Analisis Kegagalan dan Tindakan Perbaikan untuk Alarm Gas Ringan pada Trafo Furnace Busur 25 MVA

Trafo tungku busur listrik 25 MVA di perusahaan tertentu adalah peralatan yang diimpor dari Uni Soviet sebelumnya. Terdiri dari tiga trafo fasa tunggal, masing-masing berkapasitas 8,333 MVA, dengan grup koneksi D,d0. Tegangan primer adalah 10 kV, dan tegangan sekunder berkisar antara 140 hingga 230,4 V. Metode pergantian tap adalah pergantian tap beban dengan 21 langkah (langkah 11, 12, dan 13 digabungkan menjadi satu langkah, total 23 posisi). Setiap fasa dapat diatur secara independen, memungkinkan penyesuaian terpisah untuk fasa A, B, dan C selama peleburan untuk menjaga arus seimbang di antara elektroda tiga fasa.

Selama operasi normal, trafo fasa B mengalami dua kali alarm gas ringan. Setelah gas dilepaskan, daya dipulihkan dan operasi kembali normal. Sampel minyak diambil secara bersamaan untuk analisis kromatografi gas, dan hasilnya menunjukkan tidak ada keabnormalan. Pada saat itu, masalah utamanya dikaitkan dengan masuknya udara karena kebocoran pada bagian sistem pipa minyak bertekanan negatif. Namun, dalam beberapa hari berikutnya, alarm gas ringan terjadi sering, mencapai 6-7 kali per shift. Analisis sampel minyak dan kromatografi gas berikutnya menunjukkan hasil yang abnormal.

1. Analisis Kegagalan Gas Ringan pada Trafo Tungku Busur

Analisis kromatografi gas didasarkan pada gas yang larut dalam minyak; ketika konsentrasi melebihi batas kelarutan minyak, gas bebas terbentuk. Komposisi gas-gas ini (dalam μL/L) erat kaitannya dengan jenis dan tingkat keparahan kerusakan internal. Oleh karena itu, metode ini dapat mendeteksi kerusakan internal trafo pada tahap awal dan terus menerus memonitor lokasi dan perkembangan kerusakan tersebut.

Kesimpulan analisis: Total hidrokarbon dan kadar asetilena telah melebihi batas yang dapat diterima. Berdasarkan aturan pengkodean metode rasio tiga, kombinasi kode adalah 1-0-1, menunjukkan jenis kerusakan adalah peluncuran busur.

2. Temuan dan Analisis Inspeksi Angkat Inti

2.1 Temuan Inspeksi Angkat Inti

Untuk segera menghilangkan bahaya peralatan dan mencegah eskalasi kerusakan, dilakukan inspeksi angkat inti. Inspeksi menunjukkan bahwa kerusakan berasal dari kontak switch polaritas di dalam pergantian tap beban, yang menunjukkan pemanasan berlebihan dan kerusakan pembakaran yang signifikan.

2.2 Analisis Pemanasan Berlebihan dan Kerusakan Kontak Switch Polaritas

2.2.1 Arus Beban Berlebih Jangka Panjang pada Kontak

Arus nominal melalui kontak switch polaritas dihitung sebesar 536 A. Karena operasi beban berlebih yang sering pada tungku, arus aktual melebihi kapasitas switch, menyebabkan kenaikan suhu berlebihan pada kontak. Pemanasan ini membentuk titik panas lokal, meningkatkan resistansi kontak, dan memicu "siklus jahat" yang menyebabkan dekomposisi minyak, pembentukan gas bebas, dan alarm gas ringan berikutnya.

2.2.2 Operasi Jangka Panjang Kontak Switch Polaritas di Posisi yang Sama

Switch polaritas pada dasarnya adalah switch pemilih dengan dua posisi: satu untuk tap tegangan 1-10 dan yang lainnya untuk tap 11-23. Dalam operasi sebenarnya, tegangan sekunder tungku secara konsisten dioperasikan pada tap 21-23, menyebabkan kontak switch tetap dalam satu posisi untuk waktu yang lama. Ini menghilangkan aksi penggosokan normal, mencegah pembersihan diri permukaan kontak. Kontaminan organik menumpuk, membentuk film isolasi gelap yang stabil. Film ini secara bertahap mengurangi kapasitas penghantar arus, meningkatkan resistansi kontak, dan menaikkan suhu kontak. Suhu yang meningkat lebih lanjut mempercepat deposisi kontaminan, memperkuat "siklus jahat", dan menghasilkan gas bebas serta alarm gas.

3 Tindakan Perbaikan

3.1 Meningkatkan Kapasitas Penghantar Arus dan Mengurangi Resistansi Kontak

Untuk mengatasi beban berlebih tungku yang sering dan memenuhi kebutuhan produksi, kontak switch polaritas diremanufactur. Berdasarkan pengukuran aktual tanpa mengubah dimensi instalasi, lebar permukaan kontak linear asli ditingkatkan sebesar 2 mm untuk meningkatkan kapasitas arus. Pelapisan paduan kromium-nikel asli diganti dengan pelapisan perak keras, dan ketebalan pelapisan ditingkatkan sebesar 0,5 mm. Ini meningkatkan tekanan kontak, mengurangi resistansi kontak, dan meningkatkan konduktivitas.

3.2 Operasi Tanpa Beban Reguler pada Switch Polaritas

Untuk mencegah operasi stasioner jangka panjang dan peningkatan resistansi yang terkait, ditambahkan operasi tanpa beban tambahan pada switch polaritas selama uji pencegahan trafo. Pengguna juga diminta untuk melakukan operasi tanpa beban pada switch setiap bulan. Tujuannya adalah untuk membersihkan dan menggosok permukaan kontak secara mekanis, menghilangkan deposit, dan mengurangi resistansi kontak.

4 Kesimpulan

Kerusakan pemanasan berlebih pada kontak pergantian tap trafo merupakan salah satu masalah utama yang mempengaruhi operasi stabil. Identifikasi tepat dan akurat sifat dan lokasi kerusakan sangat penting untuk tindakan korektif yang ditargetkan. Pelajaran harus terus dikumpulkan untuk meningkatkan akurasi analisis. Untuk alarm gas ringan pada trafo tungku busur, penyebab dasar diidentifikasi melalui analisis komprehensif, dan tindakan efektif diimplementasikan untuk menghilangkan bahaya. Setelah lebih dari dua tahun operasi, tidak ada keabnormalan serupa yang terjadi. Solusi ini mencegah kerugian ekonomi yang terkait dengan penghapusan, perbaikan, dan downtime tidak terencana trafo, mencapai manfaat ekonomi yang signifikan.