Malsukcesa Analizo kaj Solvado de Problemoj pri Distribuotransformiloj

Kaŭzoj de Ŝanĝotransformiloj
Eraroj kaŭzitaj pro Temperatura Supro
Impakto sur Metalmaterialoj
Kiam ŝanĝotransformilo funkcias, se la kuranto estas tro granda, kio kaŭzas ke la klienta ŝarĝo superas la indikitajn kapacitojn de la transformilo, la temperaturo de la transformilo pligrandos, kio en turnu malfortigos la metalmaterialojn kaj signife reduktos ilian mekanikan fortikon. Prenu kupron kiel ekzemplon. Se ĝi estas espostata al alta-temperatura medio super 200 °C por longa tempo, ĝia mekanika fortiko estos signife malfortigita; se la temperaturo superas 300 °C por mallonga tempo, la mekanika fortiko ankaŭ malpligrandos rapide. Por aluminiomaterialoj, la longa-tempa laboranta temperaturo devus esti kontroli sub 90 °C, kaj la mallonga-tempa laboranta temperaturo ne devus superi 120 °C.
Impakto de Malbona Kontakto
Malbona kontakto estas grava kaŭzo de multaj distribuaj aparatareraroj, kaj la temperaturo de la elektraj kontaktaj partoj havas grandan efekton sur la kvaliton de la elektra kontakto. Kiam la temperaturo estas tro alta, la surfaco de la elektra kontakta konduktoro viole oksidos, kaj la kontakta rezisto signife pligrandos, kio kaŭzos ke la temperaturo de la konduktoro kaj siaj komponantoj pligrandos, kaj en severaj kazoj, la kontaktoj povas esti ligitaj.
Impakto sur Izolmaterialoj
Kiam la ĉirkaŭa temperaturo superas la racian rangon, organikaj izolmaterialoj iĝos fragilaj, akcelante ilian vetustigproceson, kondukante al signifa malkresko de izolaj ecoj, kaj en severaj kazoj, dielektrika disrompo povas okazi. Studoj montras, ke por klasklasa A izolmaterialoj, en ilia temperaturrezistanca rango, por ĉiu 8 - 10 °C pligrandigo de la temperaturo, la efektiva servoperiodo de la materialo estos reduktita je preskaŭ duono. Ĉi tiu rilato inter temperaturo kaj servoperiodo estas konata kiel "termvetustiga efekto", kiu estas grava faktoro afektanta la fidon de izolmaterialoj.
 Eraroj de Distribuaj Transformiloj Kaŭzitaj pro Malbona Kontakto
Eraroj kaŭzitaj pro Oksido de Protektaj Koŝeroj
Por plibonigi la kompletajn ecojn de konduktaj komponantoj, en inĝeniera praktiko ofte uziĝas surfacmodifaj teknologioj por trakti gravajn kontaktajn partojn. Prenu la konduktan bastonon de transformilo kiel ekzemplon. Precizmetala protekta strato (kiel or-, arĝento- aŭ stano-bazita lego) kutime formiĝas sur ĝia laboranta surfaco per elektroplendado. Ĉi tiu metalurgia kunliga strato povas signife plibonigi la fizikajn kaj kemajn ecojn de la kontakta interfaco.

Notu, ke dum mekanika operacio en aparatara manĝado aŭ sub longtempa termika ŝarĝo, la koŝero povas partoplikiĝi aŭ suferi pro oksido kaj korozo, do kaŭzante problemojn kiel abnorma pligrandigo de la kontakta rezisto kaj malpligrandigo de la portanta kapablo. Eksperimentaj datumoj montras, ke kiam la dikiĝo de la koŝero superas 30%, la stabileco de la elektra konduktiveco de ĝia interfaco montros eksponentan malkreskon.
Kemia Korozo Kaŭzita pro Direkta Konexo de Kupro kaj Alumino
En elektra koneksa sistemo, la rekta kontakto inter kupra kaj alumina diversmetalaj konduktoroj formos signifan elektran potencialdiferencon, kies valoro povas atingi 0.6 - 0.7 V. Ĉi tiu potencialdiferenco iniciatos seriozan galvanan korozon. En inĝeniera praktiko, pro nekonformeco kun konstruaj specifoj aŭ malĝusta materialselekto, ofte okazas rekta konexo de kupra kaj alumina konduktoroj sen transira traktado.

Post energigo de ĉi tiu koneksa metodo, graduale formiĝos oksidfilmstrato ĉe la kontakta interfaco, rezultigante nenelinearan pligrandigon de la kontakta rezisto. Sub la indikita laboranta temperaturo, la efektiva servoperiodo de tiaj kunligoj kutime ne superas 2000 horoj, kaj fine, eraroj okazos pro la deteriĝo de la kontakta surfaco.
Severa Varminado ĉe Elektraj Kontaktoj Pro Malbona Kontakto
Dum la efektiva instalado de distribuaj transformiloj, kutime konfiguras anti-robo-mezuriloj sur la malalta-voltaj flanko. Pro la limigita interna spaco de la mezurilo kaj nespecifaj konstruaj teknikoj, ofte okazas problemoj kiel vindego de dratoj aŭ malstreĉa mekanika premado de terminalblokoj. Ĉi tiuj malbonaj konektoj kaŭzos abnorman pligrandigon de la kontakta rezisto, kio kaŭzos supervarmon sub la efiko de la ŝarĝa kuranto, kaj poste inicios la ablasan eraron de la malalta-volta konduktora bastono.

Pli severe, la daŭra temperatura supro ĉe la fino de la malalta-volta vindo akcelos la termvetustigan procezon de la izolmaterialo, kreante kaŝitajn danĝerojn de parta elŝarĝo. Samtempe, supervarmo ankaŭ kaŭzos ke la transformila oleo subiros pirolizan reagon, reduktante ĝian izolfortikon kaj refreŝigajn ecojn. Eksperimentaj datumoj montras, ke kiam la ola temperaturo daŭre superas 85 °C, ĝia rompvolto malpligrandos je proksimume 15% - 20% jare. Ĉi tiu multobla deteriora efekto estas tre verŝajna kaŭzi izolrompaĵojn kiam oni renkontas fulmoverŝuton aŭ komuta overŝuton, finfine kondukante al la malsukceso de la transformilo.
Eraroj de Distribuaj Transformiloj Kaŭzitaj pro Humideco
La pligrandigo de la relativa humideco de la ĉirkaŭa medio havas duoblajn efektojn sur la izolsistemon de distribuaj aparatoj. Unue, la dielektrika forto de humida aero signife malkreskos, kaj ĝia rompa kampa forto estas negativokorelaciita kun la humideco; due, la adsorbo de akvamolekuloj sur la surfaco de izolmaterialoj formos konduktajn kanalojn, rezultigante malkreskon de la surfaca rezisto. Pli severe, kiam humeco difuziĝas en la interno de solaj izolmedioj aŭ solviĝas en transformila oleo, ĝi kaŭzos akran pligrandigon de la dielektrika perdigo.

Kiam la akva enhavo en transformila oleo atingas proksimume 100 μL/L, ĝia frekvencrompa volto malpligrandos al proksimume 12.5% de la komenca valoro. Ĉi tiu deterioro de la izolaj ecoj signife pligrandigos la flugkuranton de la aparato. En humida medio, eĉ sub la indikita operaca volto, parta elŝarĝo povas okazi. Statistikaj datumoj montras, ke en medio kun relativa humideco super 85%, la malsukcesratio de distribuaj transformiloj pligrandos je 3 - 5 fojojn kompare kun tio en seka medio, plejparte manifestante izolrompaĵojn kaj surfacajn flaŭmaĵojn.

Eraroj de Distribuaj Transformiloj Kaŭzitaj pro Malprua Instalado de Fulmprotoktiloj
En la energisistemo, la fidebleco de la performanco de overŝutaj protektaj aparatoj direktas afektas la operacan sekurecon de transformiloj. Kiel la ĉefaj protektaj komponantoj, la instalqualito, funkciado kaj manĝado, kaj preventivaj testoj de metaloksidaj protoktiloj (MOA) estas la klavaj ligiloj por garantii ilian efikecon. Tamen, pro nespecifaj konstruaj teknikoj, malpleneca realigo de detektaj proceduroj, kaj la manko de profesia literateco de funkciadaj kaj manĝadaj personoj, la efektiva protekteco de la protektaj aparatoj ofte estas grandega reduktita, kio estas grava kaŭzo de izolrompaĵoj de distribuaj transformiloj.

El la perspektivo de operaca praktiko, protektaj aparatoj estos afektitaj de diversaj ĉirkaŭaj streĉoj dum longtempa servo. Faktoroj kiel temperaturcikloj, mekanikaj vibradoj, kaj korozaj medoj povas kaŭzi la degeneracion de la kunligaperformanco de la terkonduka sistemo. Kiam la sistemo estas atingita per fulmo, la malsukcesinta terkonduka cirkvo ne povos tempe disŝargi la overŝutan energion, rezultigante termroman de la protektaj aparatoj mem. Laŭ statistiko, inter la erarakazoj de protektaj aparatoj, eksplozaj accidentoj kaŭzitaj pro malbona terkonduko prezentas pli ol 60%, kaj la energirelanca procezo ofte estas akompanata de intenca arkdisŝargo.
Pluraj Erarodiagnostikaj Metodoj por Distribuaj Transformiloj
Erarodiagnostiko tra Intuicia Judo
La erarodiagnostiko de distribuaj transformiloj povas esti unue judata per eksteraj karakterizoj. La observadaj enhavoj inkludas: la integrecon de la kuŝo (fendoj, deformiĝo), mekanikan staton (malstreĉaj fiksiloj), sela performanco (flugmarkoj), surfaca stato (malpurigeconivel, korozfenomenoj), kaj abnormaj signoj (kolorkambioj, elŝarĝmarkoj, fumproduktado), ktp. Ĉi tiuj eksteraj karakterizoj havas specifajn respondajn rilatojn kun internaj eraroj .

Kiam la transformila oleo montras bruna brunan koloron kaj havas brulitan odoron, kun akompanata abnorma temperaturasupro kaj la funkciado de la alta-volta flanko protektaj komponantoj, ĝi kutime indikas, ke estas anomalioj en la magnetcirkvosistemo, eble izoldamaĝo inter silicferplafoj aŭ plurpunkta terkonduko de la magnetkonduktor.

Se la operaca kuranto pligrandiĝas abnorme, la ola temperaturo signife pligrandiĝas, la tri-faza parametroj estas asimetriaj, kun akompanata funkciado de la malalta-volta flanko protektaj aparatoj, fumo en la ola konservilo, kaj fluksado de la dua voltaĵo, oni povas determini tion kiel spirala kortaĵo kaŭzita pro la malsukceso de la izolo inter vindkonduktoroj. Kiam la elektraj parametroj de certa fazo tute malaperas (volto kaj kuranto estas 0), ĉi tiu karakterizo kutime respondas al vindopenado aŭ konduktora fusio.

La ola spurado fenomeno de la ola konservilo estas grava signo de severaj internaj eraroj de la transformilo. Kiam la gazprodukta rapido de la eraro superas la pritraktan kapablecon de la premtolerada aparato, pozitiva premo formiĝos ene de la ola tanko. Unue, ĝi manifestiĝas kiel flugo ĉe la malfortaj selaj punktoj. Kiel la premo daŭre pligrandiĝas, ola spurado povas finfine okazi ĉe la kunligoflanko de la tanka korpo. Ĉi tiu tipo de eraro plejparte estas kaŭzita pro faz-interna izolrompaĵo de la vindo, kutime akompanata per la fusio de la alta-volta flanko protektaj komponantoj. Laŭ la statistiko de gaza releja ago, proksimume 75% de severaj eraroj pasos tra ĉi tiu evoluoprocezo.
Erarodiagnostiko tra Temperaturaj Ŝanĝoj
Dum la operacio de distribuaj transformiloj, la ŝarĝaj konduktoroj neeviteble produktos varperdojn pro la Joulea efekto, kio estas normala fizika fenomeno. Tamen, kiam la aparato havas elektrajn anomaliojn (kiel izoldeterioro, malbona kontakto) aŭ mekanikajn defektojn (kiel vinddeformiĝo, refreŝigasisteman malsukceson), ĝia varilibrosta stato estos perturbita, manifestiĝante kiel la operaca temperaturo superas la dezignitan permesan valoron. Laŭ la termvetustiga teorio, por ĉiu 6 - 8 °C pligrandigo de la temperaturo, la vetustigrapido de izolmaterialoj duobliĝos, do signife afektante la servoperiodon de la aparato.

Por abnormaj temperaturasuproj kaŭzitaj pro internaj eraroj, kutime estas evidaj anomalioj en la ola cirkvosistemo. Kiam la varpunkta temperaturo atingas la kritan valoron, la transformila oleo subiros pirolizan reagon, produktante grandan kvanton da gaso, kaŭzante la funkciadon de la premtolerada aparato, rezultigante ola flugon aŭ ola spuradon. En inĝeniera praktiko, simple metodo povas esti uzata por unue judi la temperaturan staton de la aparato: se la surfaco de la transformila kuŝo povas esti tuŝita per mano por pli ol 10 sekundoj, ĝia surfaca temperaturo kutime ne superas 60 °C. Ĉi tiu empiria valoro povas esti uzata kiel referenco por rapidaj lokaj asertadoj.
Erarodiagnostiko tra Odoraj Ŝanĝoj
La momento kiam la kovro de la ola konservilo estas malfermita, oni povas senti apartan pungantan brulantan odoron. Ĉi tio indikas, ke la spiro ene de la transformilo estas brulita, ofte akompanata per la fusio de du aŭ tri fazaj faligaj fusiloj.

Erarodiagnostiko tra Sonaj Ŝanĝoj
Dum la operacio de transformilo, la magnetostrinktefekto generita de la magnetizado de la ferkuŝo inicios periodajn mekanikajn vibradojn. Ĉi tiuj vibradoj kaj iliaj akompanantaj akustikaj karakterizoj servas kiel gravaj indikiloj de la normala operacio de la aparato. Akustika diagnostika teknologio ebligas efektivan monitoradon de la operacastaĵo de la transformilo. Specife, la frekvencaj karakterizoj de la sono-signalo, ŝanĝoj en la sono-presnivelo, kaj la vibrada spektra karakterizoj povas reveli potencialajn erarojn de la aparato.

Kiam oni uzas la akustikan detektan metodon, oni povas empli konduktan bastonon (kiel izolbaston) kiel mekanon por sonoonda konduko. Unu fino de la bastono estas kontakta kun la ekstera kuŝo de la aparato, kaj la alia fino estas metita proksime de la audorgano por aŭskulti. Kiam oni detektas abnormajn sono-signalojn, oni devas prompte realizi preventivajn manĝadajn mezurojn por eviti la vastiĝon de eraroj. Jen estas la respondaj rilatoj inter tipaj akustikaj karakterizoj kaj erartipoj:

• Intermita "klaka" sonoj: Kutime, ĉi tio indikas, ke la ferkuŝaj laminadoj estas malstreĉaj aŭ ke la fiksiloj havas malplenan torqueon. La sono-presnivelo ĝenerale falas en la rango de 60 al 70 decibeloj.
  Alta-frekvenca elŝarĝa sonoj: Acompanante partajn elŝarĝfenomenojn, la sono-signaloj montras "krakadon". En severaj kazoj, la sono-presnivelo povas superi 85 decibeloj, kaj vidaj elŝarĝmarkoj ofte estas presentaj.

• Subita eksploza sonoj: Ĉi tiuj plejparte okazas kiam la izolo de la kondukiloj estas damaĝita aŭ estas elŝarĝo al la tero. La subita ŝanĝo en la sono-presnivelo superas 20 decibeloj.

• Malalta-frekvenca rumora sonoj: Komune asociitaj kun malalta-volta flanko terkonduka eraroj, la frekvenco de la sono-signaloj estas koncentrita en la rango de 100 al 400 hercoj.

• Akra sisela sonoj: Ĉi tio indikas, ke la aparato estas en super-ekscita stato, kaj la ĉefa frekvenco de la sono-signaloj estas tipa inter 1 kaj 2 kiloherc.

• Bubbla bolanta sonoj: Acompanante abnormajn pligrandigojn de la ola temperaturo, la sono-signaloj montras daŭran "bulgulan" karakterizon, kutime indikante la deterioron de la ola izolperformanco.

Erarodiagnostiko tra Instrumentoj
Pro la limigoj de aparateknologio, energieprovizaj stacioj plejparte uzas multometron por mezuri ĉu la rezisto de la vindkonduktoroj estas konduktanta, por determini ĉu estas rompitaj dratoj aŭ spirala kortaĵo ene de la transformilo; izolrezisto-testilo estas uzata por mezuri la izolreziston de ĉiu vindo de la transformilo al la tero, por determini ĉu la ĉefa izolo estas rompita. Kiam la izolo inter la vindo kaj la tero aŭ inter fazoj estas rompita, ĝia izolrezista valoro proksimiĝos al 0 Ω.

Dum testado de la izolperformanco de la vindo, oni bezonas mezuri la izolparametrojn de la jenaj tri cirkvoj respektive: la izolrezisto inter la unua vindo, la dua vindo, kaj la kuŝo; la izolrezisto inter la dua vindo, la unua vindo, kaj la kuŝo; kaj la izolrezisto inter la unua vindo kaj la dua vindo. Notu, ke la referenca terpotencialpunkto en la testo estas la metalakuŝa strukturo de la transformilo. La referencvaloroj de la izolrezisto de oleo-immersitaj transformiloj estas montritaj en Tablo 1.

Erarodiagnostikaj Teknologioj por Distribuaj Transformiloj
Erarodiagnostikaj teknologioj por distribuaj transformiloj estas gravaj rimedoj por garantii la sekuran operacion de aparatoj. Per avancitaj diagnostikaj teknologioj, oni povas tempe detekti potencialajn erarojn kaj preni efikajn mezurojn por eviti la vastiĝon de eraroj. Jen estas kelkaj ofte uzataj erarodiagnostikaj teknologioj por distribuaj transformiloj.
Vinda DC Rezisto Testo
La vinda DC rezisto testo estas unu el la bazaj metodoj por detekti la sanstaton de transformilaj vindoj. Per mezuro de la DC rezisto de la vindo, oni povas determini ĉu estas problemoj kiel rompitaj dratoj, malbona kontakto, aŭ spirala kortaĵo en la vindo. Ekzemple, dum rutina inspekto de transformilo en certa areo, detektis oni abnorman DC reziston de la alta-volta flanko vindo. Pluaj inspekoj malkovris spiralan kortaĵon en la vindo. Timpresa anstataŭigo de la vindo evitis pli severan eraron. La vinda DC rezisto testo havas la avantaĝojn de simpla operacio kaj intuicia rezulto, kaj ĝi estas nedispensindeta detekta metodo en la tagajda manĝado de transformiloj.
Dissolvita Gazanalizo (DGA)
Dissolvita Gazanalizo (DGA) estas grava teknika rimedo por diagnozi internajn erarojn de transformiloj. Per analizo de la komponentoj kaj enhavoj de dissolvitaj gazoj en la transformila oleo, oni povas determini ĉu estas eraroj kiel supervarmo kaj elŝarĝo ene de la transformilo. Uzante la IEC60599 tri-raportan metodon, oni povas precize identigi elŝarĝajn erarojn. Ekzemple, altaj koncentroj de acetileno (C2H2) kaj hidrogeno (H2) estis detektitaj en la oleo de certa transformilo. Analizo per la tri-raporta metodo determinis ĝin kiel elŝarĝan eraron. Timpresa manĝado evitis aparatajn damaĝojn. DGA havas la avantaĝojn de alta sensitivo kaj akurata diagnozo, kaj ĝi estas grava rimedo por monitori la kondiĉon de transformiloj.
Parta Elŝarĝa Detekto
Parta elŝarĝa detekto estas grava metodo por evalui la izolan staton de transformiloj. Parta elŝarĝo kutime okazas en malfortaj izolaj areoj, kaj longa-termo elŝarĝo kondukos al la postpeza deterioro de izolmaterialoj, finfine kaŭzante severajn erarojn. Per parta elŝarĝa detekto, oni povas tempe detekti izolajn defektojn kaj preni preventivajn mezurojn. Ekzemple, dum parta elŝarĝa detekto de certa transformilo, malkovris oni elŝarĝan fenomenon en la alta-volta tubo. Post anstataŭigo de la tubo, la elŝarĝa fenomeno malaperis, efektive etendante la servoperiodon de la aparato. Parta elŝarĝa detekto havas la avantaĝojn de ne-destrua kaj alta sensitivo, kaj ĝi estas grava rimedo por monitori la izolon de transformiloj.
Kombinita Vibrada kaj Akustika Detekto
Kombinita vibrada kaj akustika detekto estas por determini ĉu estas mekanikaj eraroj ene de la aparato per analizo de la vibradaj kaj sono-signaloj dum la operacio de la transformilo. Ekzemple, por certa defekta transformilo, la vibrada amplitudo superis la normon per 3 dB en la 125 Hz frekvencbanda. Inspeko malkovris, ke la ferkuŝa tenilo estis malstreĉa. Post timpresa fortigo, la vibrado revenis al normalo. Kombinita vibrada kaj akustika detekto havas la avantaĝojn de real-timmonitorado kaj akurata diagnozo, kaj ĝi estas grava rimedo por diagnozi mekanikajn erarojn de transformiloj.
Infraruda Termografa Detekto
Infraruda termografa detekto estas por determini ĉu estas supervarmaj eraroj en la aparato per detekto de la temperaturdistribuo sur la surfaco de la transformilo. Ekzemple, dum infraruda termografa detekto de certa transformilo, malkovris oni abnorman temperaturon ĉe la konekto de la alta-volta tubo. Inspe