Що включає в себе тестування фотоелектричних трансформаторів
1. Специфічні характеристики та вимоги до випробувань фотovoltaic трансформаторів
Як технік систем нового енергетичного сектору, я розумію унікальність конструкції та застосування фотovoltaic трансформаторів: інвертор - вихідний AC містить багато 5-го/7-го порядку непарних гармонік, з PCC гармонічними спотвореннями струму до 1.8% (вищі спотворення напруги при низькому навантаженні), що призводить до перегріву витків та прискореного старіння ізоляції. Фотovoltaic системи використовують TN - S заземлення, що вимагає надійного N-фазового виводу з вторинної сторони, щоб уникнути коротких замикань. З екологічної точки зору вони повинні витримувати пустельну жару до 60°C, прибережне солоне опадання та промислові EMI.
Ці специфічні характеристики диктують унікальність випробувань: крім традиційних випробувань на DC опір, коефіцієнт напруги, ізоляцію та витривалість напруги, додаються виявлення гармонік (Fluke F435 для THD), моніторинг температурного підвищення (інфрачервоні камери), перевірка системи заземлення (четирьохтермінальний метод для ≤0.1Ω контактного опору) та випробування на короткозамкнений імпеданс. Основна мета полягає у забезпеченні безпечного функціонування в електронних енергетичних середовищах, запобіганню ризикам, пов'язаним з гармоніками, термічними та заземлювальними проблемами.
2. Традиційні елементи випробувань та вибір інструментів для фотovoltaic трансформаторів
2.1 Випробування на DC опір
Це ключове випробування допомагає виявити короткозамкнення між витками або розірвані з'єднання в витках. Використовується четирьохтермінальний метод для усунення впливу опору ліній, процедури включають відключення живлення, очищення витків, вимірювання температури, вибір струму (1A/10A) та корекцію температури. Тестер DC опору ZSCZ - 8900 (точність: 0.2%±2μΩ, роздільна здатність: 0.1μΩ) задовольняє високим вимогам точності. Виміряні значення повинні порівнюватися зі стандартами/історичними даними; значні відхилення можуть свідчити про дефекти, як це було у випадку, коли через випробування на DC опір було виявлено погане з'єднання витків, яке пізніше було виправлено.
2.2 Випробування на коефіцієнт напруги
Це перевіряє, чи відповідають співвідношення витків проектним специфікаціям, щоб забезпечити стабільний вихід напруги при навантаженні. Двовольтметровий метод обчислює співвідношення, вимірюючи напруги первинної та вторинної сторін при нульовому навантаженні, тоді як метод мосту коефіцієнта напруги надає більшу точність. Наприклад, невідповідність напруги у нижньому виводі 800V/400V трансформатора, спричинена відкритим контуром верхньої сторони, була виявлена через випробування на коефіцієнт напруги.
2.3 Випробування на параметри ізоляції
2.4 Випробування на короткозамкнений імпеданс
Метод вольт-ампер оцінює стійкість до короткого замикання: одна сторона замикатиється, а на іншу застосовується тестова напруга, щоб пропустити номінальний струм через витки, вимірюючи його за допомогою тестера CS - 8. Зміна >±2% від заводського значення може свідчити про деформацію витків. Примітка: тестовий струм повинен контролюватися на рівні 0.5% - 1% від номінального, щоб уникнути спотворення форми сигналу.
2.5 Випробування на температурний підйом
Після повної навантаженості вимірюються температури витків, сердцевини та корпусу за допомогою термометрів або інфрачервоних термометрів. Підвищення температури повинно бути ≤60K для маслонаповнених трансформаторів та ≤75K для сухих трансформаторів. Сухий трансформатор, який працював у середовищі 60°C і підтримував підвищення температури в межах 65K, ефективно продовжив свій термін служби.
2.6 Випробування системи заземлення
Четирьохтермінальний метод вимірює неперервність заземлення, щоб уникнути помилок двотермінального методу. Поширені дефекти включають заржавілі з'єднання або неправильне використання пластикових шайб, що вимагає регулярного огляду. Четирьохтермінальні тестери опору заземлення забезпечують вимірювання, яке відповідає стандарту 0.1Ω.
2.7 Виявлення гармонік
Унікальне випробування для фотovoltaic систем, використовуючи Fluke F435 на PCC, щоб виявити гармоніки до 50-го порядку (з акцентом на 5-й/7-й порядки). Результати повинні відповідати GB/T 14549 - 93, надаючи дані для оптимізації обладнання.
3. Процедури та норми безпеки при випробуванні фотovoltaic трансформаторів на місці
3.1 Підготовка перед випробуванням
Розробляються детальні плани, що вказують інформацію про проект, елементи випробувань та список обладнання (включаючи високоточні аналізатори енергії, тестери якості енергії, інфрачервоні теплові камери тощо). Перевіряється цілісність обладнання та напруга живлення (220V±10%), а також моніторингується середовище - таке як освітлення ≥700W/m², зміна освітлення <2% за попередні 5 хвилин, відсутність сильного вітру або хмар, щоб забезпечити точність випробувань.
3.2 Перевірка електричних з'єднань
Використовуючи фазовий вольт-амперметр, перевіряється, чи відповідає полярність виходу інвертора відповідному терміналу первинної сторони трансформатора, щоб уникнути втрат через циркулюючий струм. Перевіряється затяжність кабельних з'єднань. Для маслонаповнених трансформаторів перевіряється рівень та колір олії; для сухих трансформаторів перевіряється, чи працюють вентилятори охолодження нормальним чином.
3.3 Випробування на опір ізоляції
З відключеним живленням використовується мегомметр для випробування високо- та низьковольтних витків та заземлення, записуються стабільні значення за 1 хвилину. Гостре зниження опору свідчить про проблеми з ізоляцією. Після випробування повинні бути скомпільовані детальні звіти.
3.4 Випробування на витривалість напруги AC
Підключається вихід пристрою для випробування на витривалість напруги до контрольних точок, встановлюються параметри на 2× номінальну напругу, поступово збільшується напруга, моніториться пробій, після чого втримується протягом 60 хвилин, а потім зменшується напруга.
3.5 Випробування на навантаження
Вимірюється вихідна напруга, струм та потужність при повній навантаженості, щоб обчислити ефективність та коефіцієнт регулювання напруги, одночасно моніториться підвищення температури. Поступово збільшується струм навантаження, записуються зміни параметрів для аналізу.
3.6 Випробування на короткозамкнений імпеданс
Напруга прикладається до високої сторони, а низька сторона замикатиється (використовуються дроти достатнього перерізу). Контролюється тестовий струм на рівні 0.5% - 1% від номінального значення, результати коректуються за температурою (75°C для маслонаповнених, 120°C для сухих), щоб уникнути помилок в оцінці деформації витків.
3.7 Виявлення гармонік
Використовується аналізатор якості енергії на PCC, щоб моніторити непарні гармоніки та обчислити THD, забезпечуючи відповідність національним стандартам для безпечного функціонування в гармонічних середовищах.
