況下ではその価値と役割を十分に果たすことが可能です。
電圧変圧器の巻線数による分類:二巻組み合わせ型と三巻組み合わせ型。
絶縁構造による分類:乾燥型、プラスチック充填型、ガス充填型、油浸型。もちろん、どのようなタイプの屋外電圧変圧器を使用するかは、電圧変圧器全体の作業環境と実際の特性を十分に考慮して具体的に分析する必要があります。
4. 常規試験における屋外電圧変圧器の配線モードの分析
屋外電圧変圧器の全般的な試験において、配線モードは非常に重要な部分であり、安全性と安定性を確保するために分析する必要があります。
4.1 単線接続
これは、ある相に対する地線または相間電圧を単相電圧変圧器で測定する配線モードです。この電圧変圧器の配線方法は主に比較的対称な三相回路で使用されます。
4.2 V - V 配線モード
所謂V - V配線モードとは、2つの単相変圧器を不完全な構造に接続することを指します。この配線モードは相間電圧の測定に有用ですが、地線に対する電圧を測定できないという欠点があります。特に、20kV以下の電力網で中性点が接地されていない、または消弧コイルが接地されている場合に広く使用されています。
4.3 Y0 - Y0 配線
この配線モードは主に、単一の電圧変圧器の単相変圧器の一次側と二次側をY0型に接続します。この配線モードの大きな利点は、電圧が必要なメーターやリレー、および相電圧が必要な絶縁監視メーターに電力を供給できることです。一般的に、この配線モードは35kV以下のシステムでのみ使用されます。
5 屋外電圧変圧器の常規試験中の注意事項の分析
試験プロセス中、電圧変圧器の正式な試験前に、極性と絶縁抵抗測定の科学的な処理と試験が必要です。これは、外部要因によって試験中に電圧変圧器が不要な損失を被ることがないようにするためです。
屋外電圧変圧器の配線は正しいものであるべきです。特に、一次巻線と試験対象回路は並列に接続され、二次巻線と接続された計測機器やリレー保護装置の電圧コイルも並列に接続されるべきです。また同時に極性の正確さも確認する必要があります。
試験中、通常は電圧変圧器の二次側の負荷は規定の定格容量を超えてはなりません。超えると、変圧器全体のデータ誤差が大きくなり、必要な正常値を得ることができません。
電圧変圧器の二次側は短絡させてはなりません。電圧変圧器の内部インピーダンスは非常に小さいため、回路が短絡すると大電流が発生し、電圧変圧器設備に大きな損傷を与えます。深刻な場合には、試験スタッフの個人安全にも脅威となる可能性があります。また、可能な場合は一次側に一定の保護および監視装置を設置し、試験システム全体の安定性を確保し、不要な状況を避けなければなりません。
関連試験の測定と関連実験スタッフの安全をより確実にするために、実験中には二次巻線は一点で接地する必要があります。この利点は、絶縁が損傷した場合でも財産と個人の安全を良好に確保できる点にあります。
6 結論
屋外電圧変圧器の試験分析を通じて、比較的完全で科学的な試験方法と注意事項が策定されました。これにより、試験全体が正常に進行し、設備と人員の安全が保護され、屋外電圧変圧器が電力供給分野での応用において最大限の価値を発揮するための信頼性のある基盤が提供されます。