Hvad er årsagerne til fejl i strømtransformatorer og de foranstaltninger der tages mod fejl

Som frontlinje-maintenance tekniker arbejder jeg dagligt med strømtransformatorer (CTs). CTs konverterer højstrøm fra primær til lavere strøm på sekundærsiden for beskyttelse og måling i understationer/linjer, og de fungerer i serie over lange perioder. De står dog over for fejl som følge af eksterne (ubalancerede laster, forkert opkobling osv.) og interne (isolationsdefekter) problemer. Disse fejl, som sekundære åbne kredsløb eller isolationsnedbrydning, skader målnøjagtigheden, beskyttelsesfunktionen og netstabiliteten. Nedenfor deler jeg erfaringer fra praktisk arbejde.

1. CT Struktur (Vedligeholdelsesperspektiv)

En CT har primære/sekundære vindinger, en kerne og isolation (olieindtrukket, SF6, solid). Primærvindingen er koblet i serie med kredsløbet, mens sekundærvindingen er forbundet til instrumenter/relæer. Vigtigt: Få primære vindinger, flere sekundære vindinger, og næsten kortslutning under normal drift. Kritisk: Aldrig åbne sekundæret; jord det pålideligt (Jeg har set farlige bueflammer fra åbne kredsløb).

2. Funktion & Principe (Praktisk)

CTs reducerer store strømme for sikker beskyttelse/måling gennem elektromagnetisk induktion, hvilket isolerer højspænding. Under kalibrering kontrollerer jeg primær-sekundær strømforhold for at verificere CTs.

3. Ydelsesklassificering
(1) Optiske CTs (OTA)

Baseret på Faradays magneto-optiske effekt, anvendes de i nettests. Temperaturfølsomme men gode til stærke magnetiske felter.

(2) Laveffekt-CTs

Med mikrokristalline legeringskerner giver de bred lineær område, lave tab og høj præcision for store strømme—ideelle for industrielle målinger.

(3) Luftkernede CTs

Uden jernkern undgår de magnetisk mætning. Populære i relæbeskyttelse for stærk modstand mod støj, passende til komplekse miljøer.

4. Fejlårsager (Feltoplevelser)
(1) Isolationsvarme nedbrydning

Højspændings-CTs genererer varme/dielektriske tab. Defekte isolationer (f.eks. ulige oplagring) forårsager overophedning og nedbrydning—almindelige i gamle enheder.

(2) Delvis udladning

Normal CT kapacitance fordeler sig jævnt, men dårlig produktion/struktur (f.eks. misplacerede skærme) forårsager lokale høje felt. Uopløste udladninger fører til kondensatorfejl.

(3) For høj sekundærbelastning

Tung belastning i 220 kV systemer øger sekundærespænding/strøm, hvilket forårsager fejl. Fejl kan mætte kerner, misoperere relæer. Åbne sekundære kredsløb (f.eks. løse ledninger) skaber høje spændinger—riskabelt!

5. Fejlhåndtering
(1) Følg driftsregler

• Opkobling: Kob kredsløb, vindinger og instrumenter strikt i serie; brug korrekte konfigurationer (enkeltfase, stjerne).

• Fejlkompenstasjon: Tilføj vindinger/kerner for at korrigere fejl gennem kapacitans/induktans.

• Kalibrering: Udfør demagnetisering/polaritetstests efter installation/vedligeholdelse.

(2) Nødhåndtering (Sikkerhed først)

• Sluk for strøm: Sluk strømmen umiddelbart for sikkerhed.

• Inspekter sekundært kredsløb: Kontroller for åbne kredsløb, minimér primærstrøm, brug isolationsudstyr, og følg diagrammer.

For sekundære åbne kredsløb:

• Vurder påvirkning: Identificer berørte kredsløb, rapporter til dispatch.

• Reducér belastning/isoler: Overfør belastninger og deenergiser hvis skade.

• Kortslut sekundært: Brug godkendte materialer; gnister betyder nedstrømsfejl, ingen gnister betyder opstrømsproblemer.

(3) Detektionsteknikker

• Isolationstest: Mål dielektriske tab, kapacitans for at identificere defekter—god til aldersvurdering.

• Infrarød termografi: Min nødvendige værktøj! Detekterer løse forbindelser/varme problemer hurtigt.

Konklusion

CTs er afgørende for netets pålidelighed. At mestre deres struktur, principper og fejlhåndtering sikrer stabilitet. Ved at følge retningslinjer, bruge detektionsværktøjer og handle i nødsituationer minimeres fejl—og et sikrere net er sikret.