Hva er årsakene til strømtransformatorfeil og mot tiltak for feil?

Som frontlinjeste tekniker for vedlikehold, håndterer jeg strømtransformatorer (CTs) daglig. CTer konverterer høy primærstrøm til lav sekundærstrøm for beskyttelse og måling av understationer/linjer, og de fungerer i serie over lengre tidsrom. De står imidlertid overfor feil fra eksterne (ubalanserte belastninger, feil kobling, etc.) og interne (isoleringens defekter) problemer. Slike feil, som åpne sekundære kretser eller isoleringsbrudd, skader målnøyaktigheten, beskyttelsesfunksjonen og nettstabiliteten. Nedenfor deler jeg erfaringer fra praktisk arbeid.

1. CT-struktur (vedlikeholdsvisning)

En CT har primære/sekundære viklinger, en kjern og isolering (oljebeholdt, SF6, solid). Primærviklingen kobles i serie med kretsen, mens sekundærviklingen kobles til instrumenter/releer. Nyckelpunkt: Færre viklinger på primær side, flere viklinger på sekundær side, og nær kortslutning under normal drift. Kritisk: Aldri åpne sekundærkretsen; jord den pålitelig (jeg har sett farlige bueblaff fra åpne kretser).

2. Funksjon & prinsipp (praktisk)

CTer reduserer store strømmer for sikker beskyttelse/måling gjennom elektromagnetisk induksjon, med isolasjon av høy spenning. Under kalibrering sjekker jeg forholdet mellom primær- og sekundærstrøm for å verifisere CTene.

3. Ytelsesklassifisering
(1) Optiske CTer (OTA)

Basert på Faradays magnetooptiske effekt, brukes de i netttester. Temperaturfølsom, men god for sterke magnetfelt.

(2) Laveffekts CTer

Med mikrokristalline legemetskjerner, gir de bred lineær rekkevidde, lave tap og høy nøyaktighet for store strømmer - ideell for industrielle målinger.

(3) Luftkjernede CTer

Ingen jernkjern, unngår magnetisk mättnad. Populær i relébeskyttelse for sterkt motstand mot støy, egnet for komplekse miljøer.

4. Feilårsaker (feltopplevelse)
(1) Termisk isoleringsbrudd

Høyspennings-CTer genererer varme/dielektriske tap. Defekt isolering (f.eks. ujevnt omvikling) fører til overvarming og brudd - vanlig i eldre utstyr.

(2) Delvis utløpsfeil

Normal kapasitivitet i CTer er jevnt fordelt, men dårlig produksjon/struktur (f.eks. misforståtte skjermer) fører til lokale høye felt. Uoppklarte utløp fører til kondensatortap.

(3) For høy sekundærbelastning

Tung belastning i 220 kV-systemer øker sekundær spenning/strøm, som fører til feil. Feil kan føre til kjernemating, misoperasjon av releer. Åpne sekundærkretser (f.eks. løse ledninger) skaper høye spenninger - risikabelt!

5. Feilhåndtering
(1) Følg driftsregler

• Kobling: Kobler strengt serieforbindelser, viklinger og instrumenter; bruk riktig konfigurasjon (énfas, stjerne).

• Feilkompensasjon: Legg til viklinger/kjerner for å rette opp feil via kapasitivitet/induktivitet.

• Kalibrering: Utfør demagnetisering/polaritetstester etter installasjon/vedlikehold.

(2) Akutt håndtering (sikkerhet først)

• Slå av strøm: Skru av strømmen umiddelbart for sikkerhet.

• Sjekk sekundærkrets: Sjekk for åpne kretser, minimiser primærstrøm, bruk isolerende utstyr, og følg diagrammer.

For åpne sekundærkretser:

• Vurder innvirkning: Identifiser berørte kretser, rapporter til disponent.

• Reduser belastning/isoler: Overfør belastninger og deenergisér hvis skadet.

• Kortslut sekundær: Bruk godkjente materialer; gnister betyr nedstrømsfeil, ingen gnister betyr oppstrømsproblemer.

(3) Deteksjonsteknikker

• Isolasjonstesting: Mål dielektriske tap, kapasitivitet for å identifisere defekter - godt for aldersvurdering.

• Infrarød termografi: Min nøkkeltverktøy! Oppdager løse koblinger/termiske problemer raskt.

Konklusjon

CTer er viktige for nettets stabilitet. Mestring av deres struktur, prinsipper og feilhåndtering sikrer stabilitet. Følg retningslinjer, bruk deteksjonsteknikker og handter akutte situasjoner for å minimere feil - sikrer et tryggere nett.