چه آزمون‌هایی باید روی ترانسفورماتورهای ولتاژ انجام شود

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

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

از شرکت در راه‌اندازی زیرстанسیون‌ها و بازرسی تجهیزات، تا مدیریت نگهداری و تحلیل خطا در سیستم‌های قدرت کامل، یکی از دستگاه‌هایی که بیشترین استفاده را در کارم داشته، ترانسفورماتور ولتاژ (VT/PT) است.

اخیراً یک دوست که تازه شروع به کار کرده بود از من پرسید:

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

سوال عالی! بسیاری از کارکنان میدانی فقط می‌دانند که آیا سیم‌بندی انجام شده یا ولتاژ وجود دارد — اما برای درک واقعی وضعیت سلامت PT، نیاز به سری آزمون‌های حرفه‌ای است.

امروز با استفاده از تجربیات دستی خود در چند سال گذشته، به شما به زبان ساده خواهم گفت که چه نوع آزمون‌هایی معمولاً روی ترانسفورماتورهای ولتاژ انجام می‌شود، چرا مهم هستند و چگونه انجام می‌شوند.

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

۱. چرا آزمون انجام می‌شود؟

هرچند ترانسفورماتور ولتاژ ممکن است به نظر ساده برسد، اما سه نقش کلیدی دارد: اندازه‌گیری، محاسبه و حفاظت.

اگر مشکلی پیش آید، می‌تواند منجر به:

• خواندن غلط متر;

• عملکرد نادرست یا شکست حفاظت;

• افت نظارت بر ولتاژ در سراسر سیستم.

به همین دلیل آزمون منظم بسیار مهم است — مانند چک‌آپ کامل PT. این کار به شناسایی مشکلات از ابتدا کمک می‌کند و حوادث بزرگ را جلوگیری می‌کند.

۲. پنج نوع آزمون رایج‌ترین روی ترانسفورماتورهای ولتاژ

براساس ۸ سال تجربه میدانی من، پنج آزمون رایج‌ترین و حیاتی عبارتند از:

آزمون ۱: آزمون مقاومت عایق

هدف: بررسی عایق بین لوله‌ها و بین لوله‌ها و زمین.

این یکی از آزمون‌های پایه‌ای و ضروری است.

عایق ضعیف می‌تواند باعث اختلال 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 نیاز به بررسی بیشتر دارد.

توصیه من:

• باید روی نصب‌های جدید انجام شود;

• بخشی از نگهداری پیشگیرانه سالانه;

• همچنین بعد از مواجهه با رطوبت، برخورد بلندکلاس یا وقوع خرابی‌ها.

آزمون ۲: آزمون نسبت

هدف: تأیید که نسبت ولتاژ واقعی با مقدار نام‌برده شده مطابقت دارد تا اندازه‌گیری و حفاظت دقیق اطمینان حاصل شود.

به عنوان مثال، یک PT با رتبه ۱۰kV/100V باید خروجی در حد مجاز داشته باشد؛ در غیر این صورت، رله‌های حفاظتی ممکن است به طور نادرست عمل کنند.

چگونه انجام داده شود:

• اعمال ولتاژ پایین معین (مانند ۱۰۰V-400V) به سمت اصلی;

• اندازه‌گیری ولتاژ ثانویه و محاسبه نسبت واقعی;

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

تجربه من:

• ناهماهنگی نسبت ممکن است نشان‌دهنده کوتاه‌شدن بین دور باشد;

• گاهی اوقات فقط سیم‌بندی اشتباه است، مانند قطبیت معکوس;

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

آزمون ۳: آزمون مشخصات 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 فرروزナンس هستند، بسیار مهم است.

چگونه انجام داده شود:

• اعمال ولتاژ AC به لوله ثانویه;

• افزایش تدریجی ولتاژ و ضبط مقادیر جریان;

• رسم منحنی U-I و مشاهده نقطه لن.

تفسیر کلیدی:

• یک منحنی عادی نقطه لن واضحی خواهد داشت;

• یک منحنی صاف و بدون زاویه نشان‌دهنده اشباع هسته است;

• شیب اولیه تند ممکن است نشان‌دهنده آسیب رطوبتی باشد.

مورد واقعی: یک بار مشخصات تحریک غیرعادی روی یک PT یافتم — مشخص شد که به دلیل ختم‌سازی ضعیف آب وارد شده بود. پس از خشک کردن، به حالت عادی برگشت.

آزمون ۴: آزمون مقاومت DC

هدف: بررسی پارگی سیم‌ها، کوتاه‌شدن بین دورها یا اتصالات ضعیف در لوله‌ها.

آزمون مقاومت DC به کشف نقص‌های پنهان در داخل لوله‌ها کمک می‌کند.

چگونه انجام داده شود:

• استفاده از تست‌کننده مقاومت DC;

• اندازه‌گیری مقاومت لوله‌های اصلی و ثانویه;

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

نکات مهم:

• دمای محیط بر نتایج تأثیر می‌گذارد — بهتر است تحت شرایط مشابه مقایسه کنید;

• در PT‌های بزرگ، قبل از آزمون زمانی برای تخلیه بدهید تا از خطاها ناشی از بار باقی‌مانده جلوگیری شود.

آزمون ۵: آزمون عامل ضریب گذرگاه دی‌الکتریک (tanδ)

هدف: ارزیابی وضعیت پیری یا رطوبت مواد عایق.

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

چگونه انجام داده شود:

• استفاده از تست‌کننده tanδ;

• اعمال ولتاژ تنظیم شده و اندازه‌گیری عامل گذرگاه دی‌الکتریک;

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

مشکلات رایج:

• مقادیر بالا نشان‌دهنده پیری عایق یا رطوبت است;

• اگر استاندارد رعایت نشود، 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 اینفراروت

• تشخیص گرم شدن در نقاط اتصال;

• شناسایی نقاط گرم از ابتدا;

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

تشخیص تخلیه جزئی

• تشخیص تخلیه‌های ضعیف داخلی;

• یک هشدار مؤثر برای پیری عایق;

• توصیه می‌شود برای PT‌های ولتاژ بالا در کاربردهای حیاتی.

بازرسی سیم‌بندی + آزمون قطبیت

• اطمینان از سیم‌بندی صحیح و قطبیت یکسان;

• جلوگیری از عدم دقت در محاسبه یا عملکرد نادرست حفاظت.

۴. پیشنهادات نهایی من

به عنوان کسی که ۸ سال تجربه در زمینه میدانی دارد، می‌خواهم به تمامی متخصصان یادآوری کنم:

“انتظار نکنید تا ترانسفورماتور ولتاژ خراب شود تا به آزمون فکر کنید.”

اجرای آزمون‌های جامع منظم هر ساله نه تنها عملکرد پایدار سیستم را تضمین می‌کند، بلکه عمر تجهیزات را نیز به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

پیشنهادات من برای نقش‌های مختلف:

برای کارکنان نگهداری:

• یادگیری استفاده از ابزارهای پایه (مگاهم‌مترها، مولتی‌مترها، تست‌کننده‌های نسبت);

• فهم هر روش آزمون و استاندارد;

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

برای کارکنان فنی:

• تحصیل آزمون‌های پیشرفته مانند منحنی‌های تحریک و tanδ;

• ترکیب تصویربرداری اینفراروت و تشخیص تخلیه جزئی برای بهبود تشخیص;

• فهم نقش PT در سیستم برای جلوگیری از عملیات ناآگاهانه.

برای مدیران یا تیم‌های خرید:

• وضوح در نیازهای آزمون در زمان انتخاب تجهیزات;

• درخواست گزارش‌های کامل آزمون‌های کارخانه از تأمین‌کنندگان;

• تأسیس مدیریت چرخه عمر و برنامه‌ریزی برای بازرسی‌های منظم.

۵. نظرات نهایی

ترانسفورماتورهای ولتاژ ممکن است ظاهری کوچک داشته باشند، اما نقش کلیدی در سیستم قدرت دارند.

آنها فقط به کاهش ولتاژ کمک نمی‌کنند — آنها چشم‌های سیستم، گوش‌های حفاظت و قلب محاسبه هستند.

بعد از ۸ سال در زمینه برق، اغلب می‌گویم:

“جزئیات موفقیت یا شکست را تعیین می‌کنند، و آزمون اطمینان از ایمنی می‌دهد.”

اگر هرگز با رفتار غیرعادی PT، نتایج آزمون غیرمعمول یا نمی‌دانید چگونه مشکل را تشخیص دهید، آزادانه با من تماس بگیرید — خوشحال می‌شوم تجربیات عملی و راه‌حل‌های بیشتری را به اشتراک بگذارم.

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

— اولیور