Mechanische Leistungsprüfung von Verteilungstransformatoren: Verstärkung der strukturellen Widerstandsfähigkeit

Als jemand, der seit langem an Betriebs- und Wartungsprojekten für Verteilungsausrüstungen beteiligt ist, erkenne ich tiefgreifend, dass Verteilungstransformatoren im komplexen Ökosystem der Stromverteilung ständig mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, die durch elektromagnetische Kräfte aufgrund von elektrischen Fehlern, Vibrationen während des Transports und verschiedene Umweltkräfte entstehen. Um ihre mechanische Integrität zu gewährleisten, sind systematische Inspektionen unerlässlich. Im Gegensatz zu elektrischen und thermischen Leistungsbewertungen konzentrieren sich mechanische Leistungsprüfungen auf die strukturelle Haltbarkeit, was der Schlüssel zur Verhinderung katastrophaler Ausfälle ist. Hier sind aus praktischer Sicht die wesentlichen Punkte der mechanischen Prüfung von Verteilungstransformatoren.

I. Verstehen der Notwendigkeit mechanischer Inspektionen

Im täglichen Betrieb und Wartung bin ich mir bewusst, dass Verteilungstransformatoren während ihres gesamten Lebenszyklus von der Inbetriebnahme bis zur Stilllegung mechanische Herausforderungen meistern müssen. Die starken elektromagnetischen Kräfte, die durch Kurzschlüsse entstehen, können die Wicklungen verformen; seismische Aktivitäten oder rauhe Behandlung während des Transports können auch interne Komponenten beschädigen. Daher können regelmäßige Inspektionen, von einfachen visuellen Prüfungen bis hin zu komplexen dynamischen Tests, uns dabei helfen, verborgene Mängel in der Ausrüstung zu erkennen. Durch frühzeitige Identifizierung von mechanischen Schwachstellen können Betriebs- und Wartungspersonal rechtzeitig eingreifen, um plötzliche Ausfälle zu vermeiden, Stromversorgungsunterbrechungen zu verhindern und die Sicherheit der Infrastruktur zu schützen.

II. Umsetzung der Kerninhalte der mechanischen Prüfung
(1) Kurzschlussimpulsprüfung

Während der Arbeit führe ich Kurzschlussimpulsprüfungen durch, um Fehlerbedingungen zu simulieren und somit die Fähigkeit des Transformators, elektromagnetischen Kräften standzuhalten, zu messen. Während des Tests deuten eine Abweichung des Impedanzwertes oder eine Verschiebung der Wicklungen darauf hin, dass es mechanische Spannungen in der Ausrüstung gibt. In diesem Fall werde ich eine Prüfung der Klemmstruktur und des Trägergestells anordnen, um potenzielle Probleme zu identifizieren.

(2) Schwingungsanalyseprüfung

Während des Betriebs und der Wartung können Sensoren verwendet werden, um die Schwingungen der Ausrüstung während des Betriebs zu überwachen. Sobald eine abnorme Frequenz erkannt wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass es Probleme wie lose Komponenten, fehlgelegte Eisenkerne oder defekte Kühlventilatoren in der Ausrüstung gibt. Diese nicht-invasive Prüfmethode ermöglicht es mir, die Störung genau zu lokalisieren und Reparaturarbeiten durchzuführen, bevor die mechanischen Probleme sich verschlimmern, und stellt so den stabilen Betrieb der Ausrüstung sicher.

(3) Mechanische Stoßprüfung

Für neu hergestellte oder transportierte Transformatoren führe ich mechanische Stoßprüfungen durch, um deren Standhaftigkeit gegenüber Stößen zu bewerten. Durch Methoden wie Falltests und seismische Simulationen werden Schwachstellen von Teilen wie dem Ölbehälter, den Buchsen oder den Endverbindungen aufgedeckt, und es wird eine Prüfung der wichtigen Verbindungen angestoßen, um die Qualität der Ausrüstung von Grund auf zu kontrollieren.

III. Einhaltung von Prüfverfahren und -standards

Während des Prüfprozesses ist es notwendig, streng nach Standards wie IEEE C57.12.90 und IEC 61378 durchgeführte strenge mechanische Prüfungen durchzuführen. Genaue Verfahren befolgen. Zum Beispiel, wenn ein Kurzschlussversuch durchgeführt wird, das mechanische Verhalten überwacht wird, muss der Stromeintrag präzise gesteuert werden. Nach jeder Prüfung werden die Testparameter, beobachtete Verformungen und Wartungsvorschläge sorgfältig dokumentiert, und historische Aufzeichnungen werden angelegt, um Daten für die spätere Analyse der Ausrüstung bereitzustellen.

IV. Strategien zur Anpassung der Prüffrequenz an Szenarien

Basierend auf den tatsächlichen Arbeitsbedingungen passe ich die Frequenz der mechanischen Prüfungen flexibel an. In erdbebengefährdeten Gebieten wird eine Schwingungsprüfung an Verteilungstransformatoren vierteljährlich durchgeführt; in stabilen Umgebungen reicht eine jährliche Prüfung aus. Sofort nach dem Transport neuer installierter Geräte wird eine Prüfung durchgeführt, um deren Integrität zu überprüfen. Gleichzeitig wird mit fortschrittlichen Überwachungssystemen, durch eingebettete Dehnungsmessstreifen und Beschleunigungsmesser, eine kontinuierliche Prüfung der mechanischen Leistung der Ausrüstung realisiert, und die Effizienz der Betriebs- und Wartungstätigkeiten wird verbessert.

V. Methoden zur Überwindung von Prüfschwierigkeiten

In der Praxis werden bei mechanischen Prüfungen viele komplexe Probleme auftreten, wie z.B. die Detektion von internen Schäden ohne Demontage der Ausrüstung. Für solche Situationen, wenn professionelle Prüfmethoden wie Ultraschallprüfung eingesetzt werden, führe ich die Arbeit auf der Grundlage von Fachwissen durch. Darüber hinaus erfordert die Unterscheidung zwischen normaler Verschleiß und abnormer Verschlechterung erfahrungsbasiertes Urteilsvermögen. Ich kombiniere in der Regel mehrere Prüfmethoden, wie z.B. die Kombination von Schwingungsanalyse und visueller Prüfung, und verwende gleichzeitig historische Daten für vergleichende Bewertungen, um die Genauigkeit der Prüfungen zu verbessern.

VI. Integrierte Praxis der mechanischen Prüfung und Wartung

Im Betriebs- und Wartungsprozess ist die mechanische Prüfung ein entscheidender Schritt, der Diagnose und Wartungsmaßnahmen verbindet. Ein umfassender Prüfbericht, der Probleme wie lockere Bolzen, verformte Wicklungen oder beschädigte Trägerelemente der Ausrüstung markiert, kann die Bedürfnisse für Notfallreparaturen oder Bauteilaustausch klären. Zum Beispiel, wenn bei einer Schwingungsprüfung ein fehlgelegter Eisenkern festgestellt wird, ist die Neuausrichtung und Befestigung oberste Priorität. Die Integration mechanischer Prüfungen in den vorbeugenden Wartungsplan kann die Lebensdauer des Transformators effektiv verlängern und die Resilienz des Stromnetzes erhöhen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass aus der Sicht des täglichen Betriebs und der Wartung die mechanische Leistungsprüfung ein wichtiges Mittel ist, um Verteilungstransformatoren vor strukturellen Schäden zu schützen. Durch standardisierte Prüfungen, datengesteuerte Analysen und proaktive Eingriffe wird sichergestellt, dass Transformatoren mechanischen Prüfungen standhalten. Mit den Veränderungen in der Stromnachfrage ist die Durchführung umfassender mechanischer Prüfungen die beste Praxis im Betrieb und der Schlüssel zur Aufrechterhaltung eines zuverlässigen Stromnetzbetriebs.