1. خصوصیات و نیازهای آزمون ترانسفورماتورهای فتوولتائیک
به عنوان یک تکنسین سیستمهای انرژی جدید، من ویژگیها و کاربردهای منحصر به فرد ترانسفورماتورهای فتوولتائیک را شناختهام: خروجی مبدل - AC شامل هارمونیکهای فرد مرتبه پنجم/هفتم بسیار زیاد است، با اغتشاش جریان هارمونیک در نقطه مشترک تغذیه (PCC) که به 1.8٪ میرسد (اغتشاش ولتاژ بالاتر در حالت بار کم)، که باعث گرم شدن لپی و پیری سریع عایق میشود. سیستمهای فتوولتائیک از زمینگیری TN - S استفاده میکنند، که نیازمند خروجی قابل اعتماد فاز N از سمت ثانویه برای جلوگیری از کاهش مدار است. از نظر محیطی، باید قادر به تحمل گرما 60 درجه سانتیگراد در صحرا، نمک دریا و تداخل الکترومغناطیسی صنعتی باشند.
این خصوصیات تعیینکننده منحصر به فردیت آزمونها هستند: علاوه بر آزمونهای مقاومت مستقیم، نسبت ولتاژ، عایق و مقاومت دی الکتریک معمولی، آزمون تشخیص هارمونیک (Fluke F435 برای THD)، نظارت بر افزایش دما (با استفاده از تصویربرداری فروسرخ)، بررسی سیستم زمینگیری (روش چهار انتهایی برای مقاومت تماس ≤0.1Ω) و آزمون مقاومت کوتاهمداری. هدف اصلی اطمینان از عملکرد ایمن در محیطهای الکترونیکی قدرت در حالی که از ریسکهای مربوط به هارمونیک، حرارتی و زمینگیری جلوگیری میشود.
2. موارد آزمون معمولی و انتخاب ابزار برای ترانسفورماتورهای فتوولتائیک
2.1 آزمون مقاومت مستقیم
این آزمون مهم که میتواند کوتاهمداری میان دور یا اتصالهای ضعیف در لپیها را شناسایی کند. روش چهار انتهایی برای حذف تداخل مقاومت خط استفاده میشود، با مراحل شامل خنثیسازی و تخلیه، تمیز کردن لپی، اندازهگیری دما، انتخاب جریان (1A/10A) و تصحیح دما. تستکننده مقاومت مستقیم ZSCZ - 8900 (دقت: 0.2%±2μΩ، تفکیکپذیری: 0.1μΩ) نیازهای دقیق را برآورده میکند. مقادیر اندازهگیری شده باید با استانداردها/دادههای تاریخی مقایسه شوند؛ انحرافهای قابل توجه ممکن است نشاندهنده خرابیها باشد - مانند یک مورد که اتصال ضعیف لپی از طریق آزمون مقاومت مستقیم شناسایی شد و بعداً تعمیر شد.
2.2 آزمون نسبت ولتاژ
این آزمون بررسی میکند که آیا نسبت تعداد دورهای لپی با مشخصات طراحی مطابقت دارد تا اطمینان حاصل شود که خروجی ولتاژ تحت بار ثابت است. روش دو ولتمتر نسبت را با اندازهگیری ولتاژ سمت اولیه و ثانویه در شرایط بدون بار محاسبه میکند، در حالی که روش پل نسبت ولتاژ دقت بیشتری ارائه میدهد. به عنوان مثال، عدم تعادل ولتاژ در خروجی ولتاژ پایین یک ترانسفورماتور 800V/400V، که باعث شده توسط یک مدار باز در سمت ولتاژ بالا، از طریق آزمون نسبت ولتاژ شناسایی شد.
2.3 آزمون عملکرد عایق
2.4 آزمون مقاومت کوتاهمداری
روش ولت-آمپر مقاومت کوتاهمداری را ارزیابی میکند: یک سمت کوتاه میشود و ولتاژ آزمون به سمت دیگر اعمال میشود تا جریان نامی از طریق لپیها گذرانده شود، که توسط تستکننده مقاومت CS - 8 اندازهگیری میشود. تغییر >±2% از مقدار کارخانه ممکن است نشاندهنده تغییر شکل لپی باشد. توجه: جریان آزمون باید در 0.5% - 1% جریان نامی کنترل شود تا از تحریف موج جلوگیری شود.
2.5 آزمون افزایش دما
بعد از عملکرد با بار کامل، دماهای لپیها، هسته و پوشش با استفاده از ترمومترها یا ترمومترهای فروسرخ اندازهگیری میشوند. افزایش دما باید ≤60K برای ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن و ≤75K برای ترانسفورماتورهای خشک باشد. یک ترانسفورماتور خشک که در محیط 60 درجه سانتیگراد کار میکرد و افزایش دمای خود را در 65K حفظ کرد، عمر خدمت خود را مؤثر بود.
2.6 آزمون سیستم زمینگیری
روش چهار انتهایی برای اندازهگیری پیوستگی زمینگیری استفاده میشود تا از اشتباهات روش دو انتهایی جلوگیری شود. خرابیهای معمول شامل اتصالات زنگزده یا استفاده از واشر پلاستیکی است، که نیازمند بازرسی منظم هستند. تستکنندههای مقاومت زمین چهار انتهایی مطمئن میشوند که اندازهگیریها به استاندارد 0.1Ω میرسند.
2.7 تشخیص هارمونیک
این آزمون منحصر به فرد برای سیستمهای فتوولتائیک است، با استفاده از Fluke F435 در PCC برای تشخیص هارمونیکهای تا مرتبه پنجاه (با تمرکز بر مرتبه پنجم/هفتم). نتایج باید با استاندارد GB/T 14549 - 93 مطابقت داشته باشند، که دادههایی برای بهینهسازی تجهیزات ارائه میدهد.
3. رویههای آزمون محلی و مشخصات ایمنی برای ترانسفورماتورهای فتوولتائیک
3.1 آمادهسازی پیش از آزمون
برنامههای دقیق را تهیه کنید که اطلاعات پروژه، موارد آزمون و لیست تجهیزات (از جمله آنالایزر قدرت با دقت بالا، تستکنندههای کیفیت قدرت، تصویربرداری حرارتی فروسرخ و غیره) را مشخص میکند. کامل بودن تجهیزات و ولتاژ تغذیه (220V±10%) را بررسی کنید و شرایط محیطی - مانند تابش ≥700W/m²، تغییر تابش <2% در 5 دقیقه گذشته، بدون باد قوی یا ابر - را نظارت کنید تا اطمینان حاصل شود که آزمون دقیق است.
3.2 بازرسی اتصالات الکتریکی
از ولت-آمپر متر فاز برای تأیید اینکه قطبیت خروجی مبدل با ترمینال متناظر اولیه ترانسفورماتور مطابقت دارد، استفاده کنید تا از افت جریان مدار گردشی جلوگیری شود. اتصالات کابل را برای محکم بودن بررسی کنید. برای ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن، سطح و رنگ روغن را بررسی کنید؛ برای ترانسفورماتورهای خشک، تأیید کنید که موتورهای خنککننده به طور طبیعی کار میکنند.
3.3 آزمون مقاومت عایق
با قطع برق، از مگاهممتر برای تست لپیهای ولتاژ بالا/پایین و زمینگیری استفاده کنید و مقادیر پایدار 1 دقیقهای را ثبت کنید. کاهش ناگهانی مقاومت نشاندهنده مشکلات عایق است. پس از آزمون، گزارشهای آزمون دقیق باید تهیه شوند.
3.4 آزمون مقاومت دی الکتریک AC
خروجی دستگاه مقاومت دی الکتریک را به نقاط آزمون متصل کنید، پارامترها را به 2× ولتاژ نامی تنظیم کنید، ولتاژ را به تدریج افزایش دهید و در حال نظارت بر خرابی، ولتاژ را برای 60 دقیقه حفظ کنید و سپس ولتاژ را کاهش دهید.
3.5 آزمون بار
ولتاژ، جریان و توان خروجی را در حالت عملکرد با بار کامل اندازهگیری کنید تا کارایی و نرخ تنظیم ولتاژ را محاسبه کنید، در حالی که افزایش دما را نظارت میکنید. جریان بار را به تدریج افزایش دهید و تغییرات پارامترها را برای تجزیه و تحلیل ثبت کنید.
3.6 آزمون مقاومت کوتاهمداری
ولتاژ را به سمت ولتاژ بالا اعمال کنید و سمت ولتاژ پایین را کوتاه کنید (با استفاده از سیمهای با مقطع کافی). جریان آزمون را در 0.5% - 1% مقدار نامی کنترل کنید و نتایج را برای دما (75 درجه سانتیگراد برای ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن، 120 درجه سانتیگراد برای ترانسفورماتورهای خشک) تصحیح کنید تا از اشتباه در تشخیص تغییر شکل لپی جلوگیری شود.
3.7 تشخیص هارمونیک
از آنالایزر کیفیت قدرت در PCC برای نظارت بر محتوای هارمونیک فرد مرتبه و محاسبه THD استفاده کنید، تا اطمینان حاصل شود که با استانداردهای ملی برای عملکرد ایمن در محیطهای هارمونیک مطابقت دارد.