Pagsusuri sa Pagkakamali at mga Talaan ng Proteksyon para sa Transformer na H59/H61

1. Mga Dahilan ng Pagsira sa H59/H61 Oil-Immersed Distribution Transformers

1.1 Pagsira ng Insulation
Ang pagbibigay ng kuryente sa mga rural na lugar ay karaniwang gumagamit ng isang 380/220V mixed system. Dahil sa mataas na proporsyon ng single-phase loads, ang H59/H61 oil-immersed distribution transformers madalas nag-ooperate sa ilalim ng malaking imbalance ng three-phase load. Sa maraming kaso, ang antas ng imbalance ng three-phase load ay lubhang lumalampas sa mga limitasyon na pinahihintulutan ng mga regulasyon sa operasyon, nagdudulot ng maagang pagtanda, pagkasira, at huling pagkawala ng insulation ng winding, na nagresulta sa pagkawala ng pagbabakbak.

Kapag ang H59/H61 oil-immersed distribution transformers ay nagkaroon ng matagal na overloading, mga problema sa low-voltage side line, o biglaang pagtaas ng load, at walang mga protective devices na nakainstal sa low-voltage side—habang ang high-voltage side drop-out fuses ay hindi agad gumagana (o hindi gumagana)—ang mga transformers ay napipilitang magdala ng fault currents na lubos na lumalampas sa kanilang rated current (minsan ilang beses pa ang rated value) para sa mahabang panahon. Ito ay nagresulta sa talumpati ng temperatura, nagpapabilis ng pagtanda ng insulation at huling pagkawala ng pagbabakbak ng winding.

Pagkatapos ng matagal na operasyon, ang mga sealing components tulad ng rubber beads at gaskets sa H59/H61 oil-immersed distribution transformers ay tumatanda, nasisira, at nawawalan ng kakayahang magtrabaho. Kung hindi ito natutuklasan at inirereplace nang agad, ito ay nagresulta sa pagbaba ng antas ng langis. Ang moisture mula sa hangin ay pumapasok sa insulating oil sa malaking dami, lubhang binabawasan ang dielectric strength nito. Sa seryosong kondisyong kulang ng langis, ang tap changer maaaring maging exposed sa hangin, mag-absorb ng moisture, at magsimula ng mga discharge o short circuit, na nagresulta sa pagkawala ng transformer.

Ang hindi sapat na proseso ng paggawa—tulad ng hindi kumpleto na varnish impregnation sa pagitan ng mga layer ng winding (o mahina ang quality ng insulating varnish), hindi sapat na pagdrying, o hindi handa ang welding ng winding joint—ay nag-iwan ng hidden insulation defects sa H59/H61 oil-immersed distribution transformers. Bukod dito, sa panahon ng commissioning o maintenance, maaaring idagdag ang substandard insulating oil, o maaaring pumasok ang moisture at contaminants sa langis, nagpapababa ng kalidad ng langis at nagpapababa ng insulation strength. Sa loob ng panahon, ito ay maaaring magresulta sa insulation breakdown at pagkawala ng H59/H61 oil-immersed distribution transformer.

1.2 Overvoltage
Ang lightning protection grounding resistance ay hindi sumasabay sa kinakailangang pamantayan. Kahit na ito ay compliant nang una sa panahon ng commissioning, ang corrosion, oxidation, breakage, o hindi mabuting welding ng mga steel components ng grounding system sa paglipas ng panahon ay maaaring magresulta sa dramatic na pagtaas ng grounding resistance, na nagdudulot ng pagsira ng transformer sa panahon ng lightning strikes.

Ang hindi tama na lightning protection configuration ay karaniwan: maraming rural na H59/H61 oil-immersed distribution transformers ay may iisang set lamang ng high-voltage surge arresters sa high-voltage side. Dahil ang mga rural power systems ay halos lahat ay gumagamit ng Yyn0-connected transformers, ang lightning strikes ay maaaring mag-induce ng both forward at reverse transformation overvoltages. Kung wala ang surge arresters sa low-voltage side, ang mga overvoltages ay lubhang nagpapataas ng panganib ng pagsira ng transformer.

Ang 10kV power system sa rural areas ay may mataas na probability ng ferroresonance. Sa panahon ng resonant overvoltage events, ang primary-side current ng H59/H61 oil-immersed distribution transformers ay lubhang tumataas, na maaaring magresulta sa pagkawala ng winding o bushing flashover—kahit na explosion.

1.3 Mahigpit na Kondisyon ng Operasyon
Sa panahon ng tag-init na mainit o kapag ang H59/H61 oil-immersed distribution transformers ay nag-ooperate nang patuloy sa ilalim ng overload, ang temperatura ng langis ay lubhang tumataas. Ito ay lubhang nagpapahina ng heat dissipation, nagpapabilis ng pagtanda, pagkasira, at pagkawala ng insulation, at huling nagpapakurta ng buhay ng transformer.

1.4 Hindi Tama na Operasyon ng Tap Changer o Maliit na Kalidad
Ang mga rural electricity loads ay scattered, highly seasonal, na may malaking peak-to-valley differences at mahabang low-voltage lines, na nagresulta sa malaking pagbabago ng voltage. Bilang resulta, madalas na manu-mano ang mga electrician sa rural na adjust ang tap changers ng H59/H61 oil-immersed distribution transformers. Ang karamihan sa mga adjustment na ito ay hindi sumusunod sa prescribed procedures, at pagkatapos ng adjustment, hindi kadalasang sinusukat at kinikompara ang DC resistance values ng bawat phase bago ire-energize. Bilang resulta, maraming transformers ang may maliit na positioned tap changers o mahinang contact, na nagresulta sa sharp na pagtaas ng contact resistance at pagkawala ng tap changer.

Ang mga tap changers na may maliit na kalidad—na may hindi sapat na contact sa pagitan ng stationary at moving contacts, o mismatched external position indicators versus actual internal positions—ay maaaring magresulta sa mga discharge o short circuit pagkatapos energize, na nagresulta sa destruction ng tap changer o kahit ng buong winding.

1.5 Mga Isyu sa Grounding ng Core ng Transformer
Dahil sa inherent na quality problems sa H59/H61 oil-immersed distribution transformers, ang insulating varnish sa pagitan ng silicon steel laminations ay tumatanda sa paglipas ng panahon o nagdeteriorate nang maaga dahil sa iba pang dahilan, na nagresulta sa multi-point grounding ng core at nagresulta sa pagsira.

1.6 Prolonged Overload Operation
Sa pag-unlad ng ekonomiya sa rural areas, ang demand para sa kuryente ay lubhang tumaas. Gayunpaman, ang mga bagong H59/H61 oil-immersed distribution transformers ay hindi agad na ininstall, at hindi rin ang mga umiiral na units ay inreplace ng mas mataas na capacity models. Bilang resulta, ang kasalukuyang transformers ay nag-ooperate sa ilalim ng chronic overload. Kasama ang mataas na proporsyon ng single-phase loads sa rural areas—na hindi nagpapahintulot ng balanced three-phase loading—ang isa na phase ay kadalasang nagdaranas ng severe long-term overload, at ang neutral-line current ay lubhang lumalampas sa allowable limits. Ang mga kondisyong ito ay huling nagresulta sa pagkawala ng H59/H61 oil-immersed distribution transformer.

2. mga Tugon
Ayon sa mga kasalukuyang regulasyon, ang bawat H59/H61 na oil-immersed distribution transformer ay dapat na may tatlong pangunahing proteksyon: laban sa kidlat, short circuit, at overload. Ang proteksyon laban sa kidlat nangangailangan ng surge arresters sa parehong high- at low-voltage sides, at inuuri ang zinc oxide (ZnO) arresters. Ang proteksyon laban sa short circuit at overload ay dapat na isipin nang hiwalay: ang high-voltage drop-out fuses ay dapat na pangunahing protektahan ang internal short circuits, habang ang overloads at low-voltage line short circuits ay dapat na asikasuhin ng low-voltage circuit breakers o fuses na i-install sa low-voltage side.

Sa panahon ng operasyon, dapat na gamitin ang clamp-on ammeters nang regular upang sukatin ang three-phase load currents at suriin kung ang imbalance ay nananatiling nasa hangganan ng regulasyon. Kung ang imbalance ay lumampas sa pinahihintulang halaga, dapat na agad na gawin ang redistribusyon ng load upang ibalik ito sa kompliyansiya.

Ang routine inspections ng H59/H61 na oil-immersed distribution transformers ay dapat na isagawa ayon sa regulasyon, suriin ang kulay, antas, at temperatura ng langis para sa normalidad at paghahanap ng pagdulas ng langis. Dapat na suriin ang mga bushing surface para sa flashover o discharge marks. Anumang anomaliya ay dapat na asikasuhin agad. Ang panlabas ng transformer, lalo na ang mga bushing, ay dapat na linisin nang regular upang alisin ang dumi at kontaminante.

Bago ang taunang thunderstorm season, ang high- at low-voltage surge arresters at grounding down conductors ay dapat na maging kasangkot sa malaking inspeksyon. Ang hindi sumasabay na arresters ay dapat na palitan. Ang grounding down conductors ay hindi dapat magkaroon ng nasirang strands, mahinang welds, o pagsira. Ang aluminum wire ay hindi dapat gamitin; sa halip, ang grounding conductors ay dapat na gawa ng 10–12 mm diameter round steel o 30×3 mm flat steel.

Ang resistance ng grounding ay dapat na masubok taun-taon sa panahon ng matarik na panahon ng taglamig (pagkatapos ng hindi bababa sa isang linggong patuloy na maaliwanag). Ang hindi sumasabay na mga sistema ng grounding ay dapat na ayusin. Kapag ikonekta ang terminal studs ng transformer sa overhead conductors sa high- at low-voltage sides, dapat na gamitin ang copper-aluminum transition connectors o copper-aluminum equipment clamps. Bago ang koneksyon, ang contact surfaces ng mga connectors na ito ay dapat na ipulido gamit ang No. 0 sandpaper at i-coat ng angkop na dami ng conductive grease.

Ang tap changer operations sa H59/H61 na oil-immersed distribution transformers ay dapat na sungguhan na sundin ang regulasyon. Pagkatapos ng adjustment, hindi dapat agad na re-energize ang transformer. Sa halip, ang DC resistance measurements ng lahat ng phases bago at pagkatapos ng operasyon ay dapat na ikumpara gamit ang Wheatstone bridge. Kung walang napansin na significant change, ang post-operation phase-to-phase at line-to-line DC resistance values ay dapat na ikumpara: ang phase differences ay hindi dapat lumampas sa 4%, at ang line differences ay dapat na mas mababa sa 2%. Kung hindi natutugunan ang mga criteria na ito, ang sanhi ay dapat na matukoy at ayusin. Maaari lamang ibalik sa serbisyo ang H59/H61 na oil-immersed distribution transformer kapag natugunan na ang mga requirement na ito.