Què implica la prova de transformadors fotovoltaics?
1. Especificitats i Requisits de Prova dels Transformadors Fotovoltaics
Com a tècnic de sistemes d'energia nova, reconeixo les característiques de disseny i aplicació úniques dels transformadors fotovoltaics: L'inversor - la sortida AC porta harmonics senars d'ordre 5/7 abundants, amb una distorsió de corrent harmònica al PCC que arriba al 1,8% (més distorsió de tensió sota càrrega baixa), causant sobrecalorament dels enrotllaments i un envelat accelerat de l'aïllament. Els sistemes fotovoltaics utilitzen la connexió a terra TN - S, requereixen una sortida fiable de la fase N des del costat secundari per evitar circuits curts. Ambientalment, han de suportar una calor de desèrt de 60°C, la salinitat costanera i la IEM industrial.
Aquestes especificitats dicten la singularitat de les proves: Més enllà de les proves convencionals de resistència CC, ràtio de tensió, aïllament i prova de tensió, s'afegeix la detecció d'harmonics (Fluke F435 per THD), el monitoratge de l'augment de temperatura (amb càmeres tèrmiques infraroiges), les comprovacions del sistema de puesta a tierra (mètode de quatre terminals per ≤0,1Ω de resistència de contacte) i la prova d'impedància de circuit curt. L'objectiu central és assegurar una operació segura en entorns electrònics de potència mentre es preveuen els riscos relacionats amb harmonics, calor i aterrament.
2. Elements de Prova Convencionals i Selecció d'Eines per a Transformadors Fotovoltaics
2.1 Prova de Resistència CC
Aquesta prova clau identifica circuits curts entre voltes o connexions folrades en els enrotllaments. Es fa servir el mètode de quatre terminals per eliminar la interferència de la resistència de línia, amb procediments que inclouen descàrrega amb la alimentació tancada, neteja dels enrotllaments, mesura de la temperatura, selecció de corrent (1A/10A) i correcció de temperatura. El proveïdor ZSCZ - 8900 de resistència CC (precisió: 0,2%±2μΩ, resolució: 0,1μΩ) compleix els requisits d'alta precisió. Els valors mesurats s'han de comparar amb estàndards/dades històriques; desviacions significatives poden indicar falles - com en un cas on es va detectar un mal contacte d'enrotllament mitjançant la prova de resistència CC i es va reparar posteriorment.
2.2 Prova de Ràtio de Tensió
Aquesta verifica si les relacions de voltes dels enrotllaments concorden amb les especificacions de disseny per assegurar una sortida de tensió estable sota càrrega. El mètode de dos voltmetres calcula les relacions mesurant les tensions primàries/secundàries en condicions sense càrrega, mentre que el mètode de pont de ràtio de tensió ofereix una major precisió. Per exemple, un desequilibri de tensió a la sortida de baixa tensió d'un transformador de 800V/400V, causat per un circuit obert al costat de alta tensió, es va identificar mitjançant la prova de ràtio de tensió.
2.3 Prova de Rendiment d'Aïllament
2.4 Prova d'Impedància de Circuit Curt
El mètode volt-amperes avaluem la tolerància al circuit curt: un costat es curta, i s'aplica una tensió de prova a l'altre costat per conduir la corrent nominal a través dels enrotllaments, mesurat amb un proveïdor d'impedància CS - 8. Un canvi >±2% respecte al valor de fàbrica pot indicar deformació dels enrotllaments. Nota: La corrent de prova s'hauria de controlar al 0,5% - 1% de la corrent nominal per evitar la distorsió de l'ona.
2.5 Prova d'Augment de Temperatura
Després de l'operació a plena càrrega, es mesuren les temperatures dels enrotllaments, del nucli i de la carcassa amb termòmetres o termòmetres infrarojos. Els augments de temperatura haurien de ser ≤60K per als transformadors immersos en oli i ≤75K per als transformadors secs. Un transformador sec que funcionava en un ambient de 60°C i mantenia un augment de temperatura dins de 65K va ampliar eficàciament la seva vida útil.
2.6 Prova del Sistema de Puesta a Tierra
El mètode de quatre terminals mesura la continuïtat de la puesta a tierra per evitar errors de jutjament del mètode de dos terminals. Les falles comunes inclouen connexions oxidadas o l'ús incorrecte de rondelles de plàstic, requerint inspeccions regulars. Els proveïdors de resistència a terra de quatre terminals asseguren que les mesures compleixin l'estàndard de 0,1Ω.
2.7 Detecció d'Harmonics
Una prova única per a sistemes fotovoltaics, utilitzant Fluke F435 al PCC per detectar harmonics fins a l'ordre 50 (centrant-se en ordres 5/7). Els resultats han de complir amb GB/T 14549 - 93, proporcionant dades per l'optimització de l'equip.
3. Procediments de Prova in situ i Especificacions de Seguretat per a Transformadors Fotovoltaics
3.1 Preparació Previa a les Proves
Desenvolupa plans detallats que especifiquin informació del projecte, elements de prova i llistes d'equip (incloent analitzadors de potència d'alta precisió, proveïdors de qualitat de potència, càmeres tèrmiques infrarojes, etc.). Comprova la integritat de l'equip i la tensió de la potència (220V±10%), i monitoritza les condicions ambientals - com irradiància ≥700W/m², variació d'irradiància <2% en els 5 minuts anteriors, sense vents forts o núvols - per assegurar la precisió de la prova.
3.2 Inspecció de Connexions Elèctriques
Fes servir un volt-ampèremetre de fase per verificar que la polaritat de la sortida de l'inversor coincideixi amb el terminal primari corresponent del transformador, evitant pèrdues de corrent cíclic. Inspecciona les connexions dels cables per a la seva estretesa. Per als transformadors immersos en oli, comprova el nivell i color de l'oli; per als transformadors secs, verifica que els ventiladors de refrigeració funcionin normalment.
3.3 Prova de Resistència d'Aïllament
Amb la potència tancada, fes servir un megohmmetre per provar els enrotllaments d'alta/baixa tensió i la puesta a tierra, registrant els valors estables d'1 minut. Una caiguda brusca de la resistència indica problemes d'aïllament. Es han de compilar informes de prova detallats després de la prova.
3.4 Prova de Tensió de Resistència AC
Connecta la sortida del dispositiu de tensió de resistència als punts de prova, configura els paràmetres a 2× la tensió nominal, augmenta gradualment la tensió mentre monitoritzes qualsevol ruptura, i mantén-la durant 60 minuts abans de reduir la tensió.
3.5 Prova de Càrrega
Mesura la tensió, la corrent i la potència de sortida sota operació a plena càrrega per calcular l'eficiència i el percentatge de regulació de tensió, mentre monitoritzes l'augment de temperatura. Augmenta la corrent de càrrega gradualment i registra els canvis de paràmetres per a l'anàlisi.
3.6 Prova d'Impedància de Circuit Curt
Aplica tensió al costat de alta tensió amb el costat de baixa tensió curtat (fent servir cables amb secció suficient). Controla la corrent de prova al 0,5% - 1% del valor nominal i corrigeix els resultats per temperatura (75°C per a transformadors immersos en oli, 120°C per a transformadors secs) per evitar malinterpretacions de la deformació dels enrotllaments.
3.7 Detecció d'Harmonics
Fes servir un analitzador de qualitat de potència al PCC per monitoritzar el contingut d'harmonics senars i calcular el THD, assegurant la conformitat amb els estàndards nacionals per a una operació segura en entorns harmònics.
