Hibaelhárítás és diagnózis áramerősségen

A tranzformátorok számosak az átmeneti telepeken, és kulcsfontosságú berendezések a rendszer normális működésének biztosításához. Ha egy áramerősségtranzformátor hiba esetén kifogyni fog, ez okozhatja a vezérlőkapcsoló kikapcsolódását, sőt, akár teljes energiahianyszituációba is fejlődhettek, ami negatív hatással van a hálózat biztonságos és stabil működésére. Egy példát mutatunk, amelyben egy 66 kV-os telepen a főtranzformátor alacsony feszültségű oldali áramerősségtranzformátorának meghibásodása miatt a főtranzformátor differenciálvédője működött. A helyszíni ellenőrzés, tesztelés és bontás alapján elemzést és diagnosztikát végeztek, és javaslatokat tettek ugyanolyan típusú hibák megelőzésére.

1. Hibaelemzés és diagnosztika
1.1 Alapvető helyszíni állapot
Szeptember 2020-ban egy 66 kV-os működő telepi háttér-számítógép riasztást adott, amely jelentette, hogy a 2. főtranzformátor második halmaza longitudinális differenciálvédő működött. A 2. főtranzformátor magas- és alacsony feszültségű oldalán lévő vezérlőkapcsolók kikapcsoltak, a szekció automatikus újracsatlakoztatása működött, és a szekciós vezérlőkapcsoló üres terhelés nélkül bezárt. A helyszínre érkezett telepi üzemeltetési személyzet minden kapcsolódó berendezést ellenőrizve nem talált semmilyen rendellenességet, idegen testeket, égési szagot vagy levezetési jeleket. A telepi karbantartó személyzet a helyszínre érkezve ellenőrizte, hogy a 2. főtranzformátor első védőhalmaza nem észlelte a differenciáláramot, csak a tartalék védő indult, de nem ért el a késleltetési beállított értéket az indulás után, míg a második védőhalmaz észlelte a differenciáláramot, és kikapcsolta a főtranzformátor mindkét oldalán lévő vezérlőkapcsolókat.

1.2 Hiba okainak elemzése
A védőeszköz beállítási értékei láthatók 1. táblázatban, az alacsony feszültségű oldali áramerősségtranzformátor paraméterei pedig a 2. táblázatban. Az ellenőrzés során a beállítási értékek helyesek voltak, és a mintavételezési pontosság, arányos fékezés, differenciálteszt és második harmonikus fékezési tesztek eredményei jók voltak. A főtranzformátor alacsony feszültségű oldali áramerősségtranzformátor második oldali vezetékeit ellenőrizték, és a terminálkötések külső vezetésközi módszere helyes volt.

A differenciálvédő adatok és hullámformái elemzésével kimutatották, hogy a második halmaz A fázisának alacsony feszültségű áramerősségtranzformátorában párhuzamos áramfolyás lépett fel. Ellenőrzés céljából 30 A-t alkalmaztak az A/B fázisok első oldalán. Az első halmaz helyes értékeket mutatott (A: 0,100 A, B: 0,099 A); a második halmaznál B 0,098 A volt, de A 0,049 A, ami A fázis hibáját jelzi.

A második 1S1–1S2-kötésekhez ~5 A alkalmazásával kis áram jött létre a második halmazban; közvetlen alkalmazás az első halmazra nem eredményezett áramot a másodikon, ami a helyes másodlagos kötéseket igazolta. A tranzformátor törésvolt- és részleges levezetési tesztjei a szabványoknak megfeleltek. Az A fázis külső vezetések eltávolítása után fázis közti izolációs teszt 0 ellenállást mutatott 1S2 és 2S1 között, ami teljes átmenetet bizonyít.

Ez a teljes átmenet okozta a második halmaz A fázisának párhuzamos áramfolyását, ami mérési hibákat eredményzett. A védő működése előtt az első halmaz 8,021 A-t mértek, a második 4,171 A-t – valójában 3,850 A-es hiba volt. Átalakítva ez 3,217 A differenciáláramot (ami meghaladta a beállított értéket) okozott, ami elindította a védőt.

1.3 Hibadiagnosztika

A hibás áramerősségtranzformátor bontása és belső szerkezetének, valamint gyártási folyamatának megfigyelése a legmélyebbi oka: A gyártás során az enameled vezetékek (ami túlzottan megszabadult az enamelettől) csatlakoztatva vannak a másodlagos terminálokhoz. Bár izoláló csőket használnak, a kézi műveletek és a térbeli korlátozottság miatt a másodlagos vezetékek közötti izolációs távolság elégtelen. Idővel a hosszú ideig tartó áramhatás rombolja a másodlagos tekercs izolációját, ami fázis közti átmenetet okoz, és ezzel elindítja a hibát.

2. Hibakezelés

Azonos intervallumban a B és C fázisú áramerősségtranzformátorokat ellenőrizték. A helyes telepítés/kötés és a sikeresen ismételt átadási tesztek után őket megtartották. Siettetve beszerzett áramerősségtranzformátorokat (ugyanolyan specifikációval, de különböző terméksorozatból) telepítették, miután átmentek a teszteken, és így a telep normális működését helyreállították (jelenleg stabil).

3. Javaslatok és előre irányuló intézkedések

Ezen hiba alapján:

• A gyártóknak erősíteniük kell a gyártási folyamat ellenőrzését (pl. újra ellenőrizni a vezeték/mold-csatlakoztatási lépéseket) és szigorú minőségi ellenőrzéseket kell végrehajtaniuk.

• Növelni kell a gyári ellenőrzések során a fázis közti törésvolt-tesztek feszültség szintjét.

• Az üzemeltetési/karbantartási egységeknek proaktív karbantartási ütemterveket kell készíteniük, tartalék alkatrészeket szerezni, és ugyanazon sorozatból származó áramerősségtranzformátorokat teljes körűen ellenőrizniük, és szükség esetén cserélniük a hibás egységeket.