การทดสอบความสามารถของหม้อแปลง

วิธีการทดสอบสามแบบทั่วไปสำหรับการทดสอบแรงดันสูงของหม้อแปลงไฟฟ้า

1. การทดสอบไฮโพทความถี่ไฟฟ้า (power frequency hipot test) เคยถูกเรียกว่าการทดสอบไฮโพทภายนอก (external hipot test) การทดสอบไฮโพทภายนอกเป็นการทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าด้วยความถี่กำลังไฟฟ้าและแรงดันสูงเป็นเวลา 1 นาที ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการทดสอบไฮโพทความถี่ไฟฟ้า การทดสอบนี้ประเมินสมรรถนะของฉนวนระหว่างขดลวดด้านต่าง ๆ และระหว่างขดลวดกับกราวด์ นั่นคือประเมินระดับฉนวนหลักของหม้อแปลงไฟฟ้า ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีฉนวนสมบูรณ์เท่านั้น ด้วยเหตุนี้ในระหว่างการทดสอบ ขดลวดด้านต่าง ๆ ของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ทดสอบจะถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน

จากนั้นจึงจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับขดลวดด้านหนึ่ง และต่อขดลวดอีกด้านหนึ่งลงกราวด์ ในระหว่างการทดสอบไฮโพทภายนอก ให้เปิดสวิตช์เมื่อแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายอยู่ในระดับต่ำ เมื่อแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งทดสอบถึงต่ำกว่า 40% ของแรงดันทดสอบ ความเร็วในการเพิ่มแรงดันสามารถทำได้ตามต้องการ เมื่อเกิน 40% แล้ว ให้เพิ่มแรงดันอย่างสม่ำเสมอด้วยความเร็ว 3% ต่อวินาที หลังจากจ่ายแรงดันตามที่กำหนดและรักษาไว้ตามเวลาที่กำหนดแล้ว ควรลดแรงดันลงอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอให้ต่ำกว่า 25% ของแรงดันทดสอบภายใน 5 วินาที ก่อนจึงจะตัดแหล่งจ่ายไฟได้

2. การทดสอบไฮโพทแบบเหนี่ยวนำ (Induction hipot test): การทดสอบไฮโพทแบบเหนี่ยวนำสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีฉนวนสมบูรณ์ทำโดยเปิดปลายขดลวดแรงดันสูง และจ่ายการทดสอบไฮโพทด้วยแรงดันไฟฟ้า 2 เท่าของแรงดันไฟฟ้าพิกัดที่ความถี่ 100~250 Hz ให้กับขดลวดแรงดันต่ำ เนื่องจากความถี่ที่เพิ่มขึ้น แกนเหล็กสามารถรับประกันแรงดันเหนี่ยวนำ 2 เท่าได้โดยไม่เกิดอิ่มตัว ดังนั้นจึงทดสอบสมรรถนะของฉนวนระหว่างรอบ ระหว่างชั้น และระหว่างเฟสของขดลวด นั่นคือประเมินระดับฉนวนตามยาวของหม้อแปลงไฟฟ้า สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีฉนวนแบบแบ่งระดับ (graded insulation) สามารถตรวจสอบระดับฉนวนหลักได้โดยการเพิ่ม (หนุน) แรงดันไฟฟ้าที่จุดนิวทรัล ด้วยวิธีนี้ การทดสอบไฮโพทแบบเหนี่ยวนำไม่เพียงทำการทดสอบฉนวนตามยาว แต่ยังชดเชยข้อด้อยที่หม้อแปลงไฟฟ้าไม่สามารถทำการทดสอบไฮโพทภายนอกได้ และในขณะเดียวกันก็ทำการทดสอบไฮโพทภายนอกในลักษณะที่เทียบเท่าได้ การทดสอบไฮโพทแบบเหนี่ยวนำสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าฉนวนแบบแบ่งระดับ มักดำเนินการด้วยวิธีการทดสอบแบบเหนี่ยวนำแยกเฟส (split-phase induction test method)

โดยต่อปลายสายเฟสที่ไม่ได้ทดสอบสองเฟสลงกราวด์แบบขนาน และเพิ่มแรงดันที่จุดนิวทรัลขึ้นประมาณ 1/3 ของแรงดันไฟฟ้า ทำให้ปลายสายเฟสที่ทดสอบเป็นไปตามข้อกำหนดของการทดสอบไฮโพทภายนอก และขดลวดเฟสที่เกิดแรงดันเหนี่ยวนำก็เป็นไปตามข้อกำหนดของการทดสอบแบบเหนี่ยวนำ หากวิธีนี้ยังไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการทดสอบ สามารถปรับตำแหน่งหรือแม้แต่ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าอีกตัวเป็นหม้อแปลงหนุน (support transformer) เพื่อหนุนจุดนิวทรัลได้ มาตรฐานใหม่กำหนดให้ต้องวัดปริมาณการคายประจุบางส่วน (partial discharge) และแรงดันไฟฟ้าที่เริ่มเกิดและดับของการคายประจุบางส่วนในระหว่างการทดสอบแบบเหนี่ยวนำ

3. การทดสอบแรงดันอิมพัลส์: การทดสอบแรงดันอิมพัลส์แบ่งออกเป็นการทดสอบอิมพัลส์ฟ้าผ่า (รวมการทดสอบอิมพัลส์คลื่นเต็มและการทดสอบอิมพัลส์แบบตัด) และการทดสอบอิมพัลส์คลื่นทำงาน ตามมาตรฐาน IEC76-3 ที่ปรับปรุงใหม่ สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มี Um40.5kV การทดสอบอิมพัลส์คลื่นเต็ม อิมพัลส์แบบตัด และอิมพัลส์คลื่นทำงาน ถือเป็นการทดสอบปกติทั้งหมด สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มี Um 72.5kV การทดสอบอิมพัลส์คลื่นเต็มเป็นการทดสอบปกติ ส่วนการทดสอบอิมพัลส์แบบตัดเป็นการทดสอบประเภท สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มี Um 252kV การทดสอบอิมพัลส์คลื่นเต็ม แบบตัด และคลื่นทำงาน ถือเป็นการทดสอบปกติทั้งหมด

การทดสอบอิมพัลส์คลื่นเต็มและแบบตัดจะดำเนินการสลับกัน โดยทั่วไปใช้ขั้วลบ เริ่มจากการทดสอบอิมพัลส์คลื่นเต็มหนึ่งครั้ง อิมพัลส์แบบตัดสองครั้ง และอิมพัลส์คลื่นเต็มอีกสองครั้ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ตัด เมื่อความจุของหม้อแปลงมีขนาดใหญ่ และไม่สามารถสร้างรูปคลื่นที่ต้องการได้เนื่องจากความจุสูง ควรใช้เครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส์หลายขั้นตอนทำงานแบบขนาน เมื่อทำการทดสอบอิมพัลส์ที่จุดกลางของหม้อแปลง เนื่องจากคลื่นเข้าสามเฟส ความจุไฟฟ้าจะสูง แต่แรงดันทดสอบโดยทั่วไปไม่สูง ควรเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส์หลายขั้นตอนแบบขนานก่อนจึงจ่ายแรงดัน


บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด




เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน