Vad innebär testningen av fotovoltaiska transformatorer?

1. Specifikationer och testkrav för fotovoltaiska transformatorer

Som tekniker inom ny energisystem känner jag igen de unika design- och tillämpningsegenskaperna hos fotovoltaiska transformatorer: Inverter - utgående AC innehåller många femte/sjunde ordningens udda harmonier, med PCC-harmonisk strömförvrängning som når 1,8% (högare spänningsförvrängning vid låg belastning), vilket orsakar uppvärmning av vindningarna och accelererad isoleringssvältning. Fotovoltaiska system använder TN-S-jordningsmetod, vilket kräver en pålitlig N-fas utgång från sekundär sidan för att undvika kortslut. Miljömässigt måste de klara av 60°C ökenhetta, kustsalt och industriell EMI.

Dessa specifika egenskaper dikterar testets unika karaktär: Förutom konventionella DC-resistans, spänningsförhållande, isolering och spänningsuthållighetstester, läggs harmonidetektering (Fluke F435 för THD), temperaturuppgångsövervakning (infraröda kameror), jordningssystemskontroller (fyra-terminalsmetod för ≤0,1Ω kontaktresistans) och kortslutningsimpedanstest till. Det huvudsakliga målet är att säkerställa säker drift i strömkraftseletronikmiljöer samtidigt som man förhindrar risker relaterade till harmonier, värme och jordning.

2. Konventionella testobjekt och verktygsvälj för fotovoltaiska transformatorer
2.1 DC-resistanstest

Detta viktiga test identifierar mellanvarvs-kortslut eller lösa kopplingar i vindningar. Fyra-terminalsmetoden används för att eliminera linje-resistansstörningar, med procedurer som inkluderar avstängning och laddning, vindningsrengöring, temperaturmätning, strömval (1A/10A) och temperaturjustering. ZSCZ-8900 DC-resistansmätaren (noggrannhet: 0,2%±2µΩ, upplösning: 0,1µΩ) uppfyller kraven på hög noggrannhet. Mätvärden måste jämföras med standarder/historiska data; betydande avvikelser kan indikera fel - som i ett fall där dålig vindningskontakt upptäcktes genom DC-resistanstest och senare reparerades.

2.2 Spänningsförhållandetest

Detta verifierar om vindningsförhållanden stämmer överens med konstruktionskrav för att säkerställa stabil spänning under belastning. Dual-voltmeter-metoden beräknar förhållanden genom att mäta primär/sekundär spänning under obelastade förhållanden, medan spänningsförhållandebridgetechniken erbjuder högre precision. Till exempel upptäcktes en spänningsobalans i den lågspänningsutgången av en 800V/400V-transformator, orsakad av en öppen krets på högspänningsidan, genom spänningsförhållandetest.

2.3 Isoleringsegenskapsprov

• Isolationsresistanstest: Använd en MI-2094H megohmmeter för att mäta isolationsresistansen mellan vindningar och mellan vindningar och kärnan (krävs ≥300MΩ).

• Spänningsuthållighetstest: Tillämpa 2× nominell spänning under 60 minuter för att kontrollera brytning. Se till att strömmen är avstängd, frånkopplad från liveutrustning, och ytor är rena innan testet utförs.

2.4 Kortslutningsimpedanstest

Voltamperemetoden utvärderar kortslutningstoleransen: en sida kortsluts, och ett testspänning appliceras på den andra sidan för att driva nominell ström genom vindningar, mätt med en CS-8 impedansmätare. En ändring >±2% från fabriksvärdet kan indikera vindningsdeformation. Observera: Testström bör kontrolleras till 0,5% - 1% av nominell ström för att undvika formförvrängning.

2.5 Temperaturuppgångstest

Efter full belastning mäts vindnings, kärn- och kabinetttemperaturer med termometrar eller infraröda termometrar. Temperaturuppgångar bör vara ≤60K för oljeinfunderade transformatorer och ≤75K för torrtransformatorer. En torrtransformator som opererade i en 60°C-miljö och bibehöll en temperaturuppgång inom 65K förlängde sin tjänstetid effektivt.

2.6 Jordningssystemtest

Fyra-terminalsmetoden mäter jordningskontinuitet för att undvika felbedömningar från två-terminalsmetoden. Vanliga fel inkluderar rostade kopplingar eller felaktig användning av plastmellanlägg, vilket kräver regelbunden inspektion. Fyraterminaliga jordningsresistansmätare säkerställer att mätvärden uppfyller 0,1Ω-standarden.

2.7 Harmonidetektering

Ett unikt test för fotovoltaiska system, med hjälp av Fluke F435 vid PCC för att detektera harmonier upp till 50:e ordningen (med fokus på 5:e/7:e ordningen). Resultatet måste vara i enlighet med GB/T 14549-93, vilket ger data för utrustningsoptimering.

3. Platsbaserade testprocedurer och säkerhetsspecifikationer för fotovoltaiska transformatorer
3.1 Förberedelser inför test

Utveckla detaljerade planer som anger projektinformation, testobjekt och utrustningslistor (inklusive högnoggranna strömanalyser, strömkvalitetstester, infraröda termografer, etc.). Kontrollera utrustningens integritet och strömspänning (220V±10%), och övervaka miljöförhållanden - såsom strålning ≥700W/m², strålningsskillnad <2% under de föregående 5 minuterna, inga starka vindar eller moln - för att säkerställa testets noggrannhet.

3.2 Elektrisk kopplingstillståndsinspektion

Använd en fasvoltampermeter för att verifiera att inverterens utgående polaritet matchar transformatorns motsvarande primärterminal, för att förhindra cirkulerande strömförluster. Inspektera kabelförbindelser för fasthet. För oljeinfunderade transformatorer, kontrollera oljenivå och färg; för torrtransformatorer, verifiera att kylningsfläktar fungerar normalt.

3.3 Isolationsresistanstest

Med strömmen avstängd, använd en megohmmeter för att testa hög/lågspänningsvindningar och jordning, registrera 1-minuters stabila värden. En plötslig resistansminskning indikerar isoleringsproblem. Detaljerade testrapporter måste sammanställas efter testet.

3.4 AC-spänningsuthållighetstest

Anslut spänningsuthållighetsenhetsutgång till testpunkter, ställ in parametrar till 2× nominell spänning, öka spänningen gradvis medan du övervakar för brytning, och håll under 60 minuter innan du minskar spänningen.

3.5 Belastningstest

Mät utgångsspänning, ström och effekt under full belastning för att beräkna effektivitet och spänningsregleringsgrad, samtidigt som du övervakar temperaturuppgång. Öka belastningsströmen gradvis och registrera parameterförändringar för analys.

3.6 Kortslutningsimpedanstest

Tillämpa spänning på högspänningsidan med lågspänningsidan kortsluten (med trådar med tillräckligt korssnitt). Kontrollera testström till 0,5% - 1% av nominellt värde och justera resultat för temperatur (75°C för oljeinfunderade, 120°C för torrtransformatorer) för att undvika felbedömning av vindningsdeformation.

3.7 Harmonidetektering

Använd en strömkvalitetsanalysator vid PCC för att övervaka udda ordningens harmoniinnehåll och beräkna THD, för att säkerställa överensstämmelse med nationella standarder för säker drift i harmonimiljöer.