การทดสอบฉนวนหม้อแปลง

วิธีรับประกันผลลัพธ์ที่แม่นยำในการทดสอบฉนวนหม้อแปลงไฟฟ้า

เหตุใดการทดสอบนี้จึงสำคัญ

การทดสอบความต้านทานฉนวน (IR) ช่วยยืนยันว่าระบบฉนวนของหม้อแปลงสามารถจำกัดกระแสรั่วไหลและต้านทานความชื้น สิ่งปนเปื้อน และการเสื่อมสภาพได้ แม้ IR จะเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการประเมินไดอิเล็กตริกแบบสมบูรณ์ แต่ก็เป็นวิธีที่รวดเร็ว ปลอดภัย และทำซ้ำได้สูงเมื่อดำเนินการอย่างถูกต้อง โดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม ป้องกันการรั่วไหลบนพื้นผิว มีระยะเวลาที่เหมาะสม และปรับอุณหภูมิให้เป็นมาตรฐาน มาตรฐาน IEC 60076 กำหนดการทดสอบไดอิเล็กตริกสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า และ IR ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นวิธีการตรวจสอบประจำ/วินิจฉัย ร่วมกับการทดสอบความต้านทานขดลวด PF/tan δ และการทดสอบแบบ施加/เหนี่ยวนำ


สิ่งที่ต้องวัดในสถานที่

  • IR ระหว่างขดลวดกับกราวด์ (HV-to-ground, LV-to-ground, tertiary-to-ground) และ ระหว่างขดลวด (หากสามารถเข้าถึงได้)

  • IR ของแกนและโครงสร้าง เพื่อตรวจหาจุดต่อกราวด์หลายจุดโดยไม่ได้ตั้งใจในแกน/โครงยึด ชิ้นส่วนเหล่านี้ใช้ฉนวนที่เรียบง่ายกว่าและโดยปกติจะมีศักย์ไฟฟ้าอยู่ที่ (หรือใกล้กับ) กราวด์ ดังนั้นค่า IR ต่ำจึงเป็นตัวบ่งชี้ที่ชัดเจนของเส้นทางกราวด์ที่ผิดปกติ (ความคิดเห็นเดิมของคุณถูกต้อง)



การตั้งค่าการทดสอบเพื่อความแม่นยำ

  1. เครื่องมือและสายวัด
    ใช้เครื่องทดสอบ IR ที่ผ่านการสอบเทียบ (มีความสามารถ ≥5 kV สำหรับหม้อแปลง MV/HV) พร้อม ขั้ว guard เฉพาะและช่วงการวัดความต้านทานสูง ขั้ว guard มีความสำคัญเพื่อเบี่ยงเบน กระแสรั่วไหลบนพื้นผิว ทำให้คุณอ่านค่าความต้านทานฉนวนจริงของเนื้อวัสดุได้ ไม่ใช่ค่าที่ผ่านเส้นทางขนานบนพื้นผิวที่สกปรก/ชื้น พันลวด guard ที่ไม่มีฉนวนรอบกระโปรงพอร์ซเลน/บุชชิง หรือใช้สาย strap guard บนอุปกรณ์ทดสอบ

  2. การเลือกแรงดันไฟฟ้าทดสอบ
    ตามหลักปฏิบัติในภาคสนาม (จากเอกสารแนะแนวการใช้งานของผู้ผลิตและแนวปฏิบัติทั่วไปของหน่วยงานไฟฟ้า):

  • อุปกรณ์ ≤1 kV → 500 V ถึง 1 kV

  • ระดับ 1–35 kV → 2.5–5 kV

  • ระดับ 35 kV ขึ้นไป → 5–10 kV

  • ใช้ แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดที่ให้ค่าอ่านที่เสถียร โดยไม่สร้างความเครียดให้ฉนวนที่เสื่อมสภาพ สำหรับการทดสอบรับรองหรือการทดสอบประเภท ให้ยึดตามข้อกำหนดของหม้อแปลง/แผนการทดสอบ IEC 60076

  1. การเตรียมการ

  • ตัดไฟฟ้า แยกส่วน คายประจุขดลวด และต่อกราวด์

  • ทำความสะอาดและทำให้ฉนวนภายนอก (กระโปรงบุชชิง) แห้ง เพื่อลดการรั่วไหลบนพื้นผิว

  • บันทึก อุณหภูมิแวดล้อมและอุณหภูมิน้ำมันด้านบน หากเป็นไปได้ควรทำให้อุณหภูมิคงที่ อุณหภูมิมีอิทธิพลอย่างมากต่อค่า IR

  1. การเชื่อมต่อ

  • สำหรับขดลวด HV ต่อกราวด์: เชื่อม "LINE" กับขั้ว HV, "EARTH" กับกราวด์ถัง, GUARD กับแถบ guard รอบพื้นผิวฉนวน ทำเช่นเดียวกันสำหรับการวัด LV, tertiary และระหว่างขดลวด


ระยะเวลามีความสำคัญ: ทำความเข้าใจ IR, DAR และ PI อย่างถูกต้อง

หลังจาก施加แรงดันไฟฟ้า DC ที่เลือกแล้ว ให้บันทึกค่าความต้านทานเทียบกับเวลา:

  • ค่าความต้านทานฉนวน 1 นาที (IR₁นาที): มักใช้ติดตามแนวโน้มค่า

  • อัตราส่วนการดูดซึมไดอิเล็กตริก (DAR): IR(60 วินาที) / IR(30 วินาที)

  • ดัชนีโพลาไรเซชัน (PI): IR(10 นาที) / IR(1 นาที) PI มีความน่าเชื่อถือมากกว่าในระบบฉนวนขนาดใหญ่ที่มีค่าคงที่เวลาการดูดซึมนาน (เช่น ระบบฉนวนน้ำมัน-กระดาษ)

การตีความอัตราส่วน (หลักเกณฑ์คร่าวๆ)

  • PI ≥ 2.0 โดยทั่วไปบ่งชี้ฉนวนที่แห้งและสะอาด; 1.0–2.0 บ่งชี้ความชื้น/สิ่งปนเปื้อนหรือค่าคงที่เวลาไม่เพียงพอ; <1.0 แย่ – ควรตรวจสอบเพิ่มเติม ควรติดตามแนวโน้ม ตามเวลามากกว่าค่าเกณฑ์เดี่ยว และยืนยันด้วยการทดสอบ PF/tan δ และการทดสอบน้ำมัน (เกณฑ์ PI ถูกสอนอย่างแพร่หลายในคู่มือ Megger/IEEE สำหรับฉนวนแรงดันสูง)


การปรับอุณหภูมิและการรายงาน

IR เปลี่ยนแปลงอย่างมากกับอุณหภูมิ (ลดลงประมาณครึ่งหนึ่งทุกๆ อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ~10 °C สำหรับหลายระบบ) ควรปรับค่าให้เป็นอุณหภูมิอ้างอิงเสมอ (โดยทั่วไปคือ 20 °C) โดยใช้เส้นโค้งจากผู้ผลิตหรือแผนภูมิมาตรฐาน และรายงานทั้งค่าที่วัดได้และค่าที่ปรับแล้ว พร้อมกับอุณหภูมิแวดล้อม/อุณหภูมิน้ำมันด้านบน ซึ่งทำให้ผลลัพธ์สามารถเปรียบเทียบได้ระหว่างฤดูกาลและสถานที่ต่างๆ

บันทึกการทดสอบของคุณควรประกอบด้วย: รหัสทรัพย์สิน, ตำแหน่งแท็ป, แรงดันทดสอบ, จุดเวลาที่วัด (30 วินาที, 60 วินาที, 10 นาที), ค่า IR, DAR/PI, อุณหภูมิ, แผนภาพการเชื่อมต่อ, การใช้การ์ด, สภาพพื้นผิว, และหมายเหตุ ให้สอดคล้องกับแฟ้มทดสอบ IEC 60076 ของหน่วยงาน (ถ้ามี) (Iteh


ข้อจำกัดและเมื่อ IR ไม่เพียงพอ

  • สำหรับหม้อแปลงแรงดันสูงขนาดใหญ่, IR เพียงอย่างเดียวอาจไม่สามารถตรวจพบจุดเปียกเฉพาะที่ได้ ควรใช้ร่วมกับPF/tan δ (ค่าตัวประกอบการสูญเสีย) สำหรับการสูญเสียไดอิเล็กตริกรวม และDGA สำหรับข้อบกพร่องเริ่มต้น

  • เมื่อระดับแรงดันและขนาดเพิ่มขึ้น ค่าความวินิจฉัยของ PF/tan δ จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับ IR ดังนั้นควรใช้ทั้งสองวิธีร่วมกันหากเป็นไปได้ (ข้อสังเกตเดิมของคุณที่สอดคล้องกับแนวโน้มนี้ถูกต้อง)


ขั้นตอนการปฏิบัติงานภาคสนามแบบทีละขั้นตอน (รายการตรวจสอบ)

  1. ตรวจสอบระยะห่างปลอดภัย, LOTO และการต่อลงดิน; ปลดประจุขดลวด

  2. ทำความสะอาด/ทำให้แห้งพื้นผิวบัชชิง; ติดตั้งสาย/แถบการ์ด

  3. เลือกแรงดันทดสอบ (2.5–10 kV สำหรับ MV/HV) และตั้งค่าการบันทึกเวลา

  4. วัดIR เทียบกับเวลา สำหรับแต่ละวัตถุ (HV-G, LV-G, Tertiary-G, ระหว่างขดลวด)

  • บันทึกค่าที่ 30 วินาที, 60 วินาที, 10 นาที; คำนวณ DAR และ PI

  • ปรับผลลัพธ์ให้เป็นอุณหภูมิ 20 °C โดยใช้แผนภูมิแก้ไข; บันทึกอุณหภูมิ

  • เปรียบเทียบกับแนวโน้มในอดีตและการทดสอบประกอบ (PF/tan δ, คุณภาพน้ำมัน)

  • หากผิดปกติ: ทำความสะอาดใหม่, ทดสอบใหม่โดยยืนยันการใช้งานการ์ด; หากยังต่ำอยู่, ตรวจสอบความชื้น, การปนเปื้อนพื้นผิว, หรือการต่อแท็ป/สายเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้อง


  • ประเด็นสำคัญ

    • ใช้ การ์ด เพื่อขจัดการรั่วไหลบนพื้นผิว; มิฉะนั้นค่าความต้านทานฉนวน (IR) อาจต่ำกว่าความเป็นจริง

    • บันทึก ความต้านทานตามเวลา และคำนวณ DAR/PI; PI เป็นดัชนีบ่งชี้สุขภาพที่เชื่อถือได้มากกว่าสำหรับระบบฉนวนน้ำมัน-กระดาษขนาดใหญ่

    • ปรับอุณหภูมิ ให้เป็น 20 °C เพื่อการเปรียบเทียบที่เท่าเทียม

    • IR เป็น เครื่องมือคัดกรอง; ควรยืนยันผลด้วย PF/tan δ และการวินิจฉัยน้ำมันตามโปรแกรมทดสอบ IEC 60076


    แหล่งข้อมูล

    • IEC 60076-3 การทดสอบไดอิเล็กทริกสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง; ตัวอย่างโครงสร้างรายงานการทดสอบ IEC 60076-1

    • บันทึกการประยุกต์ใช้จาก Megger เกี่ยวกับการทดสอบ IR, ขั้วต่อการ์ด และแนวปฏิบัติที่ดีที่สุด; “A Stitch in Time” และ “Seven Tips”

    • คำจำกัดความและแนวปฏิบัติเกี่ยวกับเวลา PI/DAR (เอกสารแนะนำจาก Megger/TestGuy/IEEE 43)

    • บริบทเกี่ยวกับชุดทดสอบหม้อแปลงตาม IEC/IEEE (บทความภาพรวม)




    เครื่องทดสอบความต้านทานฉนวน JYM



    บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด




    เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน