چه عللی باعث خرابی ترانسفورماتور جریان می‌شوند و چه راهکارهایی برای مقابله با این خرابی‌ها وجود دارد

به عنوان یک فنی تعمیر و نگهداری خط مقدم، من روزانه با ترانسفورماتورهای جریان (CTs) سروکار دارم. CTs جریان اصلی با مقدار بالا را به جریان ثانویه با مقدار کم برای حفاظت/سنجش زیرстанسیون/خط تبدیل می‌کنند و طولانی‌مدت در سری عمل می‌کنند. با این حال، آنها با خرابی‌های خارجی (بارهای نامتعادل، پیچیدن غلط و غیره) و داخلی (عیوب عایق) مواجه می‌شوند. این خرابی‌ها، مانند باز شدن مدار ثانویه یا خرابی عایق، دقت سنجش، عملکرد حفاظت و پایداری شبکه را مختل می‌کنند. در ادامه، تجربیات عملی خود را به اشتراک می‌گذارم.

۱. ساختار CT (بازبینی تعمیر و نگهداری)

یک CT شامل پیچش‌های اصلی و ثانویه، هسته و عایق (غوطه‌ور در روغن، SF6، جامد) است. پیچش اصلی به صورت سری با مدار متصل می‌شود، پیچش ثانویه به ابزارها/رله‌ها متصل می‌شود. مهم: تعداد دورهای اصلی کمتر، تعداد دورهای ثانویه بیشتر و عملکرد نرمال نزدیک به کوتاه‌مداری. بسیار مهم: هرگز مدار ثانویه را باز نکنید؛ آن را به صورت قابل اعتماد زمین کنید (من فلاشهای خطرناک از مدارهای باز دیده‌ام).

۲. عملکرد و اصل (عملی)

CTs از طریق القای الکترومغناطیسی جریان‌های بزرگ را کاهش می‌دهند تا حفاظت/سنجش ایمن باشد و ولتاژ بالا را جدا می‌کنند. در زمان کالیبراسیون، من نسبت جریان اصلی-ثانویه را بررسی می‌کنم تا CTs را تأیید کنم.

۳. طبقه‌بندی عملکرد
(۱) CTهای نوری (OTA)

بر اساس اثر مغناطیسی-نوری فارادی، در تست‌های شبکه استفاده می‌شود. حساس به دما اما برای میدان‌های مغناطیسی قوی مناسب است.

(۲) CTهای کم‌توان

با هسته‌های آلیاژی میکروکریستالی، آنها دامنه‌های خطی گسترده، ضریب اتلاف کم و دقت بالا برای جریان‌های بزرگ ارائه می‌دهند - مناسب برای سنجش‌های صنعتی.

(۳) CTهای بدون هسته فولادی

به عنوان یک فنی تعمیر و نگهداری خط مقدم، من روزانه با ترانسفورماتورهای جریان (CTs) سروکار دارم. CTs جریان اصلی با مقدار بالا را به جریان ثانویه با مقدار کم برای حفاظت/سنجش زیرستانسیون/خط تبدیل می‌کنند و طولانی‌مدت در سری عمل می‌کنند. با این حال، آنها با خرابی‌های خارجی (بارهای نامتعادل، پیچیدن غلط و غیره) و داخلی (عیوب عایق) مواجه می‌شوند. این خرابی‌ها، مانند باز شدن مدار ثانویه یا خرابی عایق، دقت سنجش، عملکرد حفاظت و پایداری شبکه را مختل می‌کنند. در ادامه، تجربیات عملی خود را به اشتراک می‌گذارم.

۱. ساختار CT (بازبینی تعمیر و نگهداری)

یک CT شامل پیچش‌های اصلی و ثانویه، هسته و عایق (غوطه‌ور در روغن، SF6، جامد) است. پیچش اصلی به صورت سری با مدار متصل می‌شود، پیچش ثانویه به ابزارها/رله‌ها متصل می‌شود. مهم: تعداد دورهای اصلی کمتر، تعداد دورهای ثانویه بیشتر و عملکرد نرمال نزدیک به کوتاه‌مداری. بسیار مهم: هرگز مدار ثانویه را باز نکنید؛ آن را به صورت قابل اعتماد زمین کنید (من فلاشهای خطرناک از مدارهای باز دیده‌ام).

۲. عملکرد و اصل (عملی)

CTs از طریق القای الکترومغناطیسی جریان‌های بزرگ را کاهش می‌دهند تا حفاظت/سنجش ایمن باشد و ولتاژ بالا را جدا می‌کنند. در زمان کالیبراسیون، من نسبت جریان اصلی-ثانویه را بررسی می‌کنم تا CTs را تأیید کنم.

۳. طبقه‌بندی عملکرد
(۱) CTهای نوری (OTA)

بر اساس اثر مغناطیسی-نوری فارادی، در تست‌های شبکه استفاده می‌شود. حساس به دما اما برای میدان‌های مغناطیسی قوی مناسب است.

(۲) CTهای کم‌توان

با هسته‌های آلیاژی میکروکریستالی، آنها دامنه‌های خطی گسترده، ضریب اتلاف کم و دقت بالا برای جریان‌های بزرگ ارائه می‌دهند - مناسب برای سنجش‌های صنعتی.

(۳) CTهای بدون هسته فولادی

بدون هسته فولادی، جلوگیری از اشباع مغناطیسی. در حفاظت رله‌ای برای مقاومت قوی در برابر تداخلات، مناسب برای محیط‌های پیچیده است.

۴. علل خرابی (تجربه میدانی)
(۱) خرابی حرارتی عایق

CTهای ولتاژ بالا گرمی و اتلاف دی‌الکتریک تولید می‌کنند. عایق معیوب (مثلاً پیچیدن نامساوی) باعث گرم شدن و خرابی می‌شود - معمولاً در تجهیزات قدیمی رخ می‌دهد.

(۲) تخلیه جزئی

ظرفیت عادی CT به صورت مساوی توزیع می‌شود، اما تولید ضعیف/ساختار (مثلاً صفحه‌های ناهماهنگ) باعث میدان‌های محلی بالا می‌شود. تخلیه‌های حل نشده باعث خرابی کنداکتور می‌شود.

(۳) بار ثانویه زیاد

بارهای سنگین در سیستم‌های 220 kV ولتاژ/جریان ثانویه را افزایش می‌دهند و باعث خطا می‌شوند. خرابی‌ها ممکن است هسته را اشباع کرده و رله‌ها را اشتباه عمل کنند. مدارهای ثانویه باز (مثلاً سیم‌های آزاد) ولتاژ بالا ایجاد می‌کنند - خطرناک!

۵. پاسخ به خرابی
(۱) پیروی از قوانین عملیاتی

• پیچیدن: به صورت سری مدارها، پیچش‌ها و ابزارها را متصل کنید؛ از پیکربندی‌های صحیح (فاز تک، ستاره) استفاده کنید.

• جبران خطا: با اضافه کردن پیچش‌ها/هسته‌ها، خطاها را از طریق ظرفیت/الکتروانتزاج جبران کنید.

• کالیبراسیون: بعد از نصب/تعمیر، آزمون‌های ديمگنتیزاسیون/قطبیت را انجام دهید.

(۲) مدیریت اضطراری (امنیت اول)

• قطع برق: فوراً برق را قطع کنید برای امنیت.

• بررسی مدار ثانویه: برای مدارهای باز، جریان اصلی را کاهش دهید، از لباس‌های عایقی استفاده کنید و نمودارها را دنبال کنید.

برای مدارهای ثانویه باز:

• ارزیابی تاثیر: مدارهای تحت تاثیر را شناسایی کنید و به مرکز گزارش دهید.

• کاهش بار/جدا کردن: بارها را منتقل کنید و اگر خرابی داشته باشید، انرژی را خاموش کنید.

• کوتاه‌مداری ثانویه: از مواد مجاز استفاده کنید؛ اگر جرقه‌هایی وجود دارد، خرابی‌های پایین‌دستی است، اگر جرقه‌ای نیست، مشکل بالادستی است.

(۳) تکنیک‌های تشخیص

• آزمون عایق: اتلاف دی‌الکتریک و ظرفیت را اندازه‌گیری کنید تا نقص‌ها را شناسایی کنید - مناسب برای ارزیابی پیری.

• thermography: ابزار کلیدی من! اتصالات آزاد/مشکلات گرمایی را سریعاً تشخیص می‌دهد.

نتیجه‌گیری

CTs برای قابلیت اطمینان شبکه حیاتی هستند. تسلط بر ساختار، اصول و مدیریت خرابی‌ها پایداری را تضمین می‌کند. پیروی از دستورالعمل‌ها، استفاده از ابزارهای تشخیص و عملکرد در مواقع اضطراری خرابی‌ها را کاهش می‌دهد - امنیت شبکه را تضمین می‌کند.