Que implica a proba de transformadores fotovoltaicos

1. Especificidades e Requisitos de Ensaio dos Transformadores Fotovoltaicos

Como técnico de sistemas de nova enerxía, recoñezco as características únicas de deseño e aplicación dos transformadores fotovoltaicos: o inversor - saída AC contén abundantes harmónicos impares de 5ª/7ª orde, coa distorsión da corrente harmónica no PCC que alcanza o 1,8% (distorsión de tensión máis alta baixo carga baixa), causando sobrecalentamento das bobinas e envellecemento acelerado do aislamento. Os sistemas fotovoltaicos utilizan aterrado TN - S, requirindo unha saída N - fase fiable do lado secundario para evitar cortocircuitos. Ambientalmente, deben resistir calor desértico de 60°C, salpicadura de sal costeira e EMI industrial.

Estas especificidades dictan a singularidade dos ensaios: além dos ensaios convencionais de resistencia DC, relación de tensión, aislamento e tensión de ruptura, engádese a detección de harmónicos (Fluke F435 para THD), monitorización da subida de temperatura (imaxes infravermellas), comprobacións do sistema de aterramento (método de catro terminais para ≤0,1Ω de resistencia de contacto) e ensaios de impedancia de cortocircuito. O obxectivo central é asegurar a operación segura en entornos de electrónica de potencia, prevenindo riscos relacionados con harmónicos, térmicos e de aterramento.

2. Itens de Ensaio Convencionais e Selección de Ferramentas para Transformadores Fotovoltaicos
2.1 Ensaio de Resistencia DC

Este ensaio clave identifica cortocircuitos interbobinarios ou conexións folgadas nas bobinas. Utilízase o método de catro terminais para eliminar a interferencia da resistencia da liña, coas procedementos incluíndo descarga sen alimentación, limpeza das bobinas, medida da temperatura, selección da corrente (1A/10A) e corrección da temperatura. O probador de resistencia DC ZSCZ - 8900 (precisión: 0,2%±2μΩ, resolución: 0,1μΩ) cumpre os requisitos de alta precisión. Os valores medidos deben compararse cos estándares/datos históricos; desvíos significativos poden indicar fallos - como se viu nun caso onde se detectou un mal contacto de bobina mediante o ensaio de resistencia DC e posteriormente reparouse.

2.2 Ensaio de Relación de Tensión

Este verifica se as relacións de voltas das bobinas están alineadas coas especificacións de deseño para asegurar unha saída de tensión estable baixo carga. O método de dous voltímetros calcula as relacións midendo as tensións primaria/secundaria en condicións sen carga, mentres que o método de ponte de relación de tensión ofrece maior precisión. Por exemplo, un desequilibrio de tensión na saída de baixa tensión dun transformador de 800V/400V, causado por un circuito aberto no lado de alta tensión, foi identificado mediante o ensaio de relación de tensión.

2.3 Ensaio de Rendemento de Aislamento

• Ensaio de Resistencia de Aislamento: Utilizando un megohmímetro MI - 2094H, mide a resistencia de aislamento entre as bobinas e entre as bobinas e o núcleo (requerido ≥300MΩ).

• Ensaio de Tensión de Ruptura: Aplica 2× a tensión nominal durante 60 minutos para comprobar a ruptura. Asegúrate de que a alimentación está desligada, desconectada de equipos en funcionamento e as superfícies están limpas antes do ensaio.

2.4 Ensaio de Impedancia de Cortocircuito

O método de voltamperios evalúa a tolerancia ao cortocircuito: un lado está cortocircuitado, e aplica unha tensión de ensaio ao outro lado para levar a corrente nominal a través das bobinas, medida por un probador de impedancia CS - 8. Un cambio >±2% respecto ao valor de fábrica pode indicar deformación das bobinas. Nota: A corrente de ensaio debe controlarse en 0,5% - 1% da corrente nominal para evitar a distorsión da forma de onda.

2.5 Ensaio de Subida de Temperatura

Despois da operación a plena carga, mide as temperaturas das bobinas, do núcleo e da carcasa utilizando termómetros ou termómetros infravermellos. As subidas de temperatura deben ser ≤60K para transformadores mergulhados en óleo e ≤75K para transformadores de tipo seco. Un transformador de tipo seco operando en un ambiente de 60°C que manteu unha subida de temperatura dentro de 65K prolongou eficazmente a súa vida útil.

2.6 Ensaio do Sistema de Aterramento

O método de catro terminais mide a continuidade do aterramento para evitar erros de xuízo do método de dous terminais. As fallos comúns inclúen conexións oxidadas ou uso incorrecto de arandelas de plástico, requirindo inspeccións regulares. Os probadores de resistencia de aterramento de catro terminais aseguran que as medidas cumpran o estándar de 0,1Ω.

2.7 Detección de Harmónicos

Un ensaio único para sistemas fotovoltaicos, utilizando Fluke F435 no PCC para detectar harmónicos ata a 50ª orde (centrando na 5ª/7ª orde). Os resultados deben cumprir o GB/T 14549 - 93, proporcionando datos para a optimización do equipo.

3. Procedimentos de Ensaio no Sitio e Especificacións de Seguridade para Transformadores Fotovoltaicos
3.1 Preparación Antes do Ensaio

Desenvolve planos detallados especificando información do proxecto, ítems de ensaio e listas de equipos (incluíndo analizadores de potencia de alta precisión, probadores de calidade de potencia, imaxes térmicas infravermellas, etc.). Comproba a integridade do equipo e a tensión de alimentación (220V&plusmn;10%), e monitoriza as condicións ambientais - como irradiación &ge;700W/m&sup2;, variación da irradiación <2% nos 5 minutos precedentes, sen ventos fortes ou nubes - para asegurar a precisión do ensaio.

3.2 Inspección da Conexión Eléctrica

Utiliza un voltímetro de fase para verificar que a polaridade da saída do inversor coincide co terminal primario correspondente do transformador, evitando perdas de corrente circulante. Inspecciona a estanqueidade das conexións dos cables. Para transformadores mergulhados en óleo, comproba o nivel e a cor do óleo; para transformadores de tipo seco, verifica que os ventiladores de refrixeración funcionan normalmente.

3.3 Ensaio de Resistencia de Aislamento

Con a alimentación desligada, utiliza un megohmímetro para probar as bobinas de alta/baixa tensión e o aterramento, rexistrando valores estables de 1 minuto. Unha diminución súbita da resistencia indica problemas de aislamento. Deben compilarse informes de ensaio detallados após o ensaio.

3.4 Ensaio de Tensión de Ruptura AC

Conecta a saída do dispositivo de tensión de ruptura aos puntos de ensaio, establece os parámetros a 2&times; a tensión nominal, aumenta gradualmente a tensión mentres monitorizas a ruptura, e mantén durante 60 minutos antes de reducir a tensión.

3.5 Ensaio de Carga

Mede a tensión, corrente e potencia de saída en condicións de plena carga para calcular a eficiencia e a taxa de regulación de tensión, mentres monitorizas a subida de temperatura. Aumenta gradualmente a corrente de carga e rexistra os cambios de parámetros para análise.

3.6 Ensaio de Impedancia de Cortocircuito

Aplica tensión ao lado de alta tensión co lado de baixa tensión cortocircuitado (utilizando fios con sección suficiente). Controla a corrente de ensaio en 0,5% - 1% do valor nominal e corrige os resultados para a temperatura (75&deg;C para mergulhados en óleo, 120&deg;C para tipo seco) para evitar a mala interpretación da deformación das bobinas.

3.7 Detección de Harmónicos

Utiliza un analizador de calidade de potencia no PCC para monitorizar o contido de harmónicos impares e calcular o THD, asegurando o cumprimento dos estándares nacionais para a operación segura en entornos con harmónicos.