7 nøkkeltrinn for å sikre trygg og pålitelig installasjon av store strømtransformatorer

1. Vedlikehold og gjenoppretting av fabrikkisoleringens tilstand

Når en transformator undergår fabrikksmålinger, er isoleringsforholdet i dets optimale tilstand. Deretter har tendens til å forverres, og installasjonsfasen kan være en kritisk periode for plutselig degradasjon. I ekstreme tilfeller kan dielektriske styrken falte til punktet for mislykking, som fører til spolebrann umiddelbart ved energispenning. Under normale omstendigheter etterlater dårlig installasjon kvalitet ulike gradene av latente defekter. Derfor bør vedlikehold og gjenoppretting av isoleringsforholdet til sitt opprinnelige fabrikks tilstand være det primære målet for installasjonsprosessen. Forskjellen mellom isoleringsforholdet etter installasjon og det på fabrikken fungerer som et viktig referansepunkt for å evaluere kvaliteten på installasjonsarbeidet.

For å vedlikeholde og gjenopprette isoleringsintegritet, er det essensielt å forebygge forurensning og opprettholde rengjøring. Forurenset kan deles inn i tre typer: faste impuriteter, flytende impuriteter og gassmessige impuriteter.

• Faste impuriteter: Alle komponenter som skal installeres, må skrubbes grundig. Rengjøringen bør fortsette inntil tørket med en fiberfri hvit klut viser ingen fargeforskjell eller synlige partikler.

• Flytende og gassmessige impuriteter (hovedsakelig fuktighet): Den mest effektive metoden er vakuumbehandling, bestående av to hovedprosedyrer:

(1) Vakuumtørking og degassing:

• Etter at alle tilbehør er installert, installer en blanking plate på flansen på gassrelé siden av tanken. Åpne alle ventilene som forbinder tilbehør til hoveddelen slik at alle komponenter (inkludert kjølere), unntatt reservoaret og gassrelé, evakuers sammen med hovedtanken.

• Installer en vakuumventil eller standard stoppventil ved oljeinngangen på toppen av tanken.

• Før du evakuerer tanken, utfør en vakuumtest på rørsystemet alene for å verifisere den faktiske vakuumnivået som kan oppnås av vakuumsystemet. Hvis vakuumet overstiger 10 Pa, sjekk for lekkasje i rørsystemet eller service vakumpumpen.

• Overvåk tanken konstant for lekkasje under evakuering.

• Når vakumpumpen når sitt maksimale mulige vakuum (ikke over 133.3 Pa), hold pumpen i drift for å opprettholde dette vakuumnivået. Vakumpumpen bør fungere kontinuerlig i minst 24 timer.

(2) Vakuum oljetankning:

• Fortsett å drive vakumpumpen under oljetankning. Hold alle ventilene åpne som under vakuumprosessen slik at alle komponenter og tilbehør fylles samtidig med hovedtanken.

• Bruk en vakuum oljereinigingsenhet. Olje skal injiseres gjennom bunnolettingsventilen på tanken, la oljen strømme fra utenfor vindinger innover, for å minimere belastning på barriere.

• Når oljenivået er omtrent 200–300 mm under tankdekslet, lukk vakuumventilen og stopp evakuering, men fortsett oljetankning med vakuum oljereinigingsenhet.

• For transformatorer uten lasttapendring (OLTC), kan tankingen fortsette til oljenivået nærmer seg gassrelé blanking plate før oljereinigingsenheten stoppes.

• For OLTC-utstyrt transformator, stopp oljereinigingsenheten så snart isoleringsylinderen til selektorswitchen er fylt, for å tillate frakobling av switchen fra tanken.

• I alle tilfeller, fyll tanken så fullstendig som mulig for å minimere restluftvolum. Når vakuum brytes og olje fylles opp, går bare en liten mengde luft inn i det øvre rommet. Denne luften vil bli utpresset til reservoaret og vil ikke påvirke kjernens isolering negativt.

Det bør understrekes at nøkkelen ligger i riktig vakuum oljetankning; man bør ikke stole mye på varm oljecirkulasjon etterpå. Under varm oljecirkulasjon kan kun fuktighet som har migrert fra papperisolering til oljen fjernes av vakuum oljereinigingsenhet. Imidlertid er fuktighet allerede absorbert i papper vanskelig å slippe tilbake til oljen, og likevekten mellom olje- og papperfuktighet er veldig treg.

2. Oljelekkasje problemer

Oljelekkasje er et vanlig og fremtredende problem i transformatorer. Årsaker er mange, med design- og produksjonsdefekter som betydelige faktorer (f.eks. feilaktig tettningsdesign, dårlig maskinering eller utilstrekkelig svareltekvalitet). Feil ved installasjon på stedet og uoppmerksom arbeidsferdighet bidrar også vesentlig (f.eks. utilstrekkelig rengjøring av flansesurfacer, tilstedeværelse av olje, rost, svareplet; gamle tetninger med tapet elastisitet; uhensiktsmessige flanseforbindelsesflater ikke rettet).

Å håndtere oljelekkasje krever nøygrann arbeid:

• Før installasjon, utfør trykkettningstester på kjølere, reservoarer, risere og oljereinigingsenheter, og reparér umiddelbart eventuelle lekkende deler.

• Sjekk og forbered alle flanseforbindelsesflater grundig. Eventuelle misjusteringer under heving må rettes før installasjon; alvorlige tilfeller bør behandles sammen med produsenten.

• Etter installasjon, utfør en total tettningstest: sett på ikke mer enn 0.03 MPa trykk på tankdekslet i 24 timer, uten at oljelekkasje er tillatt.

3. Delvis utslipp test

En delvis utslipptest (PD-test) refererer til en induksjonsspenningstålighetstest med PD-målingskapasitet. Ifølge GB 50150-91:

• Delvis utslipptest anbefales for 500 kV-transformatorer.

• For 220 kV og 330 kV-transformatorer, anbefales PD-tester hvis testutstyr er tilgjengelig.

Selv om testspenningen for PD-testing er lavere enn for standard induksjonsspenningstester, er varigheten forlengt over 60 ganger. Kombinert med følsomme instrumenter som overvåker intern utvikling av utslipp, er destruktiv potensial kontrollerbar. Således kombinerer PD-testing egenskaper av både ikke-destruktive og destruktive tester, og det er effektivt for å oppdage isoleringsdefekter. Dette har ført til hurtig aksept. De fleste prosjekteiere utfører nå PD-tester på nylig installerte eller overhauled transformatorer, og oppnår betydelige fordeler—tidlig oppdaging av installasjonsfeil, identifisering av ustabil fabrikk-PD-ytelse, og sikring av vellykket initiell energispenning.

4. Impulsavslutningstest ved nominalspenning

Impulsavslutningstest ved nominalspenning er hovedsakelig ment for å verifisere om magnetiseringsinrushstrømmen generert under energispenning vil få transformatorens differensialbeskyttelse til å virke. Det er ikke designet for å teste transformatorens isoleringsstyrke.

I virkeligheten, under impulsavslutningstesten, unntatt relébeskyttelse overvåking, er det ingen instrumenter for å oppdage mulige overspenninger, og ingen målbare data registreres. Derfor, fra et perspektiv av isoleringsvurdering, mangler testen konkluderende verdi og er i grunnen meningsløs.

Uansett, har isoleringsmislykkelser i transformatorer skjedd under impulsavslutningstester—vanligvis på grunn av eksisterende alvorlige defekter som blir synlige umiddelbart ved energispenning. Omvendt, det finnes mange tilfeller hvor transformatorer har passert fem impulsavslutninger uten problemer, men har mislykkes (brannt ut) noen minutter til dager etter kommisjonering.

5. Vurdering av isoleringsforhold

Vurdering av isoleringsforhold inkluderer måling av isoleringsmotstand, absorpsjonsforhold, polarisasjonsindeks, DC-lekkestrøm, og dielektrisk tapstangent (tan δ).

Etter installasjon, kan transformatorens isoleringsforhold ha forverret seg i ulike grad sammenlignet med fabrikkforhold, og målemetoder mellom sted og fabrikk kan variere. Derfor, når man sammenligner kommisjoneringstestresultater med fabrikksdata, er en helhetlig analyse nødvendig for å gjøre nøyaktige vurderinger. Disse resultatene bør også fungere som en basis for fremtidig forebyggende testing.

Det er spesielt viktig å merke seg: når isoleringsmotstanden er veldig høy, kan absorpsjonsforholdet synke. I slike tilfeller, bør et absorpsjonsforhold under 1.3 ikke automatisk tilskrives fuktighet i isoleringen.

6. Forståelse og funksjon av pusten

Hvis sekken i reservoaret er analog til lunger, så fungerer pusten som nesen. Når last eller omgivende temperatur øker, som fører til at oljen i tanken utvider seg, "puster" sekken ut gjennom pusten for å forhindre for stor press. Tilsvarende "puster" den inn for å forhindre vakuum dannelse i tanken. Hvis pusten blir blokkert, kan mindre konsekvenser inkludere falsk oljenivåindikasjon; alvorlige tilfeller kan utløse gassrelé eller trykkavlastningsenhet operasjon, som fører til ulykker.

Pusteblokkering kan oppstå ikke bare hvis transportseglingen glemmes å fjerne, men også under drift på grunn av:

• Fuktighetsoptagelse og nedbrytning av tørkestoff (farget-skiftende silikagel)

• Opphoping av støv i oljeskålen

Derfor er to vedlikeholdsoppgaver essensielle:

• Sørg for at silikagel i pusten har tilstrekkelig fuktighetsoptagelseskapasitet og unngå mätning. Erstatt eller regenerer silikagel når 1/5 av den har skiftet farge.

• Reinig oljeskålen regelmessig, fyll på med rent olje, og behold oljenivået over luftbaffelen for å sikre at innkommande luft passerer gjennom en oljebad, filtrerer ut støvpartikler.