変圧器の絶縁信頼性と保護試験：信頼性と性能の確保

絶縁の完全性の確認

新しい変圧器またはオーバーホールされた変圧器が空載条件下で電源投入されるとき、開閉操作などの原因で生じるスイッチングサージは過電圧を発生させることがあります。中性点が孤立しているかペテルセンコイルを通じて接地されている場合、この過電圧は位相電圧の4.0〜4.5倍に達し、中性点が堅固に接地されている場合には位相電圧の3.0倍まで上昇します。全電圧空載インパクト試験では、実際に使用する前にこれらのスイッチング過電圧を絶縁体に意図的に適用することで、変圧器巻線や補助回路の脆弱な部分を露出させます。

差動保護性能の評価

非励磁状態の変圧器に電源を投入すると、励磁電流（インラッシュ）が定格電流の6〜8倍に達します。このインラッシュは比較的速く減少し、通常は0.5〜1秒以内に定格電流の0.25〜0.5倍まで減少しますが、小型から中型の装置では数秒、大型変圧器では10〜20秒かかることがあります。初期段階のインラッシュは誤って差動保護をトリガーし、閉鎖を防ぐ可能性があります。繰り返しの空載閉鎖操作により、保護エンジニアは実際のインラッシュ波形を観察し、リレー配線、特性曲線、設定値を確認し、実際のインラッシュ条件での適切な差動保護動作を確認することができます。

機械強度の評価

インラッシュ一時現象中に生成される大きな電磁力は、変圧器のコア、巻線、および構造部品に機械的なストレスを与えます。繰り返しの空載閉鎖試験により、すべての内部構造および支持構造がこれらの力に耐えられることが確認されます。

試験手順の要件

• 新規装置：5回連続の全電圧空載閉鎖操作。

• オーバーホール済み装置：3回連続の操作。

• 試験間隔：各操作間には少なくとも5分の間隔を設ける。

• 現場監視：資格を持つ技術者が試験中に変圧器を監視し、異常（不自然な音、振動、熱的徴候など）がないかチェックし、欠陥が検出された場合はすぐに停止する。

これらの複数のインパクト試験により、変圧器の絶縁信頼性、保護協調性、および機械的堅牢性が継続的な運用前に確保されます。