定期的なトランスフォーマ保守の重要性：無視する5つの深刻な結果

I. 許容温度

変圧器が動作しているとき、その巻線と鉄心は銅損失と鉄損失を生成します。これらの損失は熱エネルギーに変換され、変圧器の鉄心と巻線の温度が上昇します。長時間にわたり許容値を超える温度になると、絶縁体は徐々に機械的な弾性を失い老化します。

変圧器の動作中に各部の温度は異なります：巻線の温度が最も高く、次いで鉄心の温度、そして絶縁油の温度は巻線と鉄心よりも低いです。

変圧器の上部の油温は下部よりも高いです。変圧器の動作中の許容温度は上部の油温によってチェックされます。A級絶縁の変圧器の場合、通常運転時の最大周囲気温が40°Cであれば、変圧器の巻線の最大動作温度は105°Cです。

巻線の温度は油よりも10°C高いので、油の品質劣化を防ぐために、変圧器の最大上部油温は95°Cを超えないことが規定されています。通常、絶縁油の酸化を加速させないために、上部油温は85°Cを超えないようにします。

強制油循環水冷や空冷の変圧器では、上部油温は頻繁に75°Cを超えてはならず（このような変圧器の最大許容上部油温は80°Cです）。

II. 許容温度上昇

変圧器の動作中の上部油温だけを監視しても、変圧器の安全な動作を保証することはできません。また、上部油温と冷却空気との温度差、つまり温度上昇も監視する必要があります。変圧器の温度上昇とは、変圧器の温度と周囲気温との差を指します。

A級絶縁の変圧器の場合、最大周囲気温が40°Cであれば、国際標準により巻線の温度上昇は65°C、上部油温の許容温度上昇は55°Cとなっています。

変圧器の温度上昇が規定値を超えない限り、変圧器は定格負荷下で規定の耐用年数内（通常運転では20年間連続して定格負荷で動作可能）に安全に動作できます。

III. 適正容量

通常運転中、変圧器が負担する電気負荷は、変圧器の定格容量の約75-90%であるべきです。

IV. 適正電流範囲

変圧器の低電圧側の最大不均衡電流は、定格値の25%を超えてはなりません。変圧器の電源電圧の許容変動範囲は、定格電圧の±5%です。この範囲を超える場合は、タップチェンジャーを使用して調整し、電圧を指定範囲内に収める必要があります。

（調整は電源を切った状態で行うべきです。）通常、電圧は一次巻線のタップ位置を変更することで調整されます。タップを接続し、スイッチングする装置はタップチェンジャーと呼ばれ、変圧器の高電圧巻線の巻数を変えることで変比を調整します。

低電圧は変圧器自体には影響を与えませんが、出力を少し減らすだけです。しかし、電気設備には影響があります。高電圧は磁束を増加させ、鉄心を飽和させ、鉄心損失を増やし、変圧器の温度を上げます。

V. 過負荷

過負荷は通常の過負荷と緊急時の過負荷の2つの場合に分けられます。通常の過負荷は、正常な供給条件下でユーザーの電力消費量が増加したときに発生します。これにより変圧器の温度が上昇し、変圧器の絶縁体の劣化が加速し、耐用年数が短くなります。したがって、通常は過負荷運転は許可されていません。

特別な状況下では、変圧器は短期間に過負荷で動作することができますが、冬季には定格負荷の30%、夏季には定格負荷の15%を超えてはなりません。また、変圧器の過負荷能力は、変圧器の温度上昇とメーカーの仕様に基づいて決定されるべきです。

VI. 変圧器のメンテナンス

変圧器の故障は開路と短絡に分かれます。開路はマルチメーターで簡単に検出できますが、短絡故障はマルチメーターでは検出できません。

1. パワートランスフォーマーの短絡検査

(1) 変圧器のすべての負荷を切断し、電源を入れて、変圧器の無負荷時の温度上昇を確認します。温度上昇が比較的高い（手で触れると熱い）場合、内部に部分的な短絡があることを示します。電源を入れてから15-30分後に温度上昇が正常であれば、変圧器は正常です。

(2) 変圧器の電源回路に1000Wの電球を直列に接続します。電源を入れたときに電球が薄暗く点灯する場合、変圧器は正常です。電球が非常に明るくまたは比較的明るく点灯する場合、変圧器内部に部分的な短絡があることを示します。

2. 変圧器の開路

開路の一種は内部巻線の断線ですが、リード線の断線が最も一般的です。慎重に検査し、断線部分を再溶接する必要があります。内部の断線や外部に焼けている兆候がある場合は、変圧器は新しいものに交換するか、巻線を再巻きする必要があります。