4 Tests zur Bestimmung der Effizienz von Leistungstransformatoren

Leistungstransformatoren, die die elektrische Spannung erhöhen und verringern, werden in zahlreichen öffentlichen und industriellen Anwendungen eingesetzt. Sie sind notwendig, um die Sicherheit und Effizienz von Stromversorgungssystemen zu verbessern, und bei der Auswahl von Transformatoren sind bestimmte Faktoren zu berücksichtigen. Aufgrund ihres grundlegenden Zwecks ist es wichtig sicherzustellen, dass sich Leistungstransformatoren immer in ihrem besten Zustand befinden.

Vor ihrer Installation und während ihrer gesamten Lebensdauer sollten sorgfältige Tests durchgeführt werden, um die Eignung des Leistungstransformators für das verwendete System sowie seine anhaltende Effizienz sicherzustellen. Ohne ordnungsgemäße Tests kann ein Transformator später mit mehreren Problemen konfrontiert werden, die einen Service oder einen Austausch des Leistungstransformators erforderlich machen würden.

Nachfolgend sind vier Arten von Tests aufgeführt, die an Leistungstransformatoren durchgeführt werden sollten, um ihre Eignung und Effizienz zu gewährleisten.

1. Prüfung des Windungsverhältnisses

Der Windungsverhältnistest wird üblicherweise verwendet, um das Wicklungsverhältnis zwischen den Primär- und Sekundärspulen eines Transformators zu identifizieren und sicherzustellen, dass sie den empfohlenen Spezifikationen entsprechen. Mit anderen Worten, der Windungsverhältnistest bestätigt, dass der Leistungstransformator das richtige Verhältnis von Primär- zu Sekundärwindungen hat.

Abgesehen davon wird auch der Windungsverhältnistest durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Transformator die richtige Aufwärts- oder Abwärtsspannung liefert. Zum Beispiel wird ein Abwärtstransformator mit 100 Primärwindungen und 10 Sekundärwindungen die Spannung um den Faktor 10 verringern und gleichzeitig den Strom mit 10 multiplizieren.

2. Prüfung des Leistungsfaktors

Mit der Leistungsfaktorprüfung wird der Leistungswinkel des resultierenden Leistungsstroms gemessen, der beim Anlegen einer Wechselspannung auftritt, um die Verlustleistung des Isolationssystems des Transformators zu identifizieren. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, muss der Stromwinkel 90 Grad betragen. Allerdings ist die Isolierung in der Regel nie perfekt. Daher reicht eine Strommessung nahe 90 Grad aus, um eine bessere Isolierung zu erreichen

Der Leistungsfaktortest wird typischerweise mit einem Leistungsfaktor-Testkit durchgeführt. Sie kann während der gesamten Lebensdauer des Leistungstransformators regelmäßig durchgeführt werden. Dieser Test hilft Elektrikern oder Ingenieuren im Wesentlichen, eine fehlerhafte oder sich verschlechternde Isolierung im Laufe der Zeit zu erkennen und ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wann der Transformator ausgetauscht werden muss.

3. Isolationswiderstandsprüfung

Der Isolationswiderstandstest oder Megger-Test wird verwendet, um die Qualität der Isolierung innerhalb des Leistungstransformators zu messen. Dieser Test wird normalerweise mit einem Megaohmmeter durchgeführt, einem Transformatorprüfgerät, das ähnlich wie ein Multimeter funktioniert, jedoch eine höhere Kapazität aufweist. Um den Test zu bestehen, sollte die Isolierung des Transformators einen höheren Widerstand aufweisen als von den internationalen Normen für den Transformatortyp vorgeschrieben.

Bei der Isolationswiderstandsprüfung wird der Isolationswiderstand eines Geräts bestimmt, während der Neutralleiter und die Phase miteinander kurzgeschlossen sind. Wenn dieser Test durchgeführt wird, müssen der Tank und der Kern immer geerdet sein und jede Wicklung sollte an den Durchführungsklemmen kurzgeschlossen werden. Der Widerstand zwischen jeder Wicklung und Masse wird dann gemessen.

4. Resistenztest

Die Widerstandsprüfung wird mehrere Stunden durchgeführt, nachdem ein Leistungstransformator die gleiche Temperatur wie seine Umgebung erreicht hat und aufgehört hat, Strom zu leiten. Dieser Test wird durchgeführt, um Widerstandsunterschiede zwischen den Wicklungen und Öffnungen in den Verbindungen zu identifizieren. Es gewährleistet die ordnungsgemäße Verdrahtung jedes Stromkreises sowie die Dichtheit aller Verbindungen.

Der Widerstandstest wird typischerweise mit einem Transformator-Ohmmeter durchgeführt. Der Wicklungswiderstand wird durch gleichzeitiges Messen von Strom und Spannung berechnet. Idealerweise sollte der gemessene Strom möglichst nahe am Nennstrom liegen. Durch die Durchführung dieses Tests können Elektriker oder Ingenieure alle Lastverluste als Ganzes berechnen und kompensieren.

Es gibt tatsächlich viele Arten von Tests, die an einem Leistungstransformator durchgeführt werden können, um seinen Zustand und seine Effizienz zu bestimmen. Die vier in diesem Artikel erwähnten Tests – Windungsverhältnis, Leistungsfaktor, Isolationswiderstand und Widerstandsprüfung – sind jedoch die häufigsten und kritischsten für die Aufrechterhaltung der Qualität und Integrität des Transformators. Ohne sie kann der Betrieb eines Leistungstransformators ernsthaft beeinträchtigt werden.

Bei der Durchführung eines Transformatortests wird dringend empfohlen, die Hilfe eines Spezialisten in Anspruch zu nehmen. Es gibt mehrere Elektro- und Maschinenbauunternehmen in Singapur, die zuverlässige Dienstleistungen für Transformatoren und andere Arten von Ausrüstung anbieten, z. B. Installation von Leistungstransformatoren, Transformatorprüfung, Schaltanlagenprüfung, Rückspulen von Elektromotoren und mehr. Ihr Fachwissen ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass alle Tests oder Dienstleistungen effektiv und sicher durchgeführt werden.