Pagsusuri ng Kamalian at mga Tugon sa Pagpapabuti para sa Mga Alarm na Light Gas sa 25 MVA Arc Furnace Transformer

Isang 25 MVA na electric arc furnace transformer ng isang kompanya ay isang kagamitan na inangkat mula sa dating Soviet Union. Ito ay binubuo ng tatlong single-phase transformers, bawat isa ay may rating na 8.333 MVA, at may connection group na D,d0. Ang primary voltage ay 10 kV, at ang secondary voltage ay nasa pagitan ng 140 hanggang 230.4 V. Ang paraan ng tap-changing ay on-load tap changing na may 21 steps (ang steps 11, 12, at 13 ay pinagsama bilang iisang step, kabuuang 23 positions). Bawat phase ay maaring iregulate nang independiyente, na nagbibigay-daan sa hiwalay na pag-ayos ng mga phase A, B, at C sa panahon ng smelting upang panatilihin ang balanced current sa apat na three-phase electrodes.

Sa normal na operasyon, ang B-phase transformer ay naranasan ang dalawang insidente ng light gas alarms. Pagkatapos ng pag-release ng gas, ang power ay naibalik at ang operasyon ay bumalik sa normal. Ang mga sample ng langis ay kinuha nang parehong oras para sa gas chromatographic analysis, at ang resulta ay wala ring abnormalidad. Sa panahong iyon, ang isyu ay pangunahing itinuturing na dahil sa pagsusobra ng hangin dahil sa pag-leak sa negative-pressure section ng oil piping system. Gayunpaman, sa sumunod na mga araw, ang mga light gas alarms ay nangyari nang madalas, umabot sa 6-7 beses bawat shift. Ang susunod na oil sampling at gas chromatographic analysis ay naglabas ng abnormal na resulta.

1. Analisis ng Light Gas Fault sa Arc Furnace Transformer

Ang gas chromatographic analysis ay batay sa mga gas na nakadissolve sa langis; kapag ang concentration ay lumampas sa solubility limit ng langis, nabubuo ang free gas. Ang komposisyon ng mga gas (sa μL/L) ay malapit na nauugnay sa uri at kalubhang ng internal faults. Kaya, ang paraang ito ay makakadetect ng mga internal transformer faults sa maagang yugto at patuloy na monitorein ang lokasyon at pag-unlad ng mga fault na ito.

Paggalaw ng analisis: Ang total hydrocarbons at acetylene levels ay lumampas sa acceptable limits. Ayon sa three-ratio method coding rules, ang code combination ay 1-0-1, na nagpapahiwatig na ang tipo ng fault ay arc discharge.

2. Core Lifting Inspection Findings at Analisis

2.1 Core Lifting Inspection Findings

Upang mabilisan na alisin ang mga hidden dangers ng kagamitan at maiwasan ang pag-lumalaki ng fault, isinagawa ang core lifting inspection. Ang inspeksyon ay naglabas na ang fault ay nagsimula sa polarity switch contacts sa loob ng on-load tap changer, na nagpakita ng seryosong overheating at significant burn damage.

2.2 Analisis ng Overheating at Damage sa Polarity Switch Contacts

2.2.1 Long-term Overload Current sa Contacts

Ang rated current sa polarity switch contact ay in-calculated na 536 A. Dahil sa frequent overload operation ng furnace, ang actual current ay lumampas sa capacity ng switch, na nagdulot ng excessive temperature rise sa contact. Ang overheating na ito ay nag-form ng localized hot spots, na nagdulot ng pagtaas ng contact resistance at pagsimula ng "vicious cycle" na nagresulta sa decomposition ng langis, pag-generate ng free gas, at susunod na light gas alarms.

2.2.2 Long-term Operation ng Polarity Switch Contacts sa Parehong Posisyon

Ang polarity switch ay isang selector switch na may dalawang posisyon: isa para sa voltage taps 1-10 at ang iba pa para sa taps 11-23. Sa aktwal na operasyon, ang secondary voltage ng furnace ay laging ginagamit sa taps 21-23, na nagdulot ng matagal na pag-stay ng switch contacts sa iisang posisyon. Ito ay nag-alis ng normal na wiping action, na nagprevented ng self-cleaning ng contact surface. Ang organic contaminants ay naka-accumulate, na nagform ng stable, dark insulating film. Ang film na ito ay gradual na naging sanhi ng pagbaba ng current-carrying capacity, pagtaas ng contact resistance, at pagtaas ng contact temperature. Ang taas na temperatura ay mas lalo pang nag-accelerate ng contaminant deposition, na nag-reinforce ng "vicious cycle" at nagresulta sa pag-generate ng free gas at gas alarms.

3 Improvement Measures

3.1 Increase Contact Current-Carrying Capacity at Reduce Contact Resistance

Upang tugunan ang frequent furnace overloads at mapanatili ang production demands, ang polarity switch contacts ay in-remanufactured. Batay sa actual measurements at hindi nagbabago ang installation dimensions, ang width ng original linear contact surface ay in-increase ng 2 mm upang palakasin ang current capacity. Ang orihinal na chromium-nickel alloy plating ay in-replace ng hard silver plating, at ang thickness ng plating ay in-increase ng 0.5 mm. Ito ay nag-improve ng contact pressure, nag-reduce ng contact resistance, at nag-enhance ng conductivity.

3.2 Regular No-Load Operation ng Polarity Switch

Upang maiwasan ang prolonged stationary operation at associated resistance increase, idinagdag ang additional no-load operations ng polarity switch sa transformer preventive testing. In-require rin ang mga user na gawin ang no-load operation ng switch once per month. Ang layunin nito ay mechanical na wipe at cleanin ng contact surface, na nagreresulta sa pag-remove ng deposits at pag-reduce ng contact resistance.

4 Conclusion

Ang overheating faults sa transformer tap changer contacts ay isa sa mga pangunahing isyu na nakakaapekto sa stable operation. Mahalaga ang timely at accurate na pag-identify ng nature at lokasyon ng fault para sa targeted corrective actions. Dapat na patuloy na maa-accumulate ang mga lessons learned upang mapataas ang analytical accuracy. Para sa light gas alarms sa arc furnace transformer, ang root causes ay natuklasan sa pamamagitan ng comprehensive analysis, at in-implement ang effective measures upang alisin ang hidden danger. Matapos ang higit sa dalawang taon ng operasyon, walang katulad na abnormalities ang nangyari. Ang solusyon na ito ay naiwasan ang economic losses na kaugnay sa transformer removal, repair, at unplanned downtime, na nagresulta sa significant economic benefits.