Wat zijn de oorzaken van stroomtransformator storingen en de maatregelen tegen storingen

Als een frontlinietechnicus voor onderhoud kom ik dagelijks in aanraking met stroomtransformatoren (CT's). CT's zetten hoge primaire stroom om in lage secundaire stroom voor substation/lijnbeveiliging en -meting, waarbij ze langdurig in serie werken. Ze worden echter geconfronteerd met storingen van externe (ongelijke belasting, verkeerde bedrading, enz.) en interne (isolatiedefecten) oorzaken. Deze storingen, zoals open secundaire circuits of isolatiebreuk, schaden de meetnauwkeurigheid, beveiligingsfunctie en netstabiliteit. Hieronder deel ik inzichten op basis van praktijkervaring.

1. CT-structuur (Onderhoudsperspectief)

Een CT heeft primaire/secundaire windingen, een kern en isolatie (oliegedrenkt, SF6, massief). De primaire winding wordt in serie met het circuit verbonden, de secundaire met instrumenten/relais. Belangrijk: minder primaire windingen, meer secundaire windingen, en normaal gesproken bijna korte sluiting tijdens bedrijf. Kritiek: Nooit het secundaire circuit openlaten; betrouwbaar aarden (ik heb gevaarlijke boogflitsen gezien door open circuits).

2. Functie & Principe (Praktisch)

CT's verminderen grote stromen voor veilige beveiliging/meting via elektromagnetische inductie, waarbij hoge spanning wordt geïsoleerd. Tijdens kalibraties controleer ik de verhoudingen tussen primaire en secundaire stroom om CT's te verifiëren.

3. Prestatieclassificatie
(1) Optische CT's (OTA)

Gebaseerd op het Faraday magneto-optische effect, gebruikt in netwerkt tests. Temperatuurgevoelig, maar goed voor sterke magnetische velden.

(2) Laagvermogen CT's

Met microkristallijnen legeringskernen bieden ze brede lineaire bereiken, lage verliezen en hoge precisie voor grote stromen – ideaal voor industriële metingen.

(3) Lucht-kern CT's

Geen ijzerkern, waardoor magnetische verzadiging wordt voorkomen. Populair in relaisbeveiliging vanwege sterke anti-interferentie, geschikt voor complexe omgevingen.

4. Oorzaken van storingen (Veldervaring)
(1) Isolatie thermische breuk

Hoge-spannings CT's genereren warmte/dielektrische verliezen. Defecte isolatie (bijv. ongelijke wikkeling) veroorzaakt oververhitting en breuk – veel voorkomend in oude apparatuur.

(2) Gedeeltelijke ontlaading

Normale CT-capaciteit is gelijkmatig verdeeld, maar slechte productie/structuur (bijv. misplaatste schermen) veroorzaakt lokale hoge velden. Onopgeloste ontladen leiden tot condensatorfouten.

(3) Excessieve secundaire belasting

Zware belastingen in 220 kV-systemen verhogen secundaire spanning/stroom, wat fouten veroorzaakt. Storingen kunnen kernen verzadigen, relais foute activeren. Open secundaire circuits (bijv. losse draden) creëren hoge spanningen – riskant!

5. Reactie op storingen
(1) Volg operationele regels

• Bedrading: Verbind circuits, windingen en instrumenten strikt in serie; gebruik juiste configuraties (eenfasig, ster).

• Foutcompensatie: Voeg windingen/kernen toe om fouten te corrigeren via capaciteit/inductiviteit.

• Kalibratie: Voer demagnetisatie/polariteitstests uit na installatie/onderhoud.

(2) Noodhandhaving (Veiligheid eerst)

• Stroom uitschakelen: Sluit onmiddellijk de stroom af voor veiligheid.

• Controleer secundaire circuit: Controleer op open circuits, minimaliseer primaire stroom, gebruik isolatiebenodigdheden en volg diagrammen.

Bij open secundaire circuits:

• Beoordeel impact: Identificeer getroffen circuits, rapporteer aan dispatch.

• Verlaag belasting/isoleer: Overbreng belastingen en de-energieer indien beschadigd.

• Korte-sluiter secundair: Gebruik goedgekeurde materialen; vonken duiden op downstream-fouten, geen vonken duiden op upstream-problemen.

(3) Detectietechnieken

• Isolatietest: Meet dielektrische verlies, capaciteit om defecten te detecteren – goed voor ouderdomsbeoordeling.

• Infraroodthermografie: Mijn belangrijkste tool! Detecteert losse verbindingen/thermische problemen snel.

Conclusie

CT's zijn cruciaal voor de betrouwbaarheid van het netwerk. Het meester worden van hun structuur, principes en storinghantering zorgt voor stabiliteit. Richtlijnen volgen, detectie-instrumenten gebruiken en optreden bij noodgevallen minimaliseert storingen – waarmee een veiliger netwerk wordt gerealiseerd.