Jakie są przyczyny spalania się suchych transformatorów podczas eksploatacji

1 Zjawisko usterki

Zajmuję się pierwszoliniową naprawą usterek i ostatnio natknąłem się na problemy z suchymi transformatorami. Suchy transformator ma prostą konstrukcję, jest łatwy do transportu i utrzymania. Szeroko stosowany jest w miejscach dystrybucji energii, gdzie wymagania dotyczące ochrony środowiska są względnie wysokie. Dzięki dobrym właściwościom odporności na ogień mogą być instalowane w obszarach centralnych obciążeń, co pozwala zmniejszyć straty napięcia i mocy.

Firma zarządzająca nieruchomościami, dla której pracuję, zarządza 11 osiedlami mieszkaniowymi, z łącznie 56 transformatorami, o poziomie napięcia 6000/400V. Wśród nich znajduje się 38 suchych transformatorów, model SCB9, o mocy 160-630kVA, wszystkie zamontowane w szafach zamkniętych przełączników wysokiego napięcia. Stacje dystrybucji energii w tych osiedlach zostały uruchomione mniej niż 2 lata temu, a 5 działających suchych transformatorów spaliło się kolejno, co poważnie wpłynęło na życie mieszkańców. Głęboko odczuwam wielką odpowiedzialność i muszę dogłębnie zbadac przyczyny.

2 Analiza przyczyn

Jako pracownik pierwszoliniowej obsługi, ja i moi koledzy przeprowadziliśmy inspekcję, testy i analizę spalonych suchych transformatorów. Podczas 5 wypadków pogoda była dobra, nie było zalegania wody ani wilgoci w rowie kablowym pod transformatorem, a przed i po wypadkach nie wystąpiły nadmiarowe napięcia w systemie. Sprawdzenie ostatnich raportów z prób wysokiego napięcia wykazało, że izolacja była w porządku, a różnica oporu stałego spełniała standardy.

Aby ustalić przyczyny, firma zaprosiła odpowiednich ekspertów do konsultacji. Uczestniczyłem w badaniu terenowym i stwierdziłem, że kanały wentylacyjne spalonych suchych transformatorów były zablokowane. Po sekcji widoczna była krucha izolacja cewek resorcytowych, która była jednolito pęknięta, co wskazywało, że cewki działały przez długi czas przy wysokich temperaturach.

Dowiedziałem się, że wypadki miały miejsce między lipcem a wrześniem, gdy pogoda była gorąca, a obciążenie elektryczne osiągało szczyt. Suchy transformator działał przez długi czas pełnym obciążeniem w zamkniętej szafie. Dalsze badanie wykazało, że kanały wentylacyjne zostały zablokowane przez płyty slotowe kabli sterujących, co powodowało ciągły wzrost temperatury transformatora. Ponadto jedyny urządzenie alarmowe temperatury było zainstalowane w pomieszczeniu transformatora, nie mogąc na bieżąco przekazywać alarmów o przekroczeniu temperatury.

Długotrwałe działanie przy wysokich temperaturach zmniejsza opór izolacyjny. Szczególnie cewki wysokiego napięcia mają wysoki poziom napięcia, a spadek siły izolacji sprzyja rozładowaniu, co zwiększa prąd przeciekowy między warstwami, zwitkami i do ziemi transformatora, zwiększając straty aktywne i temperaturę, tworząc niekorzystny cykl. Ostatecznie materiał izolacyjny traci swoje właściwości izolacyjne, co prowadzi do przepalania izolacji międzywarstwowej i przepalania zwitkowego. To jest główna przyczyna spalenia suchych transformatorów, i naprawdę poczułem wpływ tych czynników na sprzęt podczas obsługi terenowej.

3 Środki zaradcze
3.1 Przeróbka szafy i montaż urządzeń

Uczestniczyłem w przeróbce szaf suchych transformatorów przez firmę. Wydrążono płyty stalowe, założono kanały wentylacyjne wokół szaf transformatorów i zainstalowano zdalne urządzenia alarmowe temperatury i ochrony przed przegrzewaniem. Dzięki temu można monitorować i reagować na anomalie temperatury bardziej na bieżąco, zapewniając działanie sprzętu, co jest konkretną działaniami, które zaimplementowałem w praktyce obsługi.

3.2 Montaż wentylatorów chłodzących

Dla suchych transformatorów o mocy 400kVA i więcej, pomogłem zainstalować wentylatory chłodzące, które mogą automatycznie włączać i wyłączać się w zależności od ustawionej temperatury, eliminując potencjalne wady działających transformatorów i unikając nagłych wypadków. W codziennej obsłudze zwracam również uwagę na stan działania tych wentylatorów.

3.3 Zdalny monitoring pokoi dystrybucji

Dla pokoju dystrybucji transformatora 630kVA, poprzez zdalną transmisję informacji, monitorowanie i online monitorowanie parametrów takich jak temperatura, izolacja i inne, jako pracownik pierwszoliniowy mogę na bieżąco śledzić stan zdrowia sprzętu wysokiego napięcia, zapewniając niezawodne działanie suchych transformatorów, co jest również wygodne dla mnie podczas korzystania z tych danych monitoringu w obsłudze.

4 Środki zapobiegawcze
4.1 Wymagania dotyczące cotygodniowych przeglądów

Firma wymaga od nas, menedżerów operacyjnych i serwisowych, aby co dzień przeprowadzali przegląd sprzętu wysokiego napięcia w pokoju dystrybucji, szczególnie stanu działania suchych transformatorów. Wykonuję to zadanie sumiennie każdego dnia i zgłaszam problemy na bieżąco, aby zapewnić bezpieczne działanie sprzętu. To jest ważną częścią mojej codziennej pracy.

4.2 Specyfikacja pomiarów temperatury

Do pomiaru temperatury części przewodzących sprzętu wysokiego napięcia używa się termometru infraczerwonego. Firma określa, że pomiary powinny być przeprowadzane raz w tygodniu wiosną, jesienią i zimą, oraz codziennie latem. Stricte przestrzegam tej częstotliwości, aby zagwarantować, że anomalie temperatury będą wykrywane na bieżąco.

4.3 Kompleksowe przeglądy stacji dystrybucji

W przypadku stacji dystrybucji, w których nie doszło do wypadków, uczestniczyłem w kompleksowych przeglądach i testach, zakładając odpowiednie urządzenia chłodzące dla suchych transformatorów, zapewniając dobrą wentylację, eliminując potencjalne zagrożenia dla sprzętu i podejmując działania w punktach słabych izolacji. Zebrałem doświadczenie w rzeczywistej praktyce i zobaczyłem dobre rezultaty.

5 Podsumowanie

Ze względu na mały objętość i zwarte konstrukcje szaf zbrojonych przełączników, które mają słabe właściwości oddawania ciepła, a transformator jest zamontowany w zamkniętej szafie, należy zastosować odpowiednią metodę chłodzenia w zależności od mocy, aby uniknąć nagłych wypadków suchych transformatorów spowodowanych nierozważną konstrukcją.

Należy szczególnie zwrócić uwagę, że zwykłe suche transformatory muszą poddać się próbie wzrostu temperatury, gdy są uruchamiane w szafie, aby zrozumieć maksymalną temperaturę długotrwałej pracy, i wyeliminować potencjalne zagrożenia dla sieci energetycznej wynikające z niestandardowych badań i budowy.

Po wprowadzeniu środków zapobiegawczych, nie doszło do podobnych wypadków działających suchych transformatorów, co skutecznie poprawiło niezawodność, zapewniając gwarancję bezpieczeństwa dla sieci energetycznej. Jako pracownik pierwszoliniowej obsługi, czuję się pewniej przy obsłudze takiego sprzętu.