전력 변압기 사전 운전 충격 시험의 목적

신규 투입 변압기의 무부하 전압 스위칭 임펄스 시험

신규 투입 변압기에 있어서는 인수 검사 기준 및 보호/2차 시스템 검사를 수행하는 것 외에도 공식적인 전력 공급 이전에 일반적으로 무부하 전압 스위칭 임펄스 시험이 수행됩니다.

왜 임펄스 시험을 수행하나?

1. 변압기와 회로의 절연 약점 또는 결함 확인

무부하 변압기를 분리할 때 스위칭 과전압이 발생할 수 있습니다. 중성점을 접지하지 않은 전력 시스템이나 중성점을 아크 억제 코일을 통해 접지한 시스템에서는 과전압 크기가 위상 전압의 4-4.5배에 달할 수 있으며, 직접 접지된 중성점 시스템에서는 과전압 크기가 위상 전압의 3배에 달할 수 있습니다. 변압기의 절연 강도가 전압 또는 스위칭 과전압을 견딜 수 있는지를 확인하기 위해 변압기 투입 전에 무부하 전압 임펄스 시험을 수행해야 합니다. 변압기나 회로에 절연 약점이 있다면, 스위칭 과전압으로 인한 절연 파괴를 통해 드러날 것입니다.

2. 변압기 차동 보호의 오작동 확인

무부하 변압기에 전력을 공급할 때 자화 유입 전류가 발생하며, 이는 정격 전류의 6-8배에 달할 수 있습니다. 유입 전류는 초기에 빠르게 감소하여 대체로 0.5-1초 내에 정격 전류의 0.25-0.5배까지 줄어들지만, 완전히 감소되려면 더 많은 시간이 필요합니다—소형 및 중형 변압기는 몇 초, 대형 변압기는 10-20초가 걸립니다. 자화 유입 전류의 초기 감소 기간 동안 차동 보호가 오작동하여 변압기의 전력 공급을 방해할 수 있습니다. 따라서 무부하 임펄스 스위칭 동안 자화 유입 전류의 영향 하에서 차동 보호의 배선, 특성 및 설정을 실질적으로 점검하고, 이 보호가 서비스에 투입될 수 있는지 평가하고 결론을 내릴 수 있습니다.

3. 변압기의 기계적 강도 평가

자화 유입 전류에 의해 생성되는 상당한 전자역학적 힘 때문에 무부하 임펄스 시험은 변압기의 기계적 강도를 평가하기 위해 필요합니다.

왜 일반적으로 5번의 임펄스인가?

신제품의 경우 투입 전에 일반적으로 5회 연속 무부하 전압 임펄스 시험이 요구됩니다. 각 스위칭 순간마다 폐합각이 다르므로, 그에 따른 자화 유입 전류도 다양하게 나타납니다—때로는 크고, 때로는 작습니다. 일반적으로 5회의 무부하 스위칭이 필요하여 변압기의 절연, 기계적 강도, 그리고 차동 보호의 작동을 종합적으로 시험합니다.

자화 유입 전류의 특징은 무엇인가?

자화 유입 전류의 특징:

• 주기적이지 않은 구성 요소가 상당히 포함되어 있어, 일반적으로 유입 전류가 시간 축의 한쪽으로 치우치며, 대부분 한 위상은 다른 두 위상과 반대입니다

• 높은 차수의 고조파가 상당히 포함되어 있으며, 2차 고조파 성분이 가장 큽니다

• 유입 전류 파형 사이에 간격이 있습니다

• 초기 단계에서 유입 전류 값이 매우 크며, 정격 전류의 6-8배에 달하며, 그 후 점진적으로 감소합니다