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關鍵詞 / 變壓器、比壓器、二氧化碳滅火器
Keywords/ Transformer, Potential Transformer, CO 2 Fire
Extinguishing Equipment

前言

這 幾年來我們廠務電課相繼發生變壓器(XTR)繞組線圈
對地短路燒毀之事件，雖然發生頻率極低，一旦發生
後將可能引起火災事件之工安問題更嚴重將會憂關人員安
全問題，所以本文將非常重視此類之問題，有鑑於此，本
文將提出一套XTR之無線三軸磁場故障即時診斷系統來即
時偵測其短匝現象，讓值班人員能於第一時間得知變壓器
已短匝並於尚未對地短路前將變壓器下負載轉供並切離，
以避免短路燒毀之火災事件發生。

變壓器於正常運作時每相線圈繞組周圍將會產生一個漏磁
通，其此漏磁通剛好能作為短匝偵測時之感應磁通量之基
準值(Base-line)，若一但變壓器發生層間短匝時，周圍就會
產生一個比漏磁通還高的磁通量而且此磁通量變大後就會
持續著，所以本文將依這個特性訂定其預警機制，也就是
因為變壓器有以上之特性所以本文所提之磁場量測方法剛
好是對症下藥解決此問題。

文獻探討

由 於這幾年來廠務電課相繼發生變壓器(XTR)繞組線圈
對地短路燒燬之事件，所以此問題一直困擾著廠務電
課，有鑑於此，本文作者也檢視了IEEE文章與台電電機月
刊，希望能找到一個低成本又能即時偵測其短匝現象之好
方法，但只找到兩項與偵測變壓器故障之相關的應用之文
南科十四廠六期模鑄式變壓器故障預測概念圖 攝影、影像處理/洪湘寧
章，其為紅外線測溫分析方法與部份放電分析方法，但經

過檢視評估後這兩項方法也無法達到預測變壓器發生短匝之現象，其原因為紅外線測溫分析方法為事後
諸葛的方法不夠即時，部份放電分析方法是偵測不到短匝現象，因為偵測原理與反應特性不同所以偵測
不到，就因為如此本文作者秉持著不放棄之精神，不斷的思考終於在有一天回想到在讀書時有作過電子
羅盤之專題，其中有用到一顆可以量測開放空間內之三軸磁場強度之感測器，原先是幫地理師開發探勘
地理用的工具，但經過變壓器週圍之感應磁場量測實驗真的可以量測其磁通量，並且有作變壓器短匝(短
8匝)實驗證明其感應磁場量會隨著短匝電流大小而正相關改變，由此就可證明本文所提之方法是最有效
與最即時之方法對於變壓器短匝現象之偵測。

本文所提出之解決方法是基於電生磁之原理而啟發的，再加上若變壓器發生層間短匝時，周圍就會產生
一個比漏磁通還高的磁通量而且此磁通量變大後就會持續著，也因為有以上之特性，才能證明本文提出
之方法是有效偵定位與偵測出線圈繞組短匝現象。

張
國立高雄應用科技大學電機工程系博士。
鴻 子
經歷：南科十四廠二至六期與中科十五廠一至三
期裝機，南科十四廠七期儀電建廠。
座右銘 : 美好的家庭生活就是明天工作的動力。
T.H. Chang

FACILITY JOURNAL JUNE 2019 99