Analiza grešaka i mera za poboljšanje u vezi sa alarmima za lagani plin u transformatoru lukovne peći od 25 MVA

25 MVA električna lukova peć u nekoj kompaniji je oprema uvezena iz bivše Sovjetske Unije. Sastoji se od tri jednofazna transformatora, svaki snage 8,333 MVA, sa grupom povezivanja D,d0. Primarna naponska razina iznosi 10 kV, a sekundarna naponska razina se kreće u opsegu od 140 do 230,4 V. Metod promene stupnjeva je promena pod opterećenjem sa 21 stupnjeva (stupnjevi 11, 12 i 13 su kombinirani u jedan stupanj, ukupno 23 pozicije). Svaka faza se može regulisati nezavisno, omogućavajući posebnu prilagodbu faza A, B i C tokom taloženja kako bi se održao ravnomerni struja kroz trofazne elektrode.

Tokom normalnog rada, B-fazni transformator je doživeo dva puta lagane gasne alarme. Nakon ispuštanja gasa, snaga je obnovljena i rad se vratio na normalu. U isto vreme uzeti su uzorci ulja za analizu plinskom hromatografijom, a rezultati nisu pokazali nikakve anormalitete. Tada je problem uglavnom pripisivan uvođenju zraka zbog propusnosti u negativno-pressioni delu sistema curenja ulja. Međutim, u narednim danima, lagani gasni alarmpi su se često pojavljivali, do 6-7 puta po smeni. Nastavna uzorkovanja ulja i analiza plinskom hromatografijom su pokazala anormalne rezultate.

1. Analiza laganog gasnog greške u transformatoru lukove peći

Analiza plinskom hromatografijom zasniva se na gasovima koji se otopine u ulju; kada koncentracija premaši limes otopljivosti ulja, formira se slobodni gas. Sastav ovih gasova (u μL/L) je blisko povezan s tipom i težinom unutrašnjih grešaka. Stoga, ovaj metod može detektovati unutrašnje greške transformatora u ranom stadijumu i kontinuirano pratiti lokaciju i razvoj takvih grešaka.

Zaključak analize: Ukupni hidrokarboni i etin su premašili dopustivu granicu. Prema pravilima kodiranja metodom tri omjera, kombinacija kodova je 1-0-1, što ukazuje da je tip greške luka diskretna.

2. Zaključci i analiza nadležnosti podizanja jezgra

2.1 Zaključci nadležnosti podizanja jezgra

Da bi se ubrzano eliminisali skriveni nedostaci opreme i sprečila eskalacija grešaka, izvršena je nadležnost podizanja jezgra. Inspekcija je pokazala da greška potječe od kontaktâ polariteta unutar tap changera pod opterećenjem, koji je pokazao ozbiljno pregrejanje i značajnu oštećenost.

2.2 Analiza pregrejanja i oštećenja kontakata polariteta

2.2.1 Dugotrajna preopterećena struja na kontaktima

Napredno izračunata struja kroz kontakt polariteta iznosila je 536 A. Zbog česte preopterećene operacije peći, stvarna struja je premašila kapacitet prekidača, što je dovelo do prekomjernog porasta temperature na kontaktu. Ovo pregrejanje formiralo je lokalne točke visoke temperature, povećavajući otpornost kontakta i inicijalizujući "loš krug" koji je dovelo do dekompozicije ulja, generisanja slobodnog gasa i daljnjih laganih gasnih alarma.

2.2.2 Dugotrajna operacija kontakata polariteta na istoj poziciji

Polaritetni prekidač je u suštini selektorski prekidač sa dvema pozicijama: jedna za naponske stupnjeve 1-10, a druga za stupnjeve 11-23. U stvarnoj operaciji, sekundarni napon peći konstantno se operirao na stupnjevima 21-23, što je dovelo do toga da kontakti ostaju na jednoj poziciji dugi period. To je eliminisalo normalnu mehaničku čišćenje površine kontakta. Organički kontaminanti su se akumulirali, formirajući stabilnu, tamnu izolacionu filmu. Ova film je postepeno smanjila kapacitet prijenosa struje, povećala otpornost kontakta i povećala temperaturu kontakta. Povišena temperatura još je ubrzala depoziciju kontaminanata, jačajući "loš krug" i dovodeći do generisanja slobodnog gasa i gasnih alarma.

3 Mere poboljšanja

3.1 Povećanje kapaciteta prijenosa struje i smanjenje otpornosti kontakta

Da bi se rešile česte preopterećenosti peći i zadovoljili zahtevi proizvodnje, kontakti polariteta su remanufakturirani. Na osnovu stvarnih merenja i bez promene dimenzija montaže, širina originalne linearno kontaktnog površine je povećana za 2 mm kako bi se povećala kapacitet struje. Originalno prelivanje hrom-nikl legure je zamenjeno tvrdim srebrnim prelivanjem, a debljina prelivanja je povećana za 0,5 mm. Ovo je poboljšalo pritisak kontakta, smanjilo otpornost kontakta i poboljšalo provodljivost.

3.2 Redovni rad bez opterećenja polaritetnog prekidača

Da bi se sprecila dugotrajna statička operacija i pridruženi porast otpornosti, dodatne operacije bez opterećenja polaritetnog prekidača su uključene tijekom preventivnog testiranja transformatora. Korisnicima je takođe zahtijevano da obavljaju rad bez opterećenja prekidača jednom mjesecno. Cilj je mehaničko čišćenje i brisanje kontaktnog površine, uklanjanje depozita i smanjenje otpornosti kontakta.

4 Zaključak

Pregrejavanje kontakata promenjivog stupnja transformatora predstavlja jedan od glavnih problema koji utiču na stabilnost rada. Timeljno i tačno identifikovanje prirode i lokacije greške ključno je za usmerene korektivne akcije. Iskustva treba kontinuirano akumulirati kako bi se poboljšala tačnost analize. Za lagane gasne alarmpi u transformatoru lukove peći, kroz kompletan analitički proces identifikovane su temeljne uzroke, a implementirane su efikasne mere za eliminaciju skrivenog nedostataka. Nakon više od dve godine rada, nisu se pojavile slične anormalnosti. Ovo rešenje je sprecilo ekonomske gubitke vezane za demontazu, popravku i neplanirani stopec transformatora, dostizajući značajne ekonomske koristi.