電力用変圧器の効率を評価する4つの主要試験

電圧を昇降する電力用変圧器は、多くの公益および産業用途で使用されています。電力システムの安全性と効率を高めるために必要であり、変圧器選定にはいくつかの考慮要因があります。その根本的な目的から、電力用変圧器が常に最良の状態にあることを確認することが重要です。

設置前および寿命全体を通じた綿密な試験を行い、使用システムへの適合性と継続的効率を保証すべきです。適切な試験なしでは、変圧器は後々、電力用変圧器巻き直しサービスや交換を必要とする複数の問題に直面する可能性があります。

以下は、電力用変圧器の適合性と効率を保証するために実施すべき4種類の試験です。

1. 巻数比試験

巻数比試験は、変圧器の一次コイルと二次コイルの巻数比を特定し、推奨仕様に従っているか確認するために一般的に用いられます。つまり、電力用変圧器が正しい一次対二次の巻数比を持っているかを確認します。

これに加え、巻数比試験は、変圧器が適切な昇圧・降圧電圧を提供するか確認するためにも実施されます。例えば、一次巻数100、二次巻数10の降圧変圧器は、電圧を10分の1に低下させると同時に、電流を10倍に増幅します。

2. 力率試験

力率試験は、交流電圧印加時に生じる結果電流の位相角を測定し、変圧器絶縁システムの電力損失を特定するために使用されます。最適な結果を得るには、電流の角度が90度である必要があります。しかし、絶縁は通常完全ではありません。したがって、90度に近い電流測定値であれば、より良い絶縁と見なされます。

力率試験は通常、力率試験キットで実施され、変圧器の寿命を通じて定期的に完了できます。この試験は、電気技師やエンジニアが、時間の経過とともに故障または劣化している絶縁を検出し、変圧器が交換を必要とする時期の目安を得るのに役立ちます。

3. 絶縁抵抗試験

絶縁抵抗試験（メガー試験）は、電力用変圧器内の絶縁品質を測定するために使用されます。この試験は通常、メガオームメーター（マルチメーターに似ていますが、より高容量）で実施されます。試験に合格するには、変圧器の絶縁抵抗が、変圧器タイプに応じた国際規格の規定値より大きくなければなりません。

絶縁抵抗試験では、中性点と相を短絡させた状態でデバイスの絶縁抵抗を測定します。この試験実施時、タンクとコアは常に接地し、すべての巻線をブッシング端子で短絡させる必要があります。その後、各巻線と接地間の抵抗を測定します。

4. 抵抗試験

抵抗試験は、電力用変圧器が環境と同じ温度に達し、電流伝導を停止してから数時間後に実施されます。この試験は、巻線間および接続部の開放における抵抗差を特定するために行われます。すべての回路の適切な配線と、すべての接続の締め付け具合を確認します。

抵抗試験は通常、変圧器用オームメーターで実施されます。巻線抵抗は、電流と電圧を同時に測定して計算します。理想的には、測定電流は可能な限り定格電流に近い値であるべきです。この試験を実施することで、電気技師やエンジニアは総合的な負荷損失を計算し、補償できます。

実際には、電力用変圧器の状態と効率を判断するために実施できる試験は他にもたくさんあります。しかし、本記事で言及した4つの試験——巻数比、力率、絶縁抵抗、抵抗試験——が、変圧器の品質と完全性を維持する上で最も一般的かつ重要です。これらがなければ、電力用変圧器の運用は深刻な影響を受ける可能性があります。

変圧器試験を実施する際は、専門家の助力を得ることを強くお勧めします。シンガポールには、変圧器やその他の機器（電力用変圧器設置、変圧器試験、スイッチギア試験、電動モーター巻き直し等）に対して信頼性の高いサービスを提供する電気・機械エンジニアリング企業がいくつかあります。彼らの専門知識は、あらゆる試験やサービスを効果的かつ安全に実施するために不可欠です。