Parameter manakah yang diuji dalam ujian pengubah jenis minyak?

Transformer jenis minyakadalah aset kritikal dalam sistem kuasa elektrik. Untuk memastikan ia beroperasi dengan selamat, cekap dan boleh dipercayai, satu siri ujian yang ketat mesti dilakukan—di kilang dan semasa pentauliahan, serta sepanjang hayat perkhidmatannya. Ujian ini mengesahkan kekuatan elektrik, integriti mekanikal, prestasi terma, dan keadaan minyak penebat.

Di bawah, parameter utama dijelaskan mengikut kategori ujian.

Bahagian 1: Ujian Rutin (Dilakukan pada Setiap Transformer)

Ujian ini dijalankan pada setiap unit sebelum ia meninggalkan kilang untuk mengesahkan kualiti pembuatan asas.

1. Pengukuran Rintangan Penggulungan

Parameter ini mengukur rintangan DC. Dengan mengukur rintangan setiap belitan fasa (kedua-dua primer dan sekunder), jurutera boleh mengesan sambungan longgar, helai putus, kedudukan penukar paip yang salah atau ketidakseimbangan fasa yang ketara. Nilai yang boleh diterima hendaklah seimbang merentas fasa (biasanya dalam 2%) dan sepadan dengan pengiraan reka bentuk.

2. Nisbah Voltan dan Anjakan Fasa

Parameter ini mengesahkan nisbah lilitan. Voltan dikenakan pada belitan primer, dan voltan teraruh pada bahagian sekunder diukur. Sudut fasa antara belitan juga diperiksa. Ini memastikan pengubah menghasilkan voltan keluaran dan hubungan fasa yang betul (cth. Dyn11). Ralat biasanya diperlukan dalam lingkungan ±0.5%.

3. Kehilangan Tanpa Beban dan Arus Pengujaan

Kehilangan tanpa beban (core loss) disebabkan oleh histerisis dan arus pusar dalam teras. Arus pengujaan ialah arus yang diperlukan untuk mengmagnetkan teras. Mengukur parameter ini membantu mengesan kecacatan teras seperti laminasi terpendek atau pemasangan yang lemah. Kehilangan tanpa beban yang berlebihan bermakna pengubah akan membazirkan tenaga yang ketara secara berterusan.

4. Kehilangan Beban dan Voltan Impedans

Kehilangan beban (copper loss) ialah haba yang dijana oleh arus yang mengalir melalui belitan. Voltan impedans menentukan peraturan voltan pengubah dan magnitud arus kerosakan. Untuk mengukur ini, sekunder adalah litar pintas, dan voltan pada primer dinaikkan sehingga arus undian mengalir.

5. Rintangan Penebat (Ujian Megger)

Parameter ini mengukur rintangan DC antara belitan dan antara belitan-ke-tanah (teras dan tangki). Rintangan penebat tinggi (biasanya >1,000 MΩ untuk transformer baharu) menunjukkan sistem penebat kering, bersih dan utuh. Rintangan rendah biasanya menunjukkan kemasukan lembapan atau pencemaran.

6. Kekuatan Dielektrik (Ujian Voltan Tahan)

Parameter ini mengesahkan berapa banyak voltan lampau penebat boleh tahan tanpa rosak. Terdapat dua bentuk biasa:

Tahanan AC sumber berasingan: Menguji penebat utama (belitan ke tanah dan antara belitan).

Daya tahan AC teraruh: Menguji penebat antara pusingan dan antara lapisan.

Tiada flashover atau kerosakan semasa ujian diperlukan untuk lulus.

Bahagian 2: Ujian Jenis (Pengesahan Reka Bentuk)

Ujian ini dilakukan pada prototaip setiap reka bentuk untuk membuktikan bahawa reka bentuk memenuhi semua keperluan standard.

1. Had Kenaikan Suhu

Parameter ini mengukur suhu keadaan mantap belitan (dikira dengan kaedah perubahan rintangan) dan minyak atas di bawah beban undian. Suhu ialah satu-satunya faktor terpenting yang mempengaruhi hayat pengubah—setiap kenaikan 6°C melebihi penarafan mengurangkan separuh hayat penebat. Piawaian biasanya memerlukan kenaikan suhu penggulungan tidak melebihi 65K (untuk penebat kelas A).

2. Impuls Kilat Menahan Voltan

Parameter ini mensimulasikan sambaran petir pada talian bersambung menggunakan bentuk gelombang voltan 1.2/50 µs. Voltan impuls tinggi digunakan untuk menguji sama ada penebat boleh bertahan dengan lebihan voltan atmosfera. Ini adalah ujian kritikal untuk mencegah kegagalan transformer secara tiba-tiba akibat kilat.

3. Keupayaan Menahan Litar pintas

Parameter ini mengesahkan sama ada belitan boleh menahan daya elektromagnet yang besar yang dijana semasa litar pintas luaran tanpa berubah bentuk atau beralih. Selepas ujian, perubahan dalam rintangan belitan dan reaktans diperiksa, dan analisis tindak balas frekuensi digunakan untuk mengesahkan tiada kerosakan mekanikal telah berlaku.

Bahagian 3: Ujian Khas (Khusus Pelanggan atau Aplikasi)

Ujian ini dilakukan apabila keyakinan tambahan diperlukan, seperti untuk transformer besar atau kritikal.

1. Tahap Pelepasan Separa (PD)

Parameter ini mengukur nyahcas elektrik kecil di dalam lompang penebat atau pada antara muka, dinyatakan dalam picocoulombs (pC). Pelepasan separa adalah tanda amaran awal kemerosotan penebat. Untuk transformer baharu, paras PD biasanya diperlukan di bawah 10 pC pada voltan terkadar 1.5 kali. Tahap PD yang rendah bermakna penebat bebas daripada buih atau bahan cemar.

2. Faktor Pelesapan Dielektrik (Tan δ) dan Kapasitans

Tan δ (sudut kehilangan) mencerminkan berapa banyak tenaga yang hilang dalam bahan penebat. Kapasitansi mencerminkan struktur geometri sistem penebat. Kedua-dua parameter sangat sensitif terhadap kelembapan dan penuaan. Nilai tan δ yang meningkat menunjukkan bahawa penebat mungkin telah menjadi lembap atau berkarbonat.

3. Analisis Respons Kekerapan (FRA)

Parameter ini merekodkan "cap jari" impedans pengubah merentasi julat frekuensi (biasanya 20 Hz hingga 2 MHz). FRA amat sensitif kepada pergerakan mekanikal belitan yang disebabkan oleh hentaman penghantaran atau daya litar pintas. Dengan membandingkan jejak kilang dan lapangan, jika jejak kekal sangat berkorelasi (melebihi 98%), struktur penggulungan terbukti tidak berubah.

4. Impedans Jujukan Sifar

Parameter ini mengukur penentangan pengubah terhadap arus jujukan sifar (arus kerosakan bumi). Ia menentukan magnitud arus kerosakan tanah satu fasa dalam sistem neutral yang dibumikan dengan kukuh dan merupakan input penting untuk tetapan geganti perlindungan.

Bahagian 4: Parameter Ujian Minyak Penebat (Penting untuk Transformer Jenis Minyak)

Minyak bertindak sebagai penebat dan penyejuk, jadi sifat fizikal, kimia dan elektriknya adalah kritikal.

1. Voltan Pecahan (BDV)

Ini adalah penunjuk kekuatan elektrik paling langsung untuk minyak. Sampel minyak diletakkan di antara dua elektrod pada jurang yang ditetapkan (biasanya 2.5 mm), dan voltan dinaikkan sehingga kerosakan berlaku. Minyak baru biasanya diperlukan untuk mempunyai BDV sekurang-kurangnya 60 kV. BDV yang rendah menunjukkan minyak mengandungi lembapan atau zarah konduktif.

2. Kandungan Air

Kelembapan adalah musuh utama minyak penebat. Ia secara mendadak mengurangkan voltan kerosakan dan mempercepatkan penuaan penebat selulosa. Minyak baharu memerlukan kandungan air yang sangat rendah, biasanya di bawah 10 bahagian per juta (ppm).

3. Nombor Asid (Nilai Peneutralan)

Parameter ini mengukur kepekatan sebatian berasid dalam minyak. Apabila minyak semakin tua, bilangan asid meningkat. Bilangan asid yang tinggi boleh menghakis komponen logam dan mempercepatkan degradasi penebat.

4. Analisis Gas Terlarut (DGA)

Ini adalah salah satu alat diagnostik yang paling berkuasa. Dengan mengukur kepekatan dan nisbah gas terlarut utama—hidrogen (H₂), metana (CH₄), etana (C₂H₆), etilena (C₂H₄), asetilena (C₂H₂), karbon monoksida (CO), dan karbon dioksida (CO₂)—jurutera dalaman boleh mengenal pasti Contohnya:

Asetilena dikesan → pelepasan arka.

Etilena dominan → tempat panas bersuhu tinggi.

Kenaikan hidrogen secara mendadak → pelepasan separa.

5. Ketegangan Antara Muka (IFT)

Parameter ini mencerminkan kehadiran bahan cemar kutub atau produk sampingan penuaan dalam minyak. Minyak baru mempunyai ketegangan antara muka yang agak tinggi. Apabila minyak semakin tua atau tercemar, nilai IFT berkurangan.

6. Takat Kilat dan Takat Tuang

Takat kilat mengukur risiko kebakaran. Minyak mineral biasanya mempunyai takat kilat melebihi 140°C.

Titik tuang mengukur kecairan suhu rendah. Dalam iklim sejuk, minyak dengan titik tuang yang rendah mesti digunakan.