7 sleutelstappen om een veilige en betrouwbare installatie van grote elektriciteitsversterkers te waarborgen

1. Het onderhouden en herstellen van de fabriekse isolatieconditie

Wanneer een transformatortoestel fabriekstests ondergaat, is de isolatieconditie in optimale staat. Daarna neigt de isolatieconditie te verslechteren, en de installatiefase kan een kritische periode zijn voor plotselinge degradatie. In extreme gevallen kan de dielektrische sterkte tot mislukking dalen, wat onmiddellijk bij inschakeling tot spoelverbranding kan leiden. Onder normale omstandigheden laten slechte installatiekwaliteit verschillende graden van latente defecten achter. Daarom zou het behoud en herstel van de isolatieconditie naar de oorspronkelijke fabrieksstaat het primaire doel van het installatieproces moeten zijn. Het verschil tussen de isolatieconditie na installatie en die in de fabriek dient als een belangrijke benchmark voor de evaluatie van de kwaliteit van het installatiewerk.

Om de isolatie-integriteit te behouden en te herstellen, is het essentieel om besmetting te voorkomen en reinheid te handhaven. Besmettingen kunnen worden ingedeeld in drie soorten: vaste impuriteiten, vloeibare impuriteiten en gasvormige impuriteiten.

• Vaste Impuriteiten: Alle componenten die geïnstalleerd moeten worden, moeten grondig worden gereinigd. De reiniging moet doorgaan totdat er met een stofvrij wit doek wordt afgeveegd, zonder kleurverandering of zichtbare deeltjes.

• Vloeibare en Gasvormige Impuriteiten (voornamelijk vocht): De meest effectieve methode is vacuümbehandeling, bestaande uit twee hoofdprocedures:

(1) Vacuüm Drogen en Degasseren:

• Na het installeren van alle accessoires, installeer een plaat op de flens aan de zijde van de gaskoppelrelais van de tank. Open alle kleppen die de accessoires verbinden met het hoofdlichaam, zodat alle componenten (inclusief koelers), behalve de conservator en het gaskoppelrelais, samen met de hoofdtank worden geëvacueerd.

• Installeer een vacuümklep of standaard stopklep op de olie-inlaat boven op de tank.

• Voordat de tank wordt geëvacueerd, voer een vacuümtest uit op de leidingen alleen om het daadwerkelijk bereikbare vacuümpeil van het vacuüm-systeem te verifiëren. Als het vacuüm meer dan 10 Pa bedraagt, controleer dan op lekkage in de leidingen of onderhoud de vacuümpomp.

• Houd de tank continu in de gaten op lekkage tijdens de evacuatie.

• Zodra de vacuümpomp het maximale mogelijke vacuüm heeft bereikt (niet meer dan 133,3 Pa), laat de pomp draaien om dit vacuümpeil te handhaven. De vacuümpomp moet minstens 24 uur continu werken.

(2) Vervullen met olie onder vacuüm:

• Laat de vacuümpomp blijven werken tijdens het invullen met olie. Houd alle kleppen open zoals tijdens het vacuüm maken, zodat alle componenten en accessoires tegelijk met de hoofdtank worden gevuld.

• Gebruik een vacuüm oliezuiveraar. Olie moet door de onderste olie-inlaatklep van de tank worden ingebracht, waardoor de olie van buiten de windingen naar binnen stroomt, waardoor de belasting op de barrières wordt geminimaliseerd.

• Wanneer het oliepeil ongeveer 200-300 mm onder de tankafsluiting is, sluit de vacuümklep en stop met evacueren, maar ga door met het invullen met olie met de vacuüm oliezuiveraar.

• Voor transformators zonder belastingspanningschakelaars (OLTC), kan het invullen doorgaan totdat het oliepeil de blankingplaat van het gaskoppelrelais nadert voordat de oliezuiveraar wordt gestopt.

• Voor transformators met OLTC, stop de oliezuiveraar zodra de isolerende cilinder van de selecteurschakelaar is gevuld, om de schakelaar van de tank los te koppelen.

• In alle gevallen, vul de tank zo vol mogelijk om het resterende luchtvolume te minimaliseren. Bij het breken van het vacuüm en het bijschenken van olie komt slechts een kleine hoeveelheid lucht in de bovenste ruimte. Dit lucht zal in de conservator worden uitgedreven en zal de kernisolatie niet negatief beïnvloeden.

Het moet benadrukt worden dat de sleutel ligt in het juiste invullen met olie onder vacuüm; men mag zich niet te veel verlaten op circulatie van hete olie hierna. Tijdens de circulatie van hete olie kan alleen vocht dat van papierisolatie naar de olie is gemigreerd, door de vacuüm oliezuiveraar worden verwijderd. Echter, vocht dat al in het papier is opgenomen, is moeilijk terug te geven aan de olie, en het evenwicht tussen olie en papier vocht is zeer traag.

2. Problemen met olielekkingen

Olielekkingen zijn een algemeen en prominent probleem bij transformators. Er zijn tal van oorzaken, waarbij ontwerp- en fabricagefouten belangrijke factoren zijn (bijvoorbeeld onjuist ontworpen dichtheid, slechte bewerking of onvoldoende laswerk). Opplaatsinstallatiefouten en slordig werk zijn ook significant (bijvoorbeeld onvoldoende reiniging van flensoppervlakken, aanwezigheid van olie, roest, lasdruppels; verouderde sponningen met verloren elasticiteit; oneffen flensoppervlakken die niet worden gecorrigeerd).

Het aanpakken van olielekkingen vereist nauwkeurig werk:

• Voer voor de installatie drukdichtheidstests uit op koelers, conservators, risers en oliezuiervers, en repareer lekkende delen onmiddellijk.

• Controleer en bereid alle flens-dichtoppervlakken zorgvuldig voor. Eventuele misalignments tijdens het tillen moeten worden gecorrigeerd voordat de installatie plaatsvindt; ernstige gevallen moeten samen met de fabrikant worden aangepakt.

• Na de installatie, voer een algemene dichtheidstest uit: breng maximaal 0,03 MPa druk aan op de tankafsluiting gedurende 24 uur, zonder olielekking toegestaan.

3. Gedeeltelijke uitslagtest

Een gedeeltelijke uitslag (PD) test verwijst naar een aangevoerde spanningduurtest met PD-meting. Volgens GB 50150-91:

• Gedeeltelijke uitslagtests worden aanbevolen voor 500 kV transformators.

• Voor 220 kV en 330 kV transformators worden PD-tests aanbevolen als meetapparatuur beschikbaar is.

Hoewel de testspanning voor PD-tests lager is dan die van standaard aangevoerde spanningstests, is de duur meer dan 60 keer langer. Samen met gevoelige instrumenten die interne uitslagontwikkeling monitoren, is het destructieve potentieel controleerbaar. Zo combineert PD-testing kenmerken van zowel niet-destructieve als destructieve tests, waardoor isolatiedefecten effectief worden gedetecteerd. Daarom heeft PD-testing snel aan populariteit gewonnen. De meeste projecteigenaren voeren nu PD-tests uit op nieuw geïnstalleerde of gereviseerde transformators, met aanzienlijke voordelen - vroege detectie van installatiefouten, identificatie van onstabiele fabrieks-PD-prestaties en het garanderen van een succesvolle initiële inschakeling.

4. Impuls-sluitingstest op aansluitspanning

De impuls-sluitingstest op aansluitspanning is primair bedoeld om te verifiëren of de magnetiseringsinrushstroom die tijdens de inschakeling wordt gegenereerd, de differentiële bescherming van de transformatortoestellen zal doen werken. Het is niet bedoeld om de isolatiesterkte van de transformatortoestellen te testen.

Tijdens de impuls-sluitingstest, naast de relaisbescherming monitoring, zijn er geen instrumenten om mogelijke overspanningen te detecteren, en worden er geen meetbare gegevens vastgelegd. Daarom, vanuit het perspectief van isolatie-evaluatie, mist de test conclusieve waarde en is het in wezen zinloos.

Toch zijn er gevallen bekend waarbij isolatiefouten in transformators tijdens de impuls-sluitingstest optreden - meestal door pre-existerende ernstige defecten die onmiddellijk bij inschakeling zichtbaar worden. Aan de andere kant zijn er talloze gevallen waarbij transformators vijf impuls-sluitingen zonder problemen hebben doorstaan, maar vervolgens (verbrand) binnen enkele minuten tot dagen na de inbedrijfstelling faalden.

5. Beoordeling van de isolatieconditie

Beoordeling van de isolatieconditie omvat het meten van isolatieweerstand, absorptieverhouding, polarisatie-index, gelijkstroom-lekstroom, en dielectrische verliesfactor (tan δ).

Na de installatie kan de isolatieconditie van de transformatortoestellen in verschillende mate zijn verslechterd ten opzichte van de fabriekscondities, en de meetmethoden op de site en in de fabriek kunnen verschillen. Daarom is een grondige analyse nodig bij het vergelijken van de inbedrijfstellingstestresultaten met fabrieksgegevens om accurate oordelen te maken. Deze resultaten moeten ook dienen als basislijn voor toekomstige preventieve tests.

Het is bijzonder belangrijk op te merken: wanneer de isolatieweerstand zeer hoog is, kan de absorptieverhouding afnemen. In dergelijke gevallen moet een absorptieverhouding onder 1,3 niet automatisch worden toegeschreven aan vocht in de isolatie.

6. Begrip en functie van de ademer

Als de blaas in de conservator analoog is aan de long, dan fungeert de ademer als de neus. Wanneer de belasting of de omgevingstemperatuur toeneemt, waardoor de olie in de tank uitdijt, "ademt" de blaas via de ademer uit om overmatige druk te voorkomen. Omgekeerd "ademt" hij in om vacuümvorming in de tank te voorkomen. Als de ademer verstopt raakt, kunnen de minder ernstige gevolgen vals oliepeil-aanduidingen zijn; in ernstige gevallen kan het de werking van het gaskoppelrelais of het drukaflossingsmechanisme activeren, wat tot ongelukken kan leiden.

Ademer-verstopping kan niet alleen optreden als het verzendzegel wordt vergeten te verwijderen, maar ook tijdens de exploitatie door:

• Vochtabsorptie en degradatie van de desiccant (kleurveranderende silica-gel)

• Stofopbouw in de oliebeker

Daarom zijn twee onderhoudstaken essentieel:

• Zorg ervoor dat de silica-gel in de ademer voldoende vocht-absorberend vermogen heeft en verzadiging voorkomt. Vervang of regenereer de silica-gel wanneer 1/5 ervan van kleur is veranderd.

• Reinig regelmatig de oliebeker, vul met schone olie, en houd het oliepeil boven de luchtbarrière om ervoor te zorgen dat binnenkomende lucht door een oliebad gaat, waardoor stofdeeltjes worden gefilterd.