Apakah kaedah-kaedah untuk mengurangkan kadar kegagalan pemindah arus luaran?

1. Penyelidikan Sebab dan Latar Belakang
1.1 Kepentingan Transformer Arus

Transformer arus memainkan peranan dalam transformasi arus dan isolasi elektrik. Mereka mengubah arus besar sistem primer menjadi arus sekunder yang proporsional dan kecil, yang disediakan kepada instrumen pengukuran, perlindungan relai, dan peranti automatik. Dalam sistem kuasa, peranan transformer arus adalah tidak tergantikan dan secara langsung memainkan peranan penting dalam operasi selamat dan stabil grid kuasa.

1.2 Lingkungan Kerja yang Suku-Suku bagi Transformer Arus Luaran

Transformer arus luar sering menerima lingkungan elektrik dan alam yang tidak normal, oleh itu kadar kegagalannya cenderung tinggi. Karena keadaan praktikal, kawalan atas lingkungan elektrik dan alam adalah terhad. Oleh itu, lebih perlu lagi untuk memastikan kebolehpercayaan sambungan mereka dalam sistem primer untuk lebih baik menyesuaikan diri dengan lingkungan.

1.3 Teknologi Tradisional yang Tidak Sempurna bagi Transformer Arus Luaran

Untuk sambungan antara kepala tiang transformer arus luar dan bar tembaga, permukaan kontaknya tidak mencukupi. Semasa operasi luar jangka panjang, sama ada sambungan itu baik dan boleh dipercayai secara langsung mempengaruhi kapasiti beban laluan. Permukaan kontak yang kecil, kontak yang buruk, dan rintangan kontak yang berlebihan boleh menyebabkan pemanasan. Jika tidak dikesan dan ditangani dengan segera, ia akan membakar kepala tiang dan bar tembaga yang disambung. Pemuatan berlebihan jangka panjang dan suhu yang sangat tinggi mungkin bahkan membakar transformer arus luar.

2. Status Kerosakan Transformer Arus di Substansial Bawah Kawalan Suatu Jabatan Bekalan Kuasa

Terdapat lima substansial luar di bawah kawalan suatu jabatan bekalan kuasa. Di antaranya, pada laluan keluar 10kV dan sisi rendah transformer utama Substansial 35kV 1 dan 2, terdapat 33 transformer arus tiang luar model LBZW - 10. Kepala tiang sambungan adalah jenis skru, dan bar aluminium (tembaga) yang disambung ditetapkan pada skru melalui dua mur atas dan bawah. Kegagalan seperti pemanasan pada kepala tiang dan bar aluminium (tembaga) yang disambung, dan bahkan pelumeran bar aluminium dan kerosakan transformer arus telah berlaku beberapa kali.

Melalui analisis statistik kegagalan dan cacat peralatan utama primer Substansial 1 pada tahun 2008, 2009, dan 2010: Di antara lima jenis peralatan utama primer, iaitu transformer arus, transformer utama, pemutus, dan transformer voltan, peratusan kegagalan transformer arus adalah 28%, yang tertinggi. Ini menunjukkan bahawa di bawah keadaan operasi yang sama, transformer arus lebih cenderung mengalami kegagalan daripada peralatan lain. Analisis mendalam menunjukkan bahawa jumlah kegagalan dalam tiga tahun ini berkaitan langsung dengan masa. Butiran spesifik ditunjukkan dalam jadual berikut.

Dari jadual tersebut, dapat dilihat dengan jelas bahawa kegagalan berkumpul pada musim banjir dari Mei hingga Ogos (terutamanya pada bulan Jun). Purata jumlah kegagalan setiap bulan dalam tiga tahun mencapai 1.17 kali, menunjukkan bahawa semakin besar beban laluan, semakin cenderung transformer arus mengalami kegagalan.

Analisis mendalam jumlah kejadian kegagalan menunjukkan bahawa faktor-faktor kegagalan utama adalah: dari 2008 hingga 2010, 14 kegagalan disebabkan oleh kerosakan pada sambungan transformer arus, dan 2 kegagalan disebabkan oleh sambaran petir dan faktor-faktor lain. Kecuali untuk dua kes kerusakan langsung akibat sambaran petir pada 2008 dan 2009, titik-titik kegagalan lain berada pada sambungan antara kepala tiang dan bar aluminium (tembaga).

Kaedah-kaedah penanganan kegagalan utama adalah: mengencangkan semula skru dan menggantikan mur dan gasket yang rosak; menggantikan bar aluminium yang rosak; menggantikan transformer arus (apabila kepala tiang rosak dan ujian isolasi gagal). Namun, kaedah-kaedah ini tidak dapat menghapuskan kegagalan-kegagalan tersebut secara asas.

3. Analisis Sebab Kegagalan Transformer Arus dan Tindakan Balas

Melalui analisis, dipercayai bahawa terdapat empat sebab utama kegagalan transformer arus 10kV luar:

3.1 Sebab Peralatan

Struktur transformer arus sendiri tidak munasabah.

3.2 Sebab Manusia

Tahap teknikal penyelenggaraan orang tidak tinggi, dan penyelenggaraan harian tidak mencukupi.

3.3 Masalah Kaedah

Menyelesaikan kegagalan berdasarkan pengalaman, kurangnya kaedah yang bertujuan.

3.4 Faktor Hubungan

Transformer arus beroperasi di bawah beban tinggi untuk tempoh yang lama, dan substansial berada di kawasan pergunungan yang lembap, oleh itu sambungan mudah terkorosi dan teroksidasi.

Dikonfirmasi bahawa sebab utama adalah struktur transformer arus sendiri yang tidak munasabah. Permukaan kontak antara kepala tiang sambungan skru dan bar tembaga terlalu kecil, yang merupakan sebab utama pelumeran bar aluminium dan kerosakan pemanasan transformer arus. Meningkatkan keadaan sambungan antara kepala tiang transformer arus luar dan bar tembaga, meningkatkan luas area kontak, dan mengurangi rintangan kontak telah menjadi arah penambahbaikan. Secara awal, direncanakan untuk merancang klamp sambungan untuk mencapai ini.

4. Pelaksanaan Spesifik
4.1 Tentukan Spesifikasi Klamp Sambungan

Berdasarkan diameter luar skru (12mm, benang kasar) kepala tiang transformer arus 10kV luar Substansial 1, pesan klamp sambungan tiang berlubang ganda dari pembuat, dengan model M - 12.

4.2 Pemasangan Uji dan Pengesahan

Pasang klamp sambungan yang diperbaiki dan memenuhi standard GB - 2314 - 2008 di kawasan uji jabatan pada transformer arus uji. Didapati ia dapat berhubungan rapat dengan kepala tiang dan memperluas luas area kontak.

4.3 Aplikasi Uji Keseluruhan Substansial

Pasang klamp sambungan tiang berlubang ganda tembaga ke skru transformer arus, dan kencangkan skru pengekangan untuk memastikan luas area kontak dan kekuatan sambungan, serta mengurangi rintangan kontak. Lakukan uji keseluruhan substansial pada Substansial 1 untuk meningkatkan keadaan sambungan antara kepala tiang transformer arus luar dan bar tembaga.

5. Pemeriksaan Keberkesanan

Setelah setengah tahun operasi sebenar dan pengamatan serta analisis pemasangan klamp sambungan tiang berlubang ganda pada kepala tiang transformer arus 10kV luar keseluruhan Substansial 1, didapati kesimpulan berikut:

5.1 Peningkatan Luas Area Kontak

Sebelum peningkatan, luas area kontak antara kepala tiang dan bar tembaga adalah 2.26cm². Setelah peningkatan, ia menjadi 15cm², dan nisbah peningkatan mencapai 563.7%.

5.2 Pengurangan Rintangan Kontak

Diukur dengan alat pengukur rintangan gelung, rintangan kontak apabila kepala tiang menetapkan bar aluminium secara langsung sebelum peningkatan adalah 608µΩ. Setelah peningkatan (ditetapkan dengan klamp sambungan tiang berlubang ganda tembaga), ia menjadi 460µΩ, dan nisbah pengurangan mencapai 24.3%.

5.3 Pengurangan Suhu

Dibawah beban yang sama (150A), nilai pengukuran suhu pencitraan inframerah sebelum peningkatan adalah 52℃, dan setelah peningkatan, ia menjadi 46℃, dan nisbah pengurangan suhu adalah 11.5%.

5.4 Pengurangan Kadar Kegagalan

Lacak dan selidiki transformer arus yang diperbaiki. Statistik kegagalan semasa musim banjir (Mei hingga Ogos) menunjukkan bahawa: jumlah kegagalan sebelum peningkatan adalah 14 kali (purata 3.67 kali setiap bulan), dan jumlah kegagalan setelah peningkatan adalah 1 kali (disebabkan oleh sambaran petir pada bulan Jun). Jumlah kegagalan semasa musim banjir telah berkurang dari hampir 1.17 kali setiap bulan menjadi 0.25 kali setiap bulan.

Setelah transformasi, kecuali untuk kegagalan yang disebabkan oleh sambaran petir, tidak ada kegagalan seperti pemanasan dan pembakaran. Peratusan jumlah kegagalan transformer arus di kalangan peralatan utama primer telah berkurang ke kurang dari 15%. Pasang klamp sambungan tiang berlubang ganda tembaga yang diperbaiki pada kepala tiang transformer arus 10kV luar keseluruhan Substansial 1 meningkatkan luas area kontak, mengurangi rintangan kontak, dan berhasil mengurangi kadar kegagalan transformer arus luar.Berdasarkan penghitungan dengan laluan 10kV tanpa kuasa selama 12 jam, arus 200A, dan harga elektrik 0.5 yuan, setiap pengurangan satu gangguan kuasa dapat meningkatkan bayaran elektrik sekitar lebih dari 20,000 yuan. Sepuluh kali dapat mencapai lebih dari 200,000 yuan, yang bukan hanya meningkatkan kebolehpercayaan bekalan kuasa tetapi juga memberikan faedah ekonomi yang besar kepada syarikat.