Was beinhaltet die Prüfung von Photovoltaik-Transformator?

1. Besonderheiten und Prüfungsanforderungen an Photovoltaik-Transformator

Als Techniker für neuartige Energiesysteme erkenne ich die einzigartigen Design- und Anwendungseigenschaften von Photovoltaik-Transformator: Der Inverter-Ausgangswechselstrom enthält reichlich ungerade Harmonische der 5. und 7. Ordnung, wobei die harmonische Stromverzerrung am PCC 1,8 % erreicht (höhere Spannungsverzerrung bei geringer Last), was zu Überhitzung der Wicklungen und beschleunigtem Alterungsprozess der Isolierung führt. Photovoltaikanlagen verwenden TN-S-Erden, was eine zuverlässige N-Phasen-Ausgabe von der Sekundärseite erfordert, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Umweltbedingungen müssen Standhalten können: 60°C Wüstentemperaturen, Küsten-Salznebel und industrielle elektromagnetische Störungen.

Diese Besonderheiten bestimmen die Einzigartigkeit der Prüfung: Neben den herkömmlichen DC-Widerstands-, Spannungsverhältnis-, Isolations- und Durchschlagsfestigkeitsprüfungen kommen Harmonischerkennung (Fluke F435 für THD), Temperatursteigerungsüberwachung (Infrarotbildgebung), Erdsystemprüfungen (Vierpolmethode für ≤0,1Ω Kontaktwiderstand) und Kurzschlussimpedanzprüfung hinzu. Das Hauptziel ist es, einen sicheren Betrieb in elektronischen Umgebungen sicherzustellen und harmonische, thermische und erdungsbezogene Risiken zu vermeiden.

2. Konventionelle Prüfungen und Werkzeugauswahl für Photovoltaik-Transformator
2.1 DC-Widerstandstest

Dieser wichtige Test identifiziert Kurzschlüsse zwischen Windungen oder lose Verbindungen in den Wicklungen. Die Vierpolmethode wird verwendet, um Leitungswiderstandsbeeinflussungen zu eliminieren, mit Prozeduren einschließlich Abschaltung und Entladung, Wicklungssäuberung, Temperaturmessung, Stromauswahl (1A/10A) und Temperaturkorrektur. Der ZSCZ-8900 DC-Widerstandsmesser (Genauigkeit: 0,2%±2μΩ, Auflösung: 0,1μΩ) erfüllt die Hochgenauigkeitsanforderungen. Gemessene Werte müssen mit Normen/Historischen Daten verglichen werden; signifikante Abweichungen können auf Fehler hinweisen - wie in einem Fall, wo durch den DC-Widerstandstest eine schlechte Wicklungskontaktierung festgestellt und später repariert wurde.

2.2 Spannungsverhältnistest

Dies überprüft, ob die Wicklungsverhältnisse den Spezifikationen entsprechen, um eine stabile Spannungsausgabe unter Last zu gewährleisten. Die Doppelspannungsmethode berechnet Verhältnisse, indem die Primär- und Sekundärspannungen unter Leerlaufbedingungen gemessen werden, während die Spannungsverhältnisbrückenmethode eine höhere Genauigkeit bietet. Zum Beispiel wurde durch den Spannungsverhältnistest eine Spannungsunbalance im Niederspannungsausgang eines 800V/400V-Transformators, verursacht durch einen offenen Kreis auf der Hochspannungsseite, identifiziert.

2.3 Isolierleistungstest

• Isolationswiderstandstest: Mit einem MI-2094H Megohmmeter wird der Isolationswiderstand zwischen den Wicklungen und zwischen den Wicklungen und dem Kern gemessen (erforderlich ≥300MΩ).

• Durchschlagsfestigkeitsprüfung: Angewendet wird 2x die Nennspannung für 60 Minuten, um Bruchstellen zu prüfen. Stellen Sie sicher, dass die Energie abgeschaltet ist, vom Netz getrennt ist und Oberflächen sauber sind, bevor Sie testen.

2.4 Kurzschlussimpedanztest

Die Volt-Ampere-Methode bewertet die Kurzschlussbelastbarkeit: Eine Seite wird kurzgeschlossen und eine Prüfspannung wird auf der anderen Seite angewendet, um den Nennstrom durch die Wicklungen zu treiben, gemessen mit einem CS-8 Impedanztester. Eine Änderung von >±2% vom Werkswert kann auf eine Wicklungsdeformation hinweisen. Hinweis: Der Prüfstrom sollte bei 0,5% - 1% des Nennstroms kontrolliert werden, um Wellenformverzerrungen zu vermeiden.

2.5 Temperaturanstiegstest

Nach Vollastbetrieb werden die Temperaturen der Wicklungen, des Kerns und des Gehäuses mit Thermometern oder Infrarot-Thermometern gemessen. Temperaturanstiege sollten ≤60K für ölgetränkte Transformator und ≤75K für trockengelegte Transformator betragen. Ein trockengelegter Transformator, der in einer 60°C-Umgebung arbeitete und einen Temperaturanstieg von 65K hielt, verlängerte seine Lebensdauer effektiv.

2.6 Erdsystemtest

Die Vierpolmethode misst die Erdkontinuität, um Fehleinschätzungen durch die Zweipolmethode zu vermeiden. Häufige Fehler sind rostige Verbindungen oder das Fehlgebrauch von Kunststoffdichtungen, die regelmäßige Inspektion erfordern. Vierpol-Erdwiderstandsmesser stellen sicher, dass Messungen den 0,1Ω-Standard erfüllen.

2.7 Harmonischerkennung

Ein einzigartiger Test für Photovoltaikanlagen, bei dem Fluke F435 am PCC bis zur 50. Ordnung (mit Schwerpunkt auf 5. und 7. Ordnung) Harmonische erkennt. Die Ergebnisse müssen den Vorgaben von GB/T 14549-93 entsprechen und Daten für die Optimierung der Ausrüstung liefern.

3. Vor-Ort-Prüfverfahren und Sicherheitsvorschriften für Photovoltaik-Transformator
3.1 Vorbereitung vor der Prüfung

Erstellen Sie detaillierte Pläne, die Projektinformationen, Prüfungen und Gerätelisten (einschließlich hochpräziser Leistungsanalysatoren, Leistungsgüteprüfer, Infrarot-Thermobilder usw.) spezifizieren. Prüfen Sie die Integrität der Geräte und die Netzspannung (220V&plusmn;10%), und überwachen Sie die Umgebungsbedingungen - wie Bestrahlung &ge;700W/m&sup2;, Bestrahlungsänderung <2% in den letzten 5 Minuten, keine starken Winde oder Wolken - um die Prüfgenauigkeit zu gewährleisten.

3.2 Prüfung der elektrischen Verbindungen

Verwenden Sie ein Phasen-Volt-Ampere-Meter, um die Ausgangspolarität des Inverters mit dem entsprechenden Primärterminal des Transformators zu überprüfen, um zirkulierende Strömungsverluste zu vermeiden. Prüfen Sie die Kabelverbindungen auf Festigkeit. Bei ölgetränkten Transformator überprüfen Sie den Ölstand und die Farbe; bei trockengelegten Transformator stellen Sie sicher, dass die Kühlventilatoren normal arbeiten.

3.3 Isolationswiderstandstest

Mit abgeschalteter Energie wird ein Megohmmeter verwendet, um die Hoch- und Niederspannungswicklungen und die Erde zu testen, und die stabilen Werte nach 1 Minute werden aufgezeichnet. Ein plötzlicher Widerstandsabfall deutet auf Isolierungsprobleme hin. Nach dem Test müssen detaillierte Prüfberichte erstellt werden.

3.4 AC-Durchschlagsfestigkeitsprüfung

Schließen Sie den Ausgang des Durchschlagsfestigkeitsgeräts an die Prüfpunkte an, stellen Sie die Parameter auf 2x Nennspannung ein, erhöhen Sie die Spannung schrittweise, überwachen Sie auf Bruchstellen und halten Sie sie für 60 Minuten, bevor Sie die Spannung reduzieren.

3.5 Lasttest

Messung der Ausgangsspannung, -stromstärke und -leistung unter Vollastbetrieb, um Wirkungsgrad und Spannungsregelung zu berechnen, während der Temperaturanstieg überwacht wird. Erhöhen Sie die Laststromstärke schrittweise und notieren Sie die Parameteränderungen für die Analyse.

3.6 Kurzschlussimpedanztest

Spannung auf der Hochspannungsseite anwenden, während die Niederspannungsseite kurzgeschlossen ist (mit Drähten ausreichender Querschnittsfläche). Steuern Sie den Prüfstrom auf 0,5% - 1% des Nennwertes und korrigieren Sie die Ergebnisse für die Temperatur (75°C für ölgetränkte, 120°C für trockengelegte), um Fehleinschätzungen bezüglich der Wicklungsdeformation zu vermeiden.

3.7 Harmonischerkennung

Verwenden Sie einen Leistungsgüteanalyser am PCC, um die ungeraden Harmonischen zu überwachen und THD zu berechnen, um die Einhaltung nationaler Standards für den sicheren Betrieb in harmonischen Umgebungen sicherzustellen.