การทดสอบขั้วของหม้อแปลงไฟฟ้า: การตรวจสอบแบบบวก, แบบลบ และแบบสามเฟส

A ทดสอบขั้วหม้อแปลง ระบุทิศทางชั่วขณะสัมพัทธ์ของแรงดันไฟฟ้าในขดลวดสองชุด บนหม้อแปลงไฟฟ้าเฟสเดียว แหล่งจ่ายไฟกระแสสลับที่ควบคุมได้และการวัดแรงดันไฟฟ้าสามครั้งแสดงให้เห็นว่าขดลวดเป็นแบบเสริมหรือแบบหักล้างกันที่ขั้วต่อที่เลือก สำหรับอุปกรณ์สามเฟส ขั้วไฟฟ้าเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการตรวจสอบการเชื่อมต่อที่จำเป็นเท่านั้น ลำดับเฟส การกระจัดเชิงมุม เครื่องหมายขั้วต่อ และกลุ่มเวกเตอร์ จะต้องได้รับการตรวจสอบเช่นกัน การทดสอบควรดำเนินการกับหม้อแปลงไฟฟ้าที่แยกตัวและไม่มีพลังงานแล้วเท่านั้น โดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมตามแผนภาพของผู้ผลิตและขั้นตอนแรงดันไฟฟ้าต่ำที่ได้รับการอนุมัติ.

ทำไมขั้วของหม้อแปลงจึงสำคัญ

ขั้วไฟฟ้าบอกวิศวกรว่าขั้วขดลวดใดมีทิศทางแรงดันไฟฟ้าขณะนั้นเหมือนกัน ข้อมูลดังกล่าวเป็นตัวควบคุมวิธีการเชื่อมต่อขดลวดและหม้อแปลง การสันนิษฐานที่ผิดพลาดอาจสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ต้านกันหรือเสริมกันในจุดที่ไม่ได้ตั้งใจ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าหมุนวนในหน่วยที่ขนานกัน กลับทิศทางการวัด หรือผลิตความสัมพันธ์ของเวเตอร์สามเฟสที่ไม่ถูกต้อง.

เครื่องหมายที่ขั้วต่อเป็นข้อมูลอ้างอิงในการออกแบบ แต่การทดสอบภาคสนามจะเป็นตัวตรวจสอบความสัมพันธ์ทางกายภาพหลังจากการผลิต การซ่อมแซม การขนส่ง หรือการเชื่อมต่อใหม่. IEEE C57.12.70 อธิบายเครื่องหมายขั้วมาตรฐาน ขั้วแบบเสริมและขั้วแบบหักลบ การต่อหม้อแปลง และการกระจัดเฟส ลำดับมาตรฐาน แผนผังป้ายชื่อ แผนผังขดลวด และรายงานจากโรงงานยังคงเป็นเอกสารควบคุมสำหรับหม้อแปลงเฉพาะเครื่องนั้นๆ.

ขั้วแบบบวกและลบ

สำหรับวิธีไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวที่คุ้นเคย ขั้วหนึ่งจากขดลวดแรงดันสูงจะถูกต่อเข้ากับขั้วหนึ่งจากขดลวดแรงดันต่ำเป็นการชั่วคราว แรงดันทดสอบต่ำจะถูกจ่ายให้กับขดลวดชุดหนึ่ง จากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้คร่อมขั้วอิสระสองขั้วที่เหลือจะถูกนำมาเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าของขดลวดที่วัดแยกต่างหาก.

• ความสัมพันธ์แบบบวก การวัดค่าแบบอนุกรมจะมีค่าประมาณเท่ากับผลบวกของแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทั้งสอง.
• ความสัมพันธ์แบบลบออก การวัดแบบอนุกรมคือค่าความแตกต่างระหว่างกันโดยประมาณ.

นี่คือความสัมพันธ์ระหว่างขั้วต่อที่เลือก ไม่ใช่ข้อความยืนยันว่าหม้อแปลงชนิดใดชนิดหนึ่ง “ดีกว่า” ในทุกกรณี อย่าคาดเดาผลลัพธ์ที่คาดไว้จากตำแหน่งขั้วต่อทางกายภาพเพียงอย่างเดียว ให้ใช้แผนผังและวิธีเครื่องมือที่ได้รับการอนุมัติ.

ตารางวางแผนการทดสอบขั้วไฟฟ้า

ขั้นตอนการทดสอบขั้วไฟฟ้ากระแสสลับอย่างปลอดภัย

ลำดับต่อไปนี้อธิบายตรรกะสำหรับการวางแผน นี่ไม่ใช่คำสั่งให้ปฏิบัติงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่.

1. ระบุและแยกสินทรัพย์นั้นออกมา. ควบคุมแบ็คฟีดหลัก รอง ตติยภูมิ สถานีบริการ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และสายเคเบิลทั้งหมด ใช้ขั้นตอนการล็อกเอาต์/แท็กเอาต์ของหน้างานและตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้า ตามมาตรฐาน OSHA คำแนะนำในการควบคุมพลังงานที่เป็นอันตราย เป็นพื้นฐานสำหรับโปรแกรมการควบคุมพลังงาน.
2. ปลดประจุและลงดินตามความจำเป็น. ทำตามวิธีการที่ได้รับการอนุมัติสำหรับพลังงานสะสมและสายดินป้องกันชั่วคราว กำหนดขอบเขตการทดสอบ.
3. ตรวจทานเอกสาร. บันทึกแรงดันไฟฟ้าบนป้ายพิกัด ความถี่ การกำหนดขั้วต่อ ตำแหน่งแทป การจัดเรียงขดลวด และขั้วไฟฟ้าหรือกลุ่มเวกเตอร์ที่คาด ณ์ไว้.
4. ตรวจสอบแหล่งสัญญาณทดสอบและมิเตอร์. ใช้อุปกรณ์ที่ได้รับการจัดอันดับและสอบเทียบแล้ว พร้อมทั้งแหล่งจ่ายไฟที่มีการจำกัดกระแสซึ่งเหมาะสมกับขั้นตอนการปฏิบัติงาน ตรวจสอบสภาพของสายวัดและหมวดหมู่การวัดให้แน่ชัด.
5. วัดแรงดันไฟฟ้าของขดลวดแต่ละชุด. จ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับต่ำตามที่กำหนดไปยังขดลวดที่กำหนด และบันทึกแรงดันไฟฟ้าของขดลวดที่มีการจ่ายไฟและแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ.
6. ทำการต่ออนุกรมชั่วคราวที่ได้รับการอนุมัติแล้ว. ตัดกระแสไฟจากแหล่งทดสอบก่อนที่จะย้ายสายวัด เชื่อมต่อเฉพาะขั้วต่อที่แสดงโดยขั้นตอนเท่านั้น.
7. วัดคร่อมขั้วต่อที่ว่างอยู่. จ่ายแรงดันทดสอบต่ำอีกครั้งและบันทึกค่าอนุกรม ห้ามสัมผัสหรือขยับตำแหน่งสายวัดในขณะที่มีการจ่ายแรงดันไฟฟ้า.
8. จัดหมวดหมู่และบันทึกเอกสาร. เปรียบเทียบค่าอนุกรมที่วัดได้กับผลรวมหรือผลต่างที่คาดไว้ โดยเผื่อความละเอียดของมิเตอร์และการผัน แปรของแหล่งจ่ายแล้ว ทำเครื่องหมายที่ขั้วต่อหลังจากตรวจสอบอิสระแล้วเท่านั้น.
9. คืนค่าหน่วย. ถอดการเชื่อมต่อชั่วคราว ปรับสายแยก (taps) และสายลงดิน (grounds) กลับสู่สถานะที่ได้รับอนุมัติ และทำการตรวจสอบการคืนสภาพแบบจุดต่อจุด.

ตัวอย่างโดยไม่ต้องกำหนดขีดจำกัดการยอมรับ

สมมติว่าขดลวดที่จ่ายแรงดันวัดได้ 100.0 โวลต์ และขดลวดเหนี่ยวนำวัดได้ 10.0 โวลต์ หากแรงดันไฟฟ้าร่อมขั้วอิสระที่เลือกไว้มีค่าใกล้เคียงกับ 110.0 โวลต์ ขั้วเหล่านั้นจะต่อกันแบบอนุกรมเสริมกัน หากมีค่าใกล้เคียงกับ 90.0 โวลต์ ขั้วเหล่านั้นจะต่อกันแบบหักล้างกัน เป้าหมายคือดูความสัมพันธ์ ไม่ใช่ตัวเลขที่คำนวณได้อย่างสมบูรณ์แบบ เนื่องจากความผันผวนของแหล่งจ่าย ความไม่แน่นอนของมิเตอร์ และการปรับแรงดันของหม้อแปลงอาจทำให้เกิดความแตกต่างเล็กน้อยได้.

ห้ามใช้แรงดันไฟฟ้าตัวอย่างเหล่านี้เป็นการตั้งค่าภาคสนามทั่วไป แรงดันไฟฟ้าในการทดสอบและการเชื่อมต่อต้องมาจากขั้นตอนของหม้อแปลงและอุปกรณ์ทดสอบ หม้อแปลงไฟฟ้ายังต้องมีการตรวจสอบนอกเหนือจากการสาธิตอย่างง่ายนี้ด้วย.

ขั้วไฟฟ้าและกลุ่มเวกเตอร์ของไฟฟ้าสามเฟส

ป้ายชื่อหม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส เช่น Dyn11สื่อถึงการต่อขดลวดและการเลื่อนเฟส ไม่ใช่แค่ขั้วแบบบวกหรือลบเท่านั้น แต่ละเฟสต้องมีความสัมพันธ์ภายในที่ถูกต้อง ขั้วต่อภายนอกต้องทำเครื่องหมายไว้อย่างถูกต้อง และลำดับเฟสต้องสอดคล้องกับระบบ การตรวจสอบผลรวม/ผลต่างของเฟสเดี่ยวแบบง่ายๆ ไม่สามารถพิสูจน์เงื่อนไขเหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์.

ชุดทดสอบอัตราส่วนแบบสามเฟสสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าต่ำตามลำดับที่ควบคุมได้ และรายงานอัตราส่วน มุมเฟส และการต่อกลุ่มเวกเตอร์ ผลลัพธ์ควรได้รับการเปรียบเทียบกับกลุ่มเวกเตอร์ที่ได้รับการอนุมัติและข้อมูลจากโรงงาน ชุดนี้ สื่อการสอนเรื่องการทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าของ NPTEL ให้ข้อมูลอ้างอิงเชิงทฤษฎีที่เป็นกลางสำหรับการทดสอบขั้วไฟฟ้า.

ขั้วไฟฟ้าเทียบกับการทดสอบหม้อแปลงที่เกี่ยวข้อง

ความเป็นขั้วตอบคำถามเกี่ยวกับการเชื่อมต่อที่แคบ A การทดสอบอัตราส่วนรอบของหม้อแปลง ตรวจสอบความสัมพันธ์ของแรงดันไฟฟ้าของขดลวดและมักจะเป็นมุมเฟส การทดสอบความต้านทานของขดลวดประเมินความต้านทานกระแสตรงและความต่อเนื่องของการเชื่อมต่อ การทดสอบฉนวนประเมินสภาพของไดอิเล็กทริก การตรวจสอบกระแสกระตุ้น ความต้านทาน น้ำมัน ความร้อน และการป้องกัน จะจัดการกับโหมดความล้มเหลวอื่นๆ.

สำหรับการทำงานแบบขนาน การจับคู่ขั้วเป็นสิ่งจำเป็นแต่ยังไม่เพียงพอ อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า การตั้งค่าแทป ลำดับเฟส กลุ่มเวกเตอร์ อิมพีแดนซ์ ความถี่ และการป้องกันระบบ จะต้องเข้ากันได้ทั้งหมด คู่มือของ Shenheng เกี่ยวกับ อิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงและการทำงานแบบขนาน อธิบายว่าเหตุใดหน่วยต่างๆ จึงสามารถแบ่งภาระกันได้ไม่ดี แม้ว่าขั้วไฟฟ้าจะถูกต้องแล้วก็ตาม.

ข้อผิดพลาดทั่วไปและสิ่งที่เกิดขึ้นจากข้อผิดพลาดเหล่านั้น

• การใช้ป้ายกำกับเทอร์มินัลที่ไม่ชัดเจน: ผลการวัดไม่สามารถจับคู่กับแผนภาพหม้อแปลงได้อย่างน่าเชื่อถือ.
• ย้ายข้อมูลผู้มุ่งหวังที่ระบุแหล่งที่มาแล้ว: สร้างอันตรายจากไฟฟ้าที่สามารถหลีกเลี่ยงได้และทำให้ลำดับการควบคุมไม่ถูกต้อง.
• ไม่สนใจตำแหน่งที่แตะ เปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่คาดไว้และอาจทำให้การเปรียบเทียบสับสนได้.
• การทดสอบผ่านอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ: วงจรภายนอกอาจเปลี่ยนค่าที่อ่านได้หรือได้รับแรงดันไฟฟ้าโดยไม่ตั้งใจ.
• การเรียกการตรวจสอบเวกเตอร์กรุ๊ปว่าเป็นการทดสอบขั้วไฟฟ้า: ซ่อนข้อกำหนดการเลื่อนเฟสและลำดับเฟส.
• การใช้ขั้วไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวในการอนุมัติการเดินเครื่องขนาน: มองข้ามอัตราส่วนและความเข้ากันได้ของอิมพีแดนซ์.

บันทึกการจัดซื้อจัดจ้างหรือการตรวจรับควรมีอะไรบ้าง

บันทึกรหัสหม้อแปลง หมายเลขซีเรียล การแก้ไขแผนภาพขดลวด รูปถ่ายป้ายชื่อ กำหนด วามหมายขั้วต่อ ตำแหน่งแทป แหล่งทดสอบ มิเตอร์และวันที่สอบเทียบ ภาพร่างการเชื่อมต่อ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายและเหนี่ยวนำ แรงดันไฟฟ้าอนุกรม ความสัมพันธ์ที่คาดหวัง ผลลัพธ์ วันที่ สภาพแวดล้อม บุคลากร และผู้ตรวจสอบ สำหรับยูนิตสามเฟส ให้เพิ่มลำดับเฟส ผลลัพธ์อัตราส่วนและมุมสำหรับแต่ละเฟส และกลุ่มเวกเตอร์ที่ตรวจสอบแล้ว.

กำลังตรวจสอบผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิด

หากแรงดันไฟฟ้าอนุกรมไม่สอดคล้องกับผลรวมหรือผลต่างที่คาดไว้ ให้หยุดและคงสภาพการตั้งค่าตามที่เป็นอยู่ ตรวจยืนยันความเสถียรของแหล่งจ่าย ช่วงการวัดของมิเตอร์ ลิงก์ชั่วคราว วงจรภายนอกที่ปลดออก และตำแหน่งแท็ป ให้ทำซ้ำเฉพาะหลังจากบันทึกการแก้ไขที่มีเหตุผลอันสมควรแล้วเท่านั้น หากความผิดปกติยังคงอยู่ ให้เปรียบเทียบผลลัพธ์ของอัตราส่วน ความต้านทานขดลวด และมุมเฟส แล้วปรึกษาวิศวกรผู้รับผิดชอบ ห้ามเปลี่ยนป้ายขั้วต่อเพียงเพื่อให้ผลลัพธ์สอดคล้องกับสมมติฐาน.

สำหรับอุปกรณ์ที่ได้รับการซ่อมแซมหรืออุปกรณ์เก่า แบบร่างและป้ายระบุทางกายภาพอาจขัดแย้งกัน ให้แก้ไขความคลาดเคลื่อนดังกล่าวผ่านแผนการระบุขั้วต่อที่มีการควบคุมก่อนที่จะเชื่อมต่อหม้อแปลงเข้ากับบัส และจัดเก็บหลักฐานที่กำหนดให้มีการกำหนดชื่อที่ได้รับการอนุมัติขั้นสุดท้ายไว้.

เมื่อสั่งซื้อหม้อแปลงไฟฟ้า ควรขอแผนผังขั้วต่อและรายงานการทดสอบประจำโรงงานล่วงหน้า เพื่อใช้ในการตรวจสอบระบบป้องกันและการออกแบบสายเคเบิล รายละเอียดเฉพาะของผลิตภัณฑ์สามารถปรึกษาหารือเพิ่มเติมสำหรับของเสินเฮิง หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังแบบจมน้ำมัน 35 กิโลโวลต์ หรือ หม้อแปลงชนิดแห้งหล่อด้วยเรซิน; ขั้นตอนสุดท้ายของไซต์ต้องเป็นไปตามการกำหนดค่าตามลำดับ.

วิดีโอเพื่อการศึกษา: ขั้วไฟฟ้าและพื้นฐานของหม้อแปลงไฟฟ้า

ขอบเขตการยอมรับ บทความนี้อธิบายตรรกะในการวัด ไม่ใช่ขั้นตอนการยอมรับที่เป็นสากล ผู้ผลิตหม้อแปลง ข้อกำหนดของโครงการ มาตรฐานที่ควบคุม และวิศวกรผู้รับผิดชอบ เป็นผู้กำหนดแรงดันไฟฟ้าทดสอบที่ใช้ การเชื่อมต่อที่อนุญาต ค่าความคลาดเคลื่อน และการทดสอบประกอบที่จำเป็น ให้หยุดทำงานทันทีเมื่อไม่แน่ใจเกี่ยวกับเอกลักษณ์ของหม้อแปลง เครื่องหมายขั้ว ความเป็นฉนวน หรือความสัมพันธ์ของเวกเตอร์ที่คาดไว้ บันทึกที่สมบูรณ์ควรช่วยให้ผู้ตรวจสอบที่มีคุณสมบัติเหมาะสมคนที่สองสามารถสร้างการตั้งค่าขึ้นใหม่ได้โดยไม่ต้องอาศัยความทรงจำ.

การบรรยายนี้สาธิตทฤษฎีขั้วไฟฟ้าและการทดสอบแบบซัมป์เนอร์ สำหรับนักศึกษา1วิชาเครื่องจักรไฟฟ้า การทดสอบหน้างานยังคงต้องใช้วิธีการเฉพาะของโครงการและบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสม.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการทดสอบขั้วหม้อแปลงไฟฟ้า

ขั้วไฟฟ้าเหมือนกับลำดับเฟสหรือไม่

ไม่ใช่ ขั้วไฟฟ้าอธิบายถึงทิศทางแรงดันไฟฟ้าของขดลวดขณะนั้น ลำดับเฟสอธิบายถึงลำดับของสามเฟส ทั้งสองอย่างมีความสำคัญในระบบสามเฟส.

มัลติเมตรเพียงอย่างเดียวสามารถทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัยหรือไม่

มิเตอร์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของชุดอุปกรณ์ที่มีการควบคุมเท่านั้น การตัดตอนแหล่งจ่าย แหล่งจ่ายแรงดันต่ำที่เหมาะสม สายวัดที่มีพิกัดรองรับ เอกสารคู่มือ แผงกั้น และขั้นตอนการปฏิบัติงานโดยผู้เชี่ยวชาญก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน.

ทำไมขั้วไฟฟ้าจึงมีความสำคัญสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่ต่อขนานกัน?

Incorrect polarity or phase relationship can oppose voltages or drive damaging circulating current. Ratio, vector group, phase sequence, and impedance must also be compatible.

ควรทดสอบขั้วไฟฟ้าหลังจากการซ่อมแซมขดลวดหรือไม่

It is commonly verified after work that may affect winding leads or terminal markings. The repair and manufacturer test plan determines the complete scope.

การทดสอบอัตราส่วนรอบของหม้อแปลง (TTR) สามารถแทนที่การตรวจสอบขั้วแบบแยกต่างหากได้หรือไม่

ชุดทดสอบอัตราส่วนที่ทันสมัยที่เหมาะสมอาจรายงานขั้วและมุมเฟส แต่ขั้นตอนที่ได้รับการอนุมัติจะต้องระบุวิธีการตรวจสอบและบันทึกการเชื่อมต่อ.