Pagsusuri ng Kamalian at mga Tugon sa Pagsasabog ng Light Gas Alarm sa 25 MVA Arc Furnace Transformer

Ang isang 25 MVA na electric arc furnace transformer sa 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, na 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). Ang bawat phase ay maaring iregulate nang independiyente, na nagbibigay-daan sa hiwalay na pag-adjusst ng phases A, B, at C sa panahon ng smelting upang mapanatili ang balanced current sa three-phase electrodes.

Sa normal na operasyon, ang B-phase transformer ay nakaranas ng dalawang pagkakataon ng light gas alarms. Pagkatapos ng gas release, ang power ay naibalik at ang operasyon ay bumalik sa normal. Ang mga oil samples ay kinuha nang sabay-sabay para sa gas chromatographic analysis, at ang resulta ay walang anumang abnormalidad. Sa oras na iyon, ang isyu ay pangunahing itinuturing na dahil sa pagpasok ng hangin dahil sa pag-leak sa negative-pressure section ng oil piping system. Gayunpaman, sa mga sumunod na araw, ang mga light gas alarms ay madalas na nangyari, umabot sa 6-7 beses kada 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 naka-dissolve sa oil; kapag ang concentration ay lumampas sa solubility limit ng oil, nabubuo ang free gas. Ang komposisyon ng mga gas (sa μL/L) ay malapit na nauugnay sa uri at grabe ng internal faults. Kaya, ang paraan na ito ay maaaring detekta ang mga internal transformer faults sa maagang yugto at patuloy na monitorin ang lokasyon at pag-unlad ng mga fault na ito.

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

2. Core Lifting Inspection Findings at Analisis

2.1 Core Lifting Inspection Findings

Upang agad na alisin ang mga hidden danger ng equipment at maiwasan ang paglaki ng fault, isinagawa ang core lifting inspection. Ang inspeksyon ay nagpakita na ang fault ay nagsimula sa polarity switch contacts sa loob ng on-load tap changer, na nagpakita ng matinding 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 pamamagitan ng polarity switch contact ay inaasahang 536 A. Dahil sa madalas na overload operation ng furnace, ang aktwal na current ay lumampas sa rated capacity ng switch, na nagresulta sa excessive temperature rise sa contact. Ang overheating na ito ay nagform ng localized hot spots, na nagdulot ng pagtaas ng contact resistance at pagsimula ng "vicious cycle" na nagresulta sa dekomposisyon ng oil, pagbuo 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 esensyal na isang selector switch na may dalawang posisyon: isa para sa voltage taps 1-10 at ang iba para sa taps 11-23. Sa aktwal na operasyon, ang secondary voltage ng furnace ay laging inoperahan sa taps 21-23, na nagresulta sa pag-stay ng switch contacts sa iisang posisyon ng mahabang panahon. Ito ay nagalis ng normal na wiping action, na nagprevented ng self-cleaning ng contact surface. Ang organic contaminants ay nakalipon, na nagform ng stable, dark insulating film. Ang film na ito ay paulit-ulit na nareduce ang current-carrying capacity, nag-increase ng contact resistance, at nag-elevate ng contact temperature. Ang taas na temperatura ay mas nag-accelerate ng contaminant deposition, na nag-reinforce ng "vicious cycle" at nagresulta sa pagbuo ng free gas at gas alarms.

3 Pagsasara ng Measures

3.1 Taasin ang Contact Current-Carrying Capacity at Bawasan ang Contact Resistance

Upang tugunan ang madalas na furnace overloads at mapanatili ang production demands, ang polarity switch contacts ay re-manufactured. Batay sa aktwal na measurements at nang hindi baguhin ang installation dimensions, ang width ng orihinal na linear contact surface ay inincrease ng 2 mm upang palakasin ang current capacity. Ang orihinal na chromium-nickel alloy plating ay inreplace ng hard silver plating, at ang thickness ng plating ay inincrease ng 0.5 mm. Ito ay nag-improve ng contact pressure, nareduce ang contact resistance, at nag-enhance ng conductivity.

3.2 Regular No-Load Operation ng Polarity Switch

Upang maiwasan ang mahabang stationary operation at associated resistance increase, idinagdag ang additional no-load operations ng polarity switch sa panahon ng transformer preventive testing. Inrequire din ang users na gawin ang isang no-load operation ng switch bawat buwan. Ang layunin ay mekanikal na iwipe at linisin ang contact surface, na nagreresulta sa pag-alis ng deposits at pagbabawas 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 maagang at tumpak na pag-identify ng kalikasan at lokasyon ng fault para sa targeted corrective actions. Dapat patuloy na makolekta ang mga aral upang mapabuti ang accuracy ng analisis. Para sa light gas alarms sa arc furnace transformer, ang root causes ay natuklasan sa pamamagitan ng comprehensive analysis, at naipatupad ang epektibong measures upang alisin ang hidden danger. Matapos ang higit sa dalawang taon ng operasyon, walang katulad na abnormality ang nangyari. Ang solusyon na ito ay naiwasan ang economic losses na kaugnay ng removal, repair, at unplanned downtime ng transformer, na nagresulta sa significant economic benefits.