Akım Dönüşüm Cihazı Üzerinde Hata Analizi ve Tanı
Akım transformatörleri, alt istasyonlarda çok sayıdadır ve sistemin normal çalışmasını sağlamak için kritik ekipmandır. Bir akım transformatörü başarısız olursa, devre kesicinin atlamasına neden olabilir ve hatta bir güç kesintisi olayına dönüşebilir, bu da elektrik şebekesinin güvenli ve istikrarlı çalışmasına olumsuz etki edecektir. 66 kV'lık bir alt istasyondaki ana transformatörün düşük gerilim tarafındaki akım transformatörünün başarısızlığı nedeniyle meydana gelen ana transformatör diferansiyel korumasının hareket etmesi olayı örneği üzerinden, saha incelemesi, test gözden geçirme ve parçalama araştırması ile başarısızlığın nedenlerinin analiz ve tanı konulması yapılmış, aynı tür başarısızlıkların önlenmesi için öneriler sunulmuştur.
1 Başarısızlık Analizi ve Tanı
1.1 Temel Saha Durumu
Eylül 2020'de, işletmedeki 66 kV'lık bir alt istasyonun arka planda bilgisayarı alarm verdi ve No. 2 ana transformatörün ikinci set uzunlamasına diferansiyel korumasının hareket ettiği gösterildi. No. 2 ana transformatörün yüksek ve düşük gerilim taraflarındaki devre kesiciler atladı, bölüm otomatik yeniden kapama işlemi gerçekleştirildi ve bölüm devre kesicisi yük kaybı olmadan kapandı. Sahaya varılan substaion operasyon ve bakım personeli tüm ilgili ekipmanları inceledi ve görünüşte herhangi bir anormal durum, yabancı cisim asılı kalma, yanık kokusu veya salma izi bulunmadı. Sahaya varılan substation bakım personeli, No. 2 ana transformatörün ilk set korumasının diferansiyel akımı tespit etmediğini, sadece yedek korumanın başladığını ancak başladığında gecikme ayar değerine ulaşmadığını, ikinci set korumanın ise diferansiyel akımı tespit ettiğini ve ana transformatörün her iki tarafındaki devre kesicilerin atladığını tespit etti.
1.2 Başarısızlık Nedeni Analizi
Koruma cihazının ayar değerleri Tablo 1'de, düşük gerilim tarafındaki akım transformatörünün parametreleri ise Tablo 2'de gösterilmiştir. İnceleme sonucunda, ayar değerlerinin doğru olduğu, örneklem doğruluğu testi, oran fren testi, diferansiyel testi ve ikinci harmonik fren testi sonuçlarının iyi olduğu görülmüştür. Ana transformatörün düşük gerilim tarafındaki akım transformatörünün ikincil taraflarındaki bağlantıların incelenmesi, terminal uçlarının dış bağlantı yönteminin doğru olduğunu göstermiştir.
Diferansiyel koruma verileri ve dalga formlarının analizi, ikinci setin düşük gerilim akım transformatörünün A fazında bir şuntayı ortaya çıkardı. Doğrulama amacıyla, birincil tarafın A/B fazlarına 30 A uygulandı. İlk set doğru değerleri gösterdi (A: 0.100 A, B: 0.099 A); ikinci set B fazında 0.098 A'yken A fazında 0.049 A gösterdi, bu da A fazında bir arızayı işaret etti.
İkincil 1S1-1S2'ye ~5 A uygulanması, ikinci sette küçük bir akım oluşturdu; doğrudan ilk sete uygulandığında, ikinci sette herhangi bir akım gözlemlenmedi, bu da ikincil bağlantının doğru olduğunu doğruladı. Transformatör üzerinde yapılan dayanıklılık ve kısmi salma testleri standartları karşıladı. A fazının dış bağlantılarının çıkarılmasından sonra, faza arası yalıtım testi 1S2 ve 2S1 arasında 0 direnç göstererek tam bir çöküş olduğunu kanıtladı.
Bu çöküş, ikinci setin A fazında bir şuntaya neden oldu ve ölçüm hatalarına yol açtı. Koruma hareketinden önce, ilk set 8.021 A, ikinci set 4.171 A ölçüldü—gerçek hata 3.850 A idi. Dönüştürüldüğünde, bu 3.217 A diferansiyel akım (ayar değerini aşan) oluşturdu ve korumayı tetikledi.
1.3 Arıza Tanı
Arızalı akım transformatörünün sökülüp iç yapısı ve üretim sürecinin gözlemlenmesi, temel nedeni ortaya çıkardı: Üretim sırasında, ikincil terminalere (fazla boya kaldırılmış) enameled tel uçları levhendirilir. yalıtım tüpleri kullanılmasına rağmen, el operasyonları ve alan kısıtlamaları nedeniyle ikincil uçlar arasında yeterli yalıtım açıklığı sağlanmamaktadır. Uzun süreli akım maruziyeti, ikincil sarım yalıtımını azaltarak sarım arası çöküşe ve arızaya neden olur.
2 Arıza Yönetimi
Aynı aralıktaki B ve C faz akım transformatörleri kontrol edildi. Doğru montaj/bağlantıların doğrulanması ve yeniden yapılan teslimat testlerinden geçtikten sonra, onlar saklandı. Acil olarak temin edilen akım transformatörleri (aynı özellikler, farklı seri) testlerden geçtikten sonra monte edildi, alt istasyonun normal çalışması (şu an itibariyle istikrarlı) sağlandı.
3 Öneriler ve Ön-Kontrol Tedbirleri
Bu arıza ışığında:
Üreticilerin üretim süreç kontrolünü güçlendirmesi (örneğin, tel/mold uyum adımlarını yeniden incelemek) ve sıkı kalite kontrollerini zorunlu kılmaları gerekmektedir.
Fabrika incelemelerinde sarım arası dayanıklılık testlerinde voltaj seviyelerini artırmak.
Operasyon/bakım birimlerinin proaktif bakım programları düzenlemesi, yedek parçalar stoklaması ve aynı parti akım transformatörlerini kapsamlı olarak incelemesi—hızla arızalı birimleri değiştirilmesi.
