چه آزمون‌هایی باید روی ترانسفورماتورهای ولتاژ انجام شود

یک مهندس برق در زمینه تجربیات عملی
توسط اولیور، ۸ سال در صنعت برق

سلام به همه، من اولیور هستم و ۸ سال در صنعت برق کار می‌کنم.

از شرکت در راه‌اندازی زیرстанیون و بازرسی تجهیزات تا مدیریت نگهداری و تحلیل خطا در سیستم‌های برق کامل، یکی از مهم‌ترین دستگاه‌هایی که در کارم با آن مواجه شده‌ام ترانسفورماتور ولتاژ (VT / PT) است.

اخیراً یک دوست که جدیداً شروع کرده بود از من پرسید:

“چه آزمون‌هایی باید روی ترانسفورماتورهای ولتاژ انجام شود؟ و چگونه می‌توان مشکل را تشخیص داد؟”

سوال عالی! بسیاری از کارکنان میدانی فقط می‌دانند که سیم‌ها متصل شده‌اند یا ولتاژ وجود دارد — اما برای درک واقعی وضعیت سلامت یک PT، نیاز به مجموعه‌ای از آزمون‌های حرفه‌ای است.

امروز با زبان ساده — بر اساس تجربیات دستی من در چند سال گذشته — به شما خواهم گفت که چه نوع آزمون‌هایی معمولاً روی ترانسفورماتورهای ولتاژ انجام می‌شود، چرا مهم هستند و چگونه آن‌ها را انجام دهید.

بدون اصطلاحات پیچیده، بدون استانداردهای بی‌پایان — فقط دانش عملی که می‌توانید در زندگی واقعی از آن استفاده کنید.

۱. چرا آزمون انجام می‌شود؟

اگرچه یک ترانسفورماتور ولتاژ ممکن است به نظر ساده برسد، اما سه نقش کلیدی دارد: اندازه‌گیری، محاسبه و محافظت.

اگر مشکلی پیش آید، می‌تواند منجر به:

• خواندن نادرست از دستگاه‌های اندازه‌گیری؛

• عملکرد نادرست یا عدم عملکرد محافظت‌ها؛

• اتلاف نظارت بر ولتاژ در سراسر سیستم.

به همین دلیل آزمون منظم بسیار مهم است — مثل یک بررسی کامل برای PT شما. این کار به شناسایی مشکلات از ابتدا کمک می‌کند و حوادث بزرگ را جلوگیری می‌کند.

۲. پنج نوع آزمون رایج‌ترین روی ترانسفورماتورهای ولتاژ

بر اساس ۸ سال تجربه میدانی من، این پنج آزمون بیشترین استفاده و مهم‌ترین هستند:

آزمون ۱: آزمون مقاومت عایق

هدف: بررسی عایق بین لایه‌های پیچشی و بین لایه‌های پیچشی و زمین.

این یکی از آزمون‌های پایه‌ای و ضروری است.

عایق ضعیف می‌تواند باعث تداخل سیگنال، کوتاه‌شدن یا حتی انفجار شود.

چگونه انجام داده شود:

• استفاده از مگاهم‌متر ۲۵۰۰V برای اصلی به ثانویه و زمین؛

• استفاده از مگاهم‌متر ۱۰۰۰V برای ثانویه به زمین؛

• اندازه‌گیری مقاومت عایق بین اصلی و ثانویه، اصلی به زمین و ثانویه به زمین؛

• مقایسه با داده‌های تاریخی — کاهش قابل توجه به معنای نیاز به بررسی بیشتر است.

پیشنهاد من:

• باید در نصب‌های جدید انجام شود؛

• بخشی از نگهداری پیشگیرانه سالانه؛

• همچنین بعد از تماس با رطوبت، ضربه‌های رعد و برق یا قطع شدن.

آزمون ۲: آزمون نسبت

هدف: تأیید که نسبت ولتاژ واقعی با مقدار نام‌برده شده مطابقت دارد تا اندازه‌گیری و محافظت دقیق را تضمین کند.

برای مثال، یک PT با نام‌برده ۱۰kV/100V باید خروجی در محدوده تحمل باشد؛ در غیر این صورت، رله‌های محافظ ممکن است به طور نادرست عمل کنند.

چگونه انجام داده شود:

• اعمال ولتاژ پایین شناخته شده (مثلاً ۱۰۰V-۴۰۰V) به سمت اصلی؛

• اندازه‌گیری ولتاژ ثانویه و محاسبه نسبت واقعی؛

• مقایسه با نام‌برده — خطای مقبول معمولاً ±۲٪ است.

تجربه من:

• اختلاف نسبت ممکن است نشان‌دهنده کوتاه‌شدن بین لایه‌ها باشد؛

• گاهی اوقات فقط سیم‌کشی اشتباه است، مثلاً قطبیت معکوس؛

• همیشه بعد از تغییرات ترمینال یا تعمیرات دوباره آزمون کنید.

آزمون ۳: آزمون مشخصه تحریک (منحنی ولت-آمپر)

هدف: تعیین اینکه آیا هسته اشباع شده یا نشانه‌های پیری یا ورود رطوبت دارد.

این آزمون برای VT‌های الکترومغناطیسی، به ویژه آن‌هایی که در سیستم‌های مستعد فرورونزی وجود دارند، بسیار مهم است.

چگونه انجام داده شود:

• اعمال ولتاژ AC به پیچش ثانویه؛

• افزایش تدریجی ولتاژ و ضبط مقادیر جریان؛

• رسم منحنی U-I و مشاهده نقطه‌ی زانو.

تفسیر کلیدی:

• یک منحنی عادی نقطه‌ی زانو واضحی خواهد داشت؛

• یک منحنی صاف و بدون زاویه نشان‌دهنده‌ی اشباع هسته است؛

• شیب اولیه تند ممکن است نشان‌دهنده‌ی آسیب رطوبتی باشد.

مورد واقعی: یک بار مشخصه‌های تحریک نامتعارف در یک PT پیدا کردم — مشخص شد که به دلیل ختم‌سازی ضعیف آب وارد شده بود. پس از خشک کردن، به حالت عادی بازگشت.

آزمون ۴: آزمون مقاومت DC

هدف: بررسی وجود سیم‌های شکسته، کوتاه‌شدن بین لایه‌ها یا اتصالات ضعیف در پیچش‌ها.

آزمون مقاومت DC به کشف عیوب پنهان داخل پیچش‌ها کمک می‌کند.

چگونه انجام داده شود:

• استفاده از تست‌کننده‌ی مقاومت DC؛

• اندازه‌گیری مقاومت هر دو پیچش اصلی و ثانویه؛

• مقایسه نتایج با مقادیر کارخانه‌ای یا اندازه‌گیری‌های قبلی — انحراف نباید بیش از ±۲٪ باشد.

نکات مهم:

• دما نتایج را تحت تاثیر قرار می‌دهد — بهتر است تحت شرایط مشابه مقایسه کنید؛

• در PT‌های بزرگ، زمان کافی برای تخلیه قبل از آزمون دهید تا از خطاها ناشی از بار باقی‌مانده جلوگیری کنید.

آزمون ۵: آزمون عامل ضریب دی‌الکتریک (tanδ)

هدف: ارزیابی وضعیت پیری یا رطوبت مواد عایق.

این آزمون پیشرفته معمولاً برای VT‌های ولتاژ بالا، به ویژه ترانسفورماتورهای ولتاژ ظرفیتی (CVT) استفاده می‌شود.

چگونه انجام داده شود:

• استفاده از تست‌کننده‌ی tanδ؛

• اعمال ولتاژ مشخص و اندازه‌گیری عامل ضریب دی‌الکتریک؛

• مقدار معمولاً قابل قبول tanδ ≤ ۲٪ (با توجه به دستگاه متفاوت است).

مشکلات رایج:

• ارزش‌های بالا نشان‌دهنده‌ی تخریب عایق یا رطوبت است؛

• اگر استاندارد برقرار نباشد، خشک کردن یا تعویض را در نظر بگیرید.

۳. روش‌های آزمون کمکی اضافی

به علاوه پنج آزمون اصلی، این روش‌های کمکی نیز مفید هستند:

تصویربرداری حرارتی فروسرخ

• تشخیص گرم شدن در نقاط اتصال؛

• شناسایی نقاط داغ از زودتر؛

• به ویژه برای نظارت بر تجهیزات در حال کار مفید است.

آشکارسازی دیسشارژ جزئی

• تشخیص دیسشارژ‌های ضعیف داخلی؛

• یک هشدار مؤثر برای تخریب عایق؛

• توصیه می‌شود برای PT‌های ولتاژ بالا در کاربردهای حیاتی.

بازرسی سیم‌کشی + آزمون قطبیت

• تضمین سیم‌کشی صحیح و قطبیت یکسان؛

• جلوگیری از اندازه‌گیری‌های نادرست یا عملکرد نادرست محافظت.

۴. پیشنهادات نهایی من

به عنوان کسی با ۸ سال تجربه میدانی، می‌خواهم به تمامی متخصصان یادآوری کنم:

“نگذارید تا ترانسفورماتور ولتاژ شما خراب شود تا به فکر آزمون کشید.”

انجام آزمون‌های کامل منظم هر ساله نه تنها عملکرد پایدار سیستم را تضمین می‌کند بلکه عمر تجهیزات شما را نیز به شدت افزایش می‌دهد.

پیشنهادات من برای نقش‌های مختلف:

برای کارکنان نگهداری:

• یاد بگیرید از ابزارهای پایه (مگاهم‌متر، مولتی‌متر، تست‌کننده‌ی نسبت)؛

• فهمیدن هر روش آزمون و استاندارد؛

• ضبط داده‌های آزمون به طور منظم و ساختن رکوردهای مقایسه.

برای کارکنان فنی:

• تسلط بر آزمون‌های پیشرفته مانند منحنی‌های تحریک و tanδ;

• ترکیب تصویربرداری فروسرخ و آشکارسازی دیسشارژ جزئی برای بهبود تشخیص؛

• فهمیدن نقش PT در سیستم برای جلوگیری از عملکرد‌های نابینا.

برای مدیران یا تیم‌های خرید:

• وضوح نیازهای آزمون در زمان انتخاب تجهیزات؛

• درخواست گزارش‌های کامل آزمون کارخانه‌ای از تأمین‌کنندگان؛

• ایجاد مدیریت چرخه‌ی عمر و برنامه‌ریزی بازرسی‌های منظم.

۵. نظرات نهایی

ترانسفورماتورهای ولتاژ ممکن است به نظر کوچک برسند، اما نقشی کلیدی در سیستم برق کامل دارند.

آن‌ها فقط برای کاهش ولتاژ نیستند — آن‌ها چشم‌های سیستم، گوش‌های محافظت و قلب اندازه‌گیری هستند.

بعد از ۸ سال در زمینه برق، اغلب می‌گویم:

“جزئیات موفقیت یا شکست را تعیین می‌کنند، و آزمون‌ها ایمنی را تضمین می‌کنند.”

اگر هرگز با رفتار غیرعادی PT، نتایج آزمون غیرمعمول یا عدم دانستن چگونگی تشخیص مشکل مواجه شوید، لطفاً با من تماس بگیرید — خوشحال می‌شوم تجربیات عملی بیشتر و راه‌حل‌ها را به اشتراک بگذارم.

امیدوارم هر ترانسفورماتور ولتاژ به صورت پایدار و ایمن کار کند و دقت و قابلیت اطمینان شبکه برق ما را حفظ کند!

— اولیور