電力変圧器の事前運転試験におけるインパルス試験の目的

新設変圧器の空荷フル電圧スイッチングインパルス試験

新設された変圧器については、引き渡し試験基準および保護/二次システム試験に従って必要な試験を行うとともに、正式に電力供給を開始する前に通常は空荷フル電圧スイッチングインパルス試験を行います。

なぜインパルス試験を行うのか？

1. 変圧器およびその回路における絶縁の弱さまたは欠陥を確認する

空荷状態の変圧器を切り離す際、スイッチング過電圧が発生することがあります。中性点が接地されていないまたは消弧コイルを通じて接地されている電力システムでは、過電圧の大きさは相電圧の4〜4.5倍に達することがあります。一方、中性点が直接接地されているシステムでは、過電圧の大きさは相電圧の3倍に達することがあります。変圧器の絶縁強度が全電圧またはスイッチング過電圧に耐えられるかどうかを確認するために、変圧器の運転開始前に空荷フル電圧インパルス試験を行う必要があります。変圧器またはその回路に絶縁の弱さがある場合、スイッチング過電圧によって絶縁破壊が起こり、それが明らかになります。

2. 変圧器差動保護の誤動作を確認する

空荷状態の変圧器に電力を供給すると、励磁ラッシュ電流が発生します。これは定格電流の6〜8倍に達することがあります。ラッシュ電流は初期段階で急速に減少し、通常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、完全に消失するにはより長い時間が必要です。小中型変圧器では数秒、大型変圧器では10〜20秒かかります。ラッシュ電流の初期減少期間中に差動保護が誤動作し、変圧器への電力供給が阻止されることがあります。したがって、空荷インパルススイッチング時に、ラッシュ電流の影響下での差動保護の配線、特性、設定を実際に行い、この保護が使用可能かどうかを評価し結論を出すことができます。

3. 変圧器の機械的強度を評価する

ラッシュ電流によって生成される大きな電磁力により、変圧器の機械的強度を評価するために空荷インパルス試験を行う必要があります。

なぜ通常5回のインパルスを行うのか？

新製品の運転開始前には、通常5回連続の空荷フル電圧インパルス試験が求められます。各スイッチング瞬間における閉鎖角が異なるため、対応するラッシュ電流も異なることがあり、時には大きく、時には小さくなります。一般的に、5回の空荷スイッチングが必要であり、変圧器の絶縁、機械的強度、および差動保護の動作を包括的にテストします。

ラッシュ電流の特徴は何ですか？

ラッシュ電流の特徴：

• 非周期成分が多く含まれており、通常ラッシュ電流は時間軸の一側に偏り、しばしば1つの位相が他の2つの位相と逆方向になります

• 高次高調波を多く含み、第2高調波成分が最大です

• ラッシュ電流波形間に間隔角度があります

• 初期段階でのラッシュ電流値は非常に大きく、定格電流の6〜8倍に達し、その後徐々に減少します