Pagsusuri at Pagtukoy ng Kamalian sa Current Transformer

Ang mga current transformer ay marami sa mga substation at mahalagang kagamitan upang tiyakin ang normal na operasyon ng sistema. Kung magkakamali ang isang current transformer, ito ay magdudulot ng trip ng circuit breaker at maaaring magresulta pa sa isang power outage event, na may masamang epekto sa ligtas at matatag na operasyon ng grid ng kuryente. Bilang halimbawa, ang pag-aaral ng isang pangyayari kung saan nag-operate ang main transformer differential protection dahil sa pagkakamali ng current transformer sa low-voltage side ng main transformer sa isang 66 kV substation, sa pamamagitan ng on-site inspection, pagsusuri ng test, at disassembly research, inanalisa at in-diagnose ang mga sanhi ng pagkakamali, at binibigyang-daan ang mga rekomendasyon para maiwasan ang parehong uri ng pagkakamali.

1 Pagsusuri at Pag-diagnose ng Pagkakamali
1.1 Pamantayan ng On-site Status
Noong Setyembre 2020, nag-alarm ang background computer ng isang 66 kV substation, naghahayag na ang ikalawang set ng longitudinal differential protection ng No. 2 main transformer ay nag-operate. Ang mga circuit breaker sa high-voltage at low-voltage sides ng No. 2 main transformer ay nag-trip, ang section automatic reclosing ay nag-operate, at ang section circuit breaker ay nagsara nang walang load loss. Pagdating sa lugar, in-inspeksyon ng substation operation and maintenance personnel ang lahat ng may kaugnay na kagamitan at hindi nakita ang anumang abnormal na hitsura, hanging object, amoy na sunog, o senyas ng discharge. Pagdating sa lugar, natuklasan ng substation maintenance personnel sa pamamagitan ng inspeksyon na ang unang set ng proteksyon ng No. 2 main transformer ay hindi nakadetect ng differential current, tanging ang backup protection lamang ang nagsimula, ngunit hindi umabot sa delay setting value pagkatapos magsimula, at ang ikalawang set ng proteksyon ay nakadetect ng differential current at nag-trigger ng circuit breakers sa parehong panig ng main transformer.

1.2 Pagsusuri ng Sanhi ng Pagkakamali
Ang mga setting values ng proteksyon device ay ipinapakita sa Table 1, at ang mga parameter ng current transformer sa low-voltage side ay ipinapakita sa Table 2. Matapos ang inspeksyon, ang mga setting values ay tama, at ang mga resulta ng sampling accuracy test, ratio braking test, differential test, at second harmonic braking test ay mabuti. In-review ang secondary side wiring ng current transformer sa low-voltage side ng main transformer, at tama ang panlabas na paraan ng pagkakakonekta ng mga terminal.

Sa pagsusuri ng data at waveform ng differential protection, natuklasan ang shunt sa Phase A ng ikalawang set ng low-voltage current transformer. Upang i-verify, inilapat ang 30 A sa Phases A/B ng primary side. Ang unang set ay nagpakita ng tama na values (A: 0.100 A, B: 0.099 A); ang ikalawang set ay may B na 0.098 A ngunit A na 0.049 A, na nagpapakita ng kasalanan sa Phase A.

Inilapat ang ~5 A sa secondary 1S1–1S2, nagresulta ng maliit na kuryente sa ikalawang set; ang direkta na aplikasyon sa unang set ay hindi nagpakita ng kuryente sa ikalawang, na nagpapatunay ng tama ang secondary wiring. Ang withstand voltage at partial discharge tests sa transformer ay sumasang-ayon sa pamantayan. Matapos alisin ang external wiring ng Phase A, ang inter-phase insulation test ay nagpakita ng 0 resistance sa pagitan ng 1S2 at 2S1, na nagpapatunay ng buong breakdown.

Ang breakdown na ito ay nagresulta sa shunting sa Phase A ng ikalawang set, na nagdulot ng pagkakamali sa pagsukat. Bago ang operasyon ng proteksyon, ang unang set ay nagsukat ng 8.021 A, ang ikalawang 4.171 A—na nagbibigay ng aktwal na pagkakamali ng 3.850 A. Sa konwersyon, ito ay lumikha ng 3.217 A differential current (na lumampas sa setting), na nag-trigger ng proteksyon.

1.3 Pag-diagnose ng Kasalanan

Matapos idisassemble ang may kasalanan na current transformer at obserbahan ang internal structure at proseso ng paggawa, natuklasan ang ugat ng problema: Sa panahon ng produksyon, ang mga enameled wire leads (na may labis na enamel removal) ay nasolder sa secondary terminals. Bagaman ginamit ang mga insulating tubes, ang manual operations at limitasyon sa espasyo ay nagresulta sa hindi sapat na insulation clearance sa pagitan ng mga secondary leads. Sa paglipas ng panahon, ang prolonged exposure sa kuryente ay nag-resulta sa pagkasira ng secondary winding insulation, na nagdulot ng inter-winding breakdown at nag-trigger ng kasalanan.

2 Pag-handle ng Kasalanan

Ang mga current transformers sa Phases B at C sa parehong interval ay in-inspeksyon. Matapos ma-verify ang tama na installation/wiring at pagdaan sa muling handover tests, sila ay iniwan. Ang mga emergency sourced current transformers (parehong specs, ibang batch) ay in-install pagkatapos ma-pass ang mga test, na nagbalik ng normal na operasyon ng substation (stable hanggang ngayon).

3 Mga Rekomendasyon at Pre-control Measures

Batay sa kasalanan na ito:

• Kailangan ng mga manufacturer na palakasin ang kontrol sa proseso ng produksyon (hal. re-inspection ng lead/mold-fitting steps) at ipatupad ang mahigpit na quality checks.

• Tumataas ang voltage levels para sa inter-coil withstand tests sa panahon ng factory inspections.

• Ang mga unit ng operasyon/pag-maintain ay dapat mag-schedule ng proaktibong pag-maintain, mag-stock ng spare parts, at suriin nang maigi ang mga current transformer sa parehong batch—palitan agad ang mga may kasalanan.