750kV Transformatorun Sahədə PD və Induced Dayanıqlılıq Testi: Sənədləşdirilmiş Vəziyyət və Tövsiyələr

I. Giriş

Çin'deki Guanting–Lanzhou Doğu 750kV elektrik iletimi və alt istasyonu nümunə projesi 26 sentyabr 2005-ci ildə resmen faaliyyətə girdi. Bu layihə iki alt istasyon (Lanzhou Doğu və Guanting - hər birində dörd 750kV transformator var, üçü üçfazlı transformator bankı kimi işləyir, biri rezervdə) və bir xətt ilə təmin edilir. Proje əsasında istifadə olunan 750kV transformatorları Çində müstəqil olaraq inkişaf etdirilib və istehsal olunub. Sahə testləri zamanı Lanzhou Doğu Alt İstasyonunda A fazasının asılı transformatorunda çoxlu lokal razgeçmə (PD) aşkarlandı. Komissiyaya verilməzdən əvvəl və sonra ümumi olaraq 12 PD testi icra edildi. Bu məqalə bu transformatorun PD testlərinə aid referans standartlarını, prosedurlarını, məlumatlarını və problemlərini təhlil edir və gələcəkdə 750kV və 1000kV transformatorların sahə testlərinə dair praktiki mühəndislik təklifləri verir.

II. Asılı Transformatorun Nümunə Parametrləri

Lanzhou Doğu Alt İstasyonundakı asılı transformator Xi’an XD Transformer Co., Ltd. tərəfindən istehsal edilmişdir.Əsas parametrlər aşağıdakılardır:

• Model: ODFPS-500000/750

• Nominal qəbiləsi: Yüksək voltaj (YV) 750kV, Orta voltaj (±2.5% tap-deyişici) kV, Düşük voltaj (DV) 63kV

• Nominal kapasitesi: 500/500/150 MVA

• Maksimum işləmə qabiliyyəti: 800/363/72.5 kV

• Soğutma metodu: Zəngin yağ dövrü ilə zorlanmış hava soğutması (OFAF)

• Yağ çəkisi: 84 ton; Ümumi çəkisi: 298 ton

• YV sarınmasının dielektrik səviyyəsi: Tam dalga darbəsi 1950kV, qısaltılmış dalga darbəsi 2100kV, qısa müddətli induksiya dayanığı voltaj 1550kV, enerji dərgahı dayanığı voltaj 860kV

III. Test Proseduru və Standartları

(A) Test Proseduru

GB1094.3-2003-a görə, transformatorlar üçün lokal razgeçmə testi proseduru beş zaman dilimindən ibarətdir - A, B, C, D və E - hər biri belirlənmiş tətbiq edilən voltajlarla. C zaman diliminin predispozisyona voltazı 1.7 nominal vahid (nv) olaraq təyin edilmişdir, burada 1 nv = Um/√3 (Um maksimum sistem voltajıdır). Bu dəyər GB1094.3-1985-də göstərilən Um-dən bir az aşağıdır. Lanzhou Doğu transformatoru üçün Um = 800kV olduğu üçün predispozisyona voltazı 785kV olmalıdır.

(B) Dayanığı Voltaj Tələbləri

• Lanzhou Doğu transformatoru üçün qısa müddətli induksiya dayanığı voltajı 860kV-dir. Çin Dövlət Şəbəkə Şirkətinin "750kV ÜHŞ elektrik cihazlarının komissiya test standartlarına" görə, sahədə test voltazı fabrika test dəyərinin 85%-i olmalıdır, yəni 731kV, bu da tələb olunan predispozisyona voltajdan (785kV) aşağıdır.

• Predispozisyona voltaj və komissiya dayanığı voltaj arasındakı çatışmanı həll etmək üçün uyğun standartlar, əgər predispozisyona voltaj fabrika dayanığı voltajın 85%-inden yüksəkdirsə, faktiki predispozisyona voltaj istifadəçi və istehsalçı tərəfindən razılaşdırılmalıdır. "750kV Asılı Transformatorlar üçün Texniki Spezifikasiya" açıq şəkildə təyin edir ki, sahədə PD testi üçün predispozisyona voltaj fabrika dayanığı voltajın 85%-i bərabərdir. Bu səbəbdən, Lanzhou Doğu transformatoru üçün sahədə PD testi üçün predispozisyona voltaj 731kV olaraq qoyuldu. PD ölçümü və dayanığı test birgə icra edildi, dayanığı test fazası PD testinin predispozisyona stadiyasını təşkil etdi.

(C) Lokal Razgeçmənin Qəbul Kriteriyaları

1.5 nv test voltajında, transformatorun lokal razgeçmə səviyyəsi 500 pC-dən aşağı olmalıdır.

IV. Test Prosesi

9 avqust 2005-dən 26 aprel 2006-cı ilə qədər, Lanzhou Doğu Alt İstasyonunda A fazasının asılı transformatoru üzərində ümumi olaraq 12 PD testi icra edildi. Əsas test məlumatları aşağıdakı kimi məhkumdur:

Ümumiyyətlə, komissiyaya verilməzdən əvvəl A fazasının baş_transformatorunun MV sarımının PD səviyyəsi 600 və 910 pC arasında dəyişmiş və 500 pC qəbul kriteriyini aşmışdır. Amma, komissiyadan sonra 26 aprel 2006-cı ildə təkrar test edildikdə, PD səviyyəsi 280 pC-ə düşmüş və tələblərə uyğun gəlməyib.

V. Test Analizi

(A) Qismi Deşmənin Başlama Və Sonlandırma Nöqtələri (PDIV və PDEV)

• Tərif Məsələləri: GB7354-2003 və DL417-1991 standartları PDIV və PDEV-nin dəqiqliklərindən çox nisbi olaraq təyin edir. Məsələn, tərifdəki "məlum dəyər" açıq şəkildə təyin edilməyib—bununla belə, 500 pC adətən qiymət kimi qəbul edilir, bu praktiki tətbiqda ciddi inkonsistensiyalara səbəb olur. Əlavə olaraq, sahə testlərinin fonda olan şəkili səs genisi onlarla yüzərlə pikokulon layihələrə çatır, bu da deşmənin açıq başlanğıcını müəyyənləşdirməni çətinləşdirir.

• Müvafiq Gözlem: Lanzhou Cənubında A fazasının transformatorunda aparılan 12 PD testində, PD səviyyəsi voltajla birgə artmış, amma müəyyən bir sıçrayış (maksimum addımlama dəyişikliyi ~200 pC) yox idi, bu da açıq PDIV müəyyənləşdirməsinə imkan vermir. Bəzi testlərdə, aşağı voltajda ölçülməli PD mövcuddu, bu da PDIV-nin azalıp azalmadığını qiymətləndirməni çətinləşdirdi. Əlavə olaraq, son beynəlxalq standart GB1094.3-2003 PDIV və ya PDEV-dən danışmır, bu da praktikçilər arasında təfsir və müəyyənləşdirmədə inkonsistensiyalara səbəb olur.

(B) Deşmənin Yerləşməsinin Anlaşılması

• Ümumi Metodların Məhdudluqları: Çox istifadə olunan ultrason PD yerləşmə anlayışı, deşmələr tərəfindən yaratılan ultrason dalğaların rezervuar divarındakı sensorlara çatma zamanı fərqini aşkar edir. Amma, bu metod texnologiya əlçatanlığı, kifayət qədər böyük deşmə enerjisi (sensor hassaslıq aralığına uyğun) və iç sarımılardan ultrason dalğaların bir neçə rəfleksiya və refraksiyası nəticəsində səhv yerləşmələr kimi məsələlərlə üzləşir.

• Müvafiq Nəticələr: Komissiyaya verilməzdən əvvəl, PD yerləşmə avadanlıqları deşmənin yerini sadəcə təxmin edib. İdarə paneli izləmə sistemi, voltajla birgə PD dəyişikliklərini aşkar etmədi, bu da nəticələrin faydasını limitləşdirdi. Daha sonra quraşdırılmış onlayn izləmə sistemləri də 26 aprel 2006-cı il testində mühüm dəyişiklikləri aşkar etmədi. Bu səbəbdən, PD səviyyəsi aşağı olduğunda ultrason yerləşmə nəticələrinə diqqətli olunmalıdır.

(C) Deşmənin Ciddiyyəti

Standart 1.5 pu-da 500 pC limitini təyin edir, amma praktikada 500 pC və 700 pC arasında əhəmiyyətli bir fərq yoxdur—onlar eyni ölçübə aid edilir. Əlavə olaraq, PD 1000 pC-dan aşağı olduğunda, transformatorun içində görünən deşmə izi tipik olaraq yoxdur və sahədə yağ boşaltma incelemələri nadir hallarda abnormaliyələri aşkar edir. 750 kV transformatoru (böyük və ağır) fabrikaya geri qaytarmaq yüksək risklər taşır.

VI. Tövsiyələr

(A) Dieləktik Səviyyəni Artırmaq

Lanzhou Cənubında transformatorun induksiya dayandırma voltazı nisbətən aşağıdır. Ülkədə 750 kV transformatorlarının istehsalı haqqında kiçik tarix və məhdud təcrübə, həmçinin sahədə PD testlərinin zəruri olması nəzərə alındığında, növbəti 750 kV ana transformatorların induksiya dayandırma voltazının en az 900 kV olmasına tövsiyə olunur.

(B) Sahədə Kiçik PD Test Kriteriyalarını Razılaşdırmaq

Xarici ölkələrdə, PD testləri yalnız fabrikada ciddi şəkildə icra olunur, sahədə təkrarlanmır. Amma Çin'də, sahədə PD testləri zəruri komissiya maddəsidir. Aşağıdakı səbəllər əsasında, 750 kV transformatorların sahədə PD testlərinin qəbul kriteriyasını 1000 pC-dan aşağı razılaşdırmaq tövsiyə olunur:

• 500–1000 pC arasında PD səviyyəsi olan transformatorlar, saxlama və ya işləmə müddəti sonunda təkrar test edildikdə PD səviyyəsinin azalmasına nail olurlar (məsələn, Lanzhou Cənubında A fazasının transformatoru).

• PD 1000 pC-dan aşağı olduğunda, görünən deşmə izi tipik olaraq yoxdur, sahədə incelemələr nadir hallarda problemləri aşkar edir və fabrikaya geri qaytarmaq yüksək risklər taşır.

• 750 kV və 1000 kV transformatorların sahədə PD testləri effektiv olaraq "quasi dayandırma testləri" hesab olunur:

• Kiçik voltaj marcası: Lanzhou Cənubında transformator üçün, 1.5 pu (693 kV, ±3% ölçmə incələnməsi: 672–714 kV) PD test voltazı, komissiya dayandırma voltazı olan 731 kV-yə çox yaxın, yalnızca 2.4% marge qoyur. Hətta növbəti 750 kV transformatorların induksiya dayandırma voltazı 900 kV-a artırılsa də, 765 kV-da komissiya testi hələ də məhdud marge qoyur. Eyni kimi, 1000 kV transformatorlar üçün, PD test voltazı (1.4 pu = 889 kV) 935 kV dayandırma səviyyəsinə çox yaxın.

• Uzun müddət: Standart dayandırma müddəti yalnızca təxminən 56 saniyə (108 Hz test tezliyində), amma tam PD testi 1.5 pu 65 dəqiqə qədər tətbiq edilir. Təkrarlanan testlər, nəqliyyat malzeməsinin birikmələrə səbəb olur, transformatorun ömrünü təsirləyir.

• Sahədə təkrarlanan testlərin çox məhdud hallarda azalan PD səviyyəsini qəbul edilən səviyyəyə endirə biləcəyi görülür; bunun əvəzinə, PD səviyyəsi artırılabilir (məsələn, Lanzhou Cənubında A fazasının transformatoru: 10 avqust 2005-ci il 700 pC, 23 sentyabrda 910 pC-ə çevrilib).

(C) PD Başlama və Sonlandırma Voltazlarını Yenidən Təyin Etmaq

Mövcud standartlar PDIV və PDEV-nin açıq tərifləri yoxdur, bu test təfsirini yanıltmağa meyllidir (Lanzhou Cənubı məsələsi). Bu terminlərin riyazi kriterilərlə yenidən təyin edilməsi və PDIV və PDEV-nin açıq göstərilə bilmədiyi hallar üçün rehberlik daxil edilməsi tövsiyə olunur.

(D) Praktiki Sahə Metodlarının Tədqiqatını Gücləndirmək

• Əsl transformator PD modelərinin toplanması: Müəlliflikdəki ən tipik PD modeləri laboratoriya simulasiyalardan gəlir və bu, əsl transformator davranışından fərqlidir. Təsvirli diaqramlar sahə işlərini rehberlik etmək üçün kifayət qədər deyil. Real dünya PD modelələrini toplayıb, onları təhlil edib, keyfiyyət analizi və yerləşdirilməsi üçün referans kitabçalarına cəmləmək əhəmiyyətlidir.

• Qarşı-qövurə araşdırmalarının inkişafı: Xarici qarşı-qövurlər, sahədə PD testlərinin əsas çətinliklərindən biridir. Cari ölçmə sistemi, həqiqi buraxışları və qarşı-qövurləri ayırt edə bilmir və operatorun təcrübəsinə çox güvənir. Qarşı-qövur mənbələri və onların azaldılması metodları haqqında daha çox araşdırma lazımdır.

(E) Test ştatının sertifikatlanmasına ehtiyac

PD ölçməsi, rutin sahə yüksek voltaj testlərinin ən texniki tələblərə malik və əngərəkli olanıdır. Amma yanlış qiymətləndirmələr sıx- sıx rast gəlinir. Ştat sistemli təlim almalı və nəzəri əsaslar, cihazların bağlanması, komponentlərin uyğunlaşdırılması, qarşı-qövurlərin aradan qaldırılması və PD-nin yerləşdirilməsi haqqında təlim almalı və testlər aparılmasından əvvəl sertifikat almalıdır.

(F) Test cihazlarının müntəzəm kalibrasiyası

GB7354-2003-də açıq-aydın göstərilir ki, PD ölçmə cihazları ildə ən azı iki dəfə və ya böyük təmirin sonra kalibrasiya olunmalıdır. Amma praktikada bu, adətən tamamilə icra edilmir və bəzi cihazlar illərlə kalibrasiyasız istifadə olunur—hətta onlarca dəfə həddindən artıq xəta qeydə alınmışdır. Ölçmə dəqiqliyini təmin etmək üçün milli standartlara əsasən kalibrasiyanın zərbədarlıq ilə icrası tövsiyə olunur.

(G) Lazımi olduqda onlayn monitorinq istifadəsi

Onlayn monitorinq texnologiyası mənfiyi dərəcədə inkişaf etmişdir. Məhdud limitlərdən üstünlük hal yaradan, amma kritik olmayan 750kV transformatorlar üçün artırılmış onlayn monitorinq razılaşdırıcı bir yanaşmadır. PD-dən başqa, temperatur, çekirde və klamp zərərli cürrenti, neft kromatografiyası kimi parametrlər də transformator sağlamlığını ümumi şəkildə qiymətləndirmək üçün izlənilməlidir.

VII. Nəticə və Perspektiv

• Nəticə: Mövcud standartlar PD-in başlaması və sona çatması voltajları üçün kifayət qədər açıq-təyin edilməyib, bu da onların sahə testlərini rehberlik etməkdə effektiv olmamasına səbəb olur. Lançou Şərq 750kV transformatorunun dielektrik səviyyəsi nisbətən aşağıdır, bu da onun PD testinin əsasən "quasi dayanma" testi kimi olması deməkdir. A fase transformatorunda aparılan 12 sahə PD testi, bəzi yığılmış dielektrik streslərə səbəb olmuş ola bilər. Gələcək 750kV transformatorların dielektrik səviyyəsi ən azı 900kV olmalıdır.

• Perspektiv: Çin 1000kV AC ultravücut voltaj keçidi haqqında araşdırma və planlaşdırma tamamlandı və demo layihələr tikilmə prosesindədir. 1000kV transformatorların hətta daha kiçik dielektrik marjininə baxmayaraq, onlayn komissiya testləri haqqında araşdırmanı tez-tez başlamaq lazımdır, bu da praktiki tətbiqlər üçün texniki dəstək təmin edəcəkdir.