Kateri so metode za zmanjšanje stopnje onesnaženosti zunanjih pretvornikov tokov?

1. Raziskovalni razlogi in ozadje
1.1 Pomembnost preobrazovalnikov toka

Preobrazovalniki toka igrajo vlogo preoblikovanja toka in električne izolacije. Preoblikujejo velik tok primarnega sistema v sorazmeren manjši sekundarni tok, ki se posreduje merilnim instrumentom, relayskim zaščitam in avtomatskim napravam. V elektroenergetskega sistemu je vloga preobrazovalnikov toka nezamenljiva in neposredno igra ključno vlogo pri varnem in stabilnem delovanju omrežja.

1.2 Suho delovno okolje zunanjih preobrazovalnikov toka

Zunanji preobrazovalniki toka pogosto trpejo zaradi nenormalnih električnih in naravnih okolij, zato je njihova stopnja odpovedi visoka. Zaradi praktičnih pogojev je kontrollabilnost električnih in naravnih okolij omejena. Zato je še bolj potrebno zagotoviti zanesljivost njihove povezave v primarnem sistemu, da bolje prilagodijo okolju.

1.3 Nedokončana tradicionalna tehnologija zunanjih preobrazovalnikov toka

Za povezavo med stolpičnim glavom zunanjih preobrazovalnikov toka in bakrenimi trakovi ni dovolj kontaktne površine. Med dolgoročnim delovanjem na prostem, ali je povezava dobra in zanesljiva, neposredno vpliva na nosilnost črte. Majhna kontaktna površina, slaba povezava in prevelika upornost kontakta lahko povzročijo segrevanje. Če tega ne odkrijemo in hitro odpravimo, bo stolpični glav in povezan bakreni trak zapalili. Dolgoročno preobremenje in previsoka temperatura lahko celo zapali zunanji preobrazovalnik toka.

2. Stanje odpovedi preobrazovalnikov toka v pretvorovalnih postajah pod jurisdikcijo določene elektrarne

Pod jurisdikcijo določene elektrarne je skupaj pet zunanjih pretvorovalnih postaj. Med njimi, na 10kV izhodnih črt in nizkonapetostni strani glavnega transformatorja 35kV Pretvorovalne postaje 1 in 2, je 33 suhih zunanjskih stolpičnih preobrazovalnikov toka modela LBZW - 10. Pile glave so tipa šrafovalnega, in povezani aluminijasti (bakreni) traki so fiksirani na šrafov s dvema zgornjima in spodnjima maticama. Številokrat so se zgodile odpovedi, kot so segrevanje pile glave in povezanih aluminijastih (bakrenih) trakov, in celo taljenje aluminijastih trakov in poškodbe preobrazovalnikov toka.

Statistična analiza odpovedi in defektov glavnega primarnega opremo Pretvorovalne postaje 1 leta 2008, 2009 in 2010: Med petimi vrstami primarne glavne opreme, kot so preobrazovalniki toka, glavni transformatorji, ločevalniki in preobrazovalniki napetosti, je delež odpovedi preobrazovalnikov toka 28%, kar je najvišji. To kaže, da so preobrazovalniki toka pod enakimi delovnimi pogoji bolj občutljivi na odpovedi kot druga oprema. Nadaljnja analiza pokazuje, da je število odpovedi v teh treh letih neposredno povezano s časom. Podrobnosti so prikazane v naslednji tabeli.

Iz tabele je videti, da so odpovedi koncentrirane v poplavni sezoni od maja do avgusta (posebno junija). Povprečno število odpovedi v mesecu v treh letih doseže 1,17-krat, kar kaže, da večja obremenitev črte večja verjetnost odpovedi preobrazovalnikov toka.

Nadaljnja analiza števila nastopov odpovedi kaže, da so glavni faktorji odpovedi: od 2008 do 2010 sta 14 odpovedi povzročene z defektmi pri pripojitvah preobrazovalnikov toka, 2 odpovedi pa sta povzročeni z udari bleska in drugimi dejavnikoma. Razen dveh primerov neposredne poškodbe zaradi udara bleska leta 2008 in 2009 so ostale točke odpovedi na pripojitvah med stolpičnimi glavami in aluminijastimi (bakrenimi) traki.

Glavni načini reševanja odpovedi so: ponovno zategovanje šrafov in zamenjava poškodovanih matic in gumenk; zamenjava poškodovanih aluminijastih trakov; zamenjava preobrazovalnika toka (če je poškoden stolpični glav in test izolacije ni uspešen). Ti načini pa ne morejo temeljito odstraniti takšnih odpovedi.

3. Analiza vzrokov odpovedi preobrazovalnikov toka in protidejstva

Analiza je pokazala, da obstaja štiri glavne vzroki odpovedi zunanjih 10kV preobrazovalnikov toka:

3.1 Oprema

Samo struktura preobrazovalnika toka je nesmiselna.

3.2 Človeški faktor

Tehnična raven osebja za vzdrževanje ni visoka, vsakodnevno vzdrževanje ni zadostno.

3.3 Metodološki problemi

Reševanje odpovedi na osnovi izkušenj, brez ciljno usmerjenih metod.

3.4 Vezi faktorji

Preobrazovalniki toka delujejo pod visoko obremenitvijo dolgo časa, pretvorovalna postaja pa se nahaja v vlagečem gorovju, zato so pripojitve lažje podvržene koroziji in oksidaciji.

Je potrjeno, da je glavni vzrok nesmiselna struktura samega preobrazovalnika toka. Kontaktne površine med šrafovalnimi stolpičnimi glavami in bakrenimi traki so premajhne, to je glavni vzrok za taljenje aluminijastih trakov in segrevanje preobrazovalnika toka. Izboljšanje pogojev povezave med stolpičnim glavom zunanjega preobrazovalnika toka in bakrenim trakom, povečanje kontaktne površine in zmanjšanje upornosti kontakta so postali smeri izboljšav. Na začetku je predvideno, da bi se znotraj tega razvil povezovalni klemski.

4. Specifična izvedba
4.1 Določitev specifikacij klemskega klema

Na osnovi zunanjega premera šrafa (12 mm, groba navija) stolpičnega glava 10kV zunanjega preobrazovalnika toka v Pretvorovalni postaji 1, izdelajte dvovaljkov klemski z modelom M - 12.

4.2 Poskusna namestitev in preverjanje

Namestite izboljšano klemsko, ki ustreza standardu GB - 2314 - 2008, v oddelku za preskuse na preskusnem preobrazovalniku toka. Ugotovljeno je, da se lahko tesno stikajo z stolpičnim glavom in razširijo kontaktne površine.

4.3 Preskusna uporaba v celotni pretvorovalni postaji

Zavijte dvovaljkov bakreni klemski na šraf preobrazovalnika toka in zategnite fiksni šraf, da zagotovite kontaktne površine in trdne povezave ter zmanjšate upornost kontakta. Izvedite celostni preskus v Pretvorovalni postaji 1, da izboljšate pogoje povezave med stolpičnim glavom zunanjega preobrazovalnika toka in bakrenim trakom.

5. Preverjanje učinkov

Po šestmesečnem dejanskem delovanju in opazovanju ter analizi namestitve dvovaljkov klemskega klema na stolpične glave 10kV zunanjih preobrazovalnikov toka v celotni Pretvorovalni postaji 1 so pritegnili naslednje zaključke:

5.1 Izboljšanje kontaktne površine

Pred izboljšavo je bila kontaktna površina med stolpičnim glavom in bakrenim trakom 2,26 cm². Po izboljšavi je 15 cm², rastni kvocient pa 563,7%.

5.2 Zmanjšanje upornosti kontakta

Merjeno z meritvenim instrumentom za upornost cikla, je bila upornost kontakta, ko je stolpični glav neposredno fiksiral aluminijasti trak pred izboljšavo, 608 μΩ. Po izboljšavi (fiksiran s dvovaljkovim bakrenim klemskim klemom), je 460 μΩ, zmanjšanje pa 24,3%.

5.3 Zmanjšanje temperature

Pri enaki obremenitvi (150 A) je bila vrednost termografske meritve temperature pred izboljšavo 52 °C, po izboljšavi pa 46 °C, zmanjšanje temperature pa 11,5%.

5.4 Zmanjšanje stopnje odpovedi

Sledenje in preiskovanje izboljšanih preobrazovalnikov toka. Statistika odpovedi v poplavni sezoni (maj-august) kaže, da je skupno število odpovedi pred izboljšavo 14-krat (povprečno 3,67-krat na mesec), skupno število odpovedi po izboljšavi pa 1-krat (povzročen udar bleska v juniju). Število odpovedi v poplavni sezoni se je zmanjšalo s skoraj 1,17-krat na mesec na 0,25-krat na mesec.

Po preoblikovanju, razen odpovedi, povzročene z udarom bleska, se ni zgodilo nobenih odpovedi, kot so segrevanje in zapaljenje. Delež števila odpovedi preobrazovalnikov toka med glavno primarno opremo se je zmanjšal pod 15%. Namestitev izboljšanega dvovaljkov bakrenega klemskega klema na stolpične glave 10kV zunanjih preobrazovalnikov toka v celotni Pretvorovalni postaji 1 poveča kontaktne površine, zmanjša upornost kontakta in uspešno zmanjša stopnjo odpovedi zunanjih preobrazovalnikov toka.Izračunano glede na 10kV črto, ki je brez energije 12 ur, tok 200 A in cena energije 0,5 yuana, vsako zmanjšanje enega odpiranja energije lahko poveča plačilo za energijo za več kot 20.000 yuanih. Desetkrat doseže več kot 200.000 yuanih, kar ne le izboljša zanesljivost oskrbe z energijo, ampak tudi prinese ogromne gospodarske koristi podjetju.