750kV Transformilo Lokaj PD kaj Indukta Tenegeca Testo: Kazo Studio kaj Konsiloj

I. Enkonduko

La demonstra projekto de transdonado kaj substacio de 750kV inter Guanting–Lanzhou Oriento en Ĉinio estis oficialigita je la 26-a de septembro 2005. Tiu projekto inkluzivas du substaciojn—Lanzhou Oriento kaj Guanting (ĉiu ekvipsita kun kvar 750kV transformiloj, tri el kiuj formas tri-fazan transformilon en operacio, kun unu en rezervo)—kaj unu transdonadlinion. La 750kV transformiloj uzitaj en la projekto estis sendepende disvolvitaj kaj fabrikigitaj en Ĉinio. Dum la komisioniga testado surloke, tro granda parta disvico (PD) estis detektita en la Fazo A ĉefa transformilo en la Substacio Lanzhou Oriento. Totalo de 12 PD-testoj estis faritaj antaŭ kaj post la komisionigo. Ĉi tiu artikolo analizas la referencstandardojn, procedurojn, datumojn, kaj problemojn rilatantajn al la PD-testoj de tiu transformilo, kaj ofertas praktikajn inĝenierajn rekomendojn por subteni futurajn lokajn testojn de 750kV kaj 1000kV transformiloj.

II. Bazaj Parametroj de la Transformilo

La ĉefa transformilo en la Substacio Lanzhou Oriento estis fabrikigita de Xi’an XD Transformer Co., Ltd. Klavaj parametroj estas jenaj:

• Modelo: ODFPS-500000/750

• Nombrata Voltajo: HV 750kV, MV (kun ±2.5% tapŝanĝilo) kV, LV 63kV

• Nombrata Kapacito: 500/500/150 MVA

• Maksimuma Funkciigvoltajo: 800/363/72.5 kV

• Refreŝiga Metodo: Forcita olea cirkulado kun aerrefreŝigo (OFAF)

• Ola Peso: 84 tonoj; Tota Peso: 298 tonoj

• HV Vindumanta Izolnivelo: Plena-onda impulso 1950kV, trancita-onda impulso 2100kV, mallonga-tempa induktita resistvoltajo 1550kV, frekvenco de la reta tensio resistvoltajo 860kV

III. Testproceduro kaj Standardoj

(A) Testproceduro

Laŭ GB1094.3-2003, la testproceduro de parta disvico por transformiloj konsistas el kvin tempoperiodoj—A, B, C, D, kaj E—kun specifitaj aplikitaj voltajoj por ĉiu. La pre-stresa voltajo dum la periodo C estas difinita kiel 1.7 per unuo (pu), kie 1 pu = Um/√3 (Um estante la maksimuma sistemo-voltajo). Tiu valoro estas iom pli malalta ol Um specifita en GB1094.3-1985. Por la transformilo Lanzhou Oriento, Um = 800kV, do la pre-stresa voltajo devus esti 785kV.

(B) Rezistvoltagecaj Postuloj

• La mallonga-tempa induktita rezistvoltajo por la transformilo Lanzhou Oriento estas 860kV. Laŭ la "Komisionigtestaj Standardoj por 750kV UHV Elektra Ekipaĵo" de la Ŝtata Reto-Korporacio de Ĉinio, la loktesta voltajo devus esti 85% de la fabrika testvaloro, t.e., 731kV, kio estas malpli ol la postulata pre-stresa voltajo de 1.7 pu (785kV).

• Por solvi la konflikton inter la pre-stresa voltajo kaj la komisionigrezistvoltajo, la rilataj standardoj statas ke, se la pre-stresa voltajo superas 85% de la fabrika rezistvoltajo, la efektiva pre-stresa voltajo devus esti konsentita de la uzanto kaj la produktanto. La "Teknika Specifo por 750kV Ĉeftransformiloj" klare specifas ke la loktesta PD-pre-stresa voltajo egalas 85% de la fabrika rezistvoltajo. Kiel rezulto, la pre-stresa voltajo por la loktesta PD-testo de la transformilo Lanzhou Oriento estis agordita al 731kV. La PD-mezurado kaj la rezisttesto estis kombinitaj, kun la rezisttestfazo servanta kiel la pre-stresa stadio de la PD-testo.

(C) Akceptokriterioj por Parta Disvico

Sub testa voltajo de 1.5 pu, la nivelo de parta disvico de la transformilo devas esti malpli ol 500 pC.

IV. Testproceso

De la 9-a de aŭgusto 2005 ĝis la 26-a de aprilo 2006, totalo de 12 PD-testoj estis faritaj sur la Fazo A ĉefa transformilo en la Substacio Lanzhou Oriento. Klavaj testinformoj estas resumitaj sube:

Ĝenerale, la PD-nivelo de la MV-vikolo de fazo A ĉefa transformilo antaŭ enmeto estis inter 600 kaj 910 pC, superante la akceptan kriterion de 500 pC. Tamen, post retestado la 26-an de aprilo 2006, post enmeto, la PD-nivelo malpliiĝis al 280 pC, kontentigante la postulon.

V. Testanalizo

(A) Komenco de Partia Elŝuto (PDIV) kaj Malaperado de Partia Elŝuto (PDEV)

• Difinaj Problemoj: GB7354-2003 kaj DL417-1991 provizas neklarajn difinojn de PDIV kaj PDEV. Ekzemple, la "specifa valoro" en la difino ne estas klare difinita — kvankam 500pC estas komune supozita, tio kondukas al signifaj nesekvoj en praktika apliko. Aldone, la fona bruajo dum lokaj testoj ofte atingas dekajn aŭ centojn de pikokulombo, kio faras malfacilan identigi klaran komencadon de elŝuto.

• Kazaj Observaĵoj: En la 12 PD-testoj faritaj sur la Lanzhou Orienta fazo A transformilo, la PD-nivelo pligrandegis graduale kun voltajo, sen distinga salto (maksimuma ŝtupo ~200pC), kio igis neebligan determini klaran PDIV. En iuj testoj, mezurbara PD jam estis prezentata je malaltaj voltajoj, kio igis malfacile aserti ĉu PDIV malpliiĝis. Krome, la plej nova nacia normo GB1094.3-2003 ne mencias PDIV aŭ PDEV, kio kondukas al nesekvaj interpretado kaj determinado inter praktikantoj.

(B) Lokigo de Elŝuto

• Limoj de Komunaj Metodoj: La ampleksimulte uzata ultrasona PD-lokiga metodo detektas la tempdiferencon de ultrasonaj ondoj generitaj per elŝutoj alvenantaj al sensoroj sur la tankovaro. Tamen, tiu metodo frontas provojn kiel teknologia neatenditeco, postulo por sufiĉe granda elŝuta energio (en la sentempeca gamo de la sensoro), kaj malpreciza lokigo pro multoblaj reflektoj kaj refrakcioj de ultrasonaj ondoj de internaj vikolaj spiroj.

• Kazaj Rezultoj: Dum antaŭenmetaj testoj, la PD-lokiga ekipaĵo nur provizis proksiman takson de la elŝuta loko. La kontrolcambro monitora sistemo malsukcesis detekti PD-variojn kun voltajo, limigante la utilon de la rezultoj. Plue instalitaj en-liniaj monitoraj sistemoj ankaŭ malsukcesis detekti rilatajn ŝanĝojn dum la testo de la 26-a de aprilo 2006. Do, ultrasonaj lokigaj rezultoj devus esti traktataj kun kaŭto kiam PD-nivele estas malaltaj.

(C) Severeco de Elŝuto

Ankaŭ se la normo specifas limon de 500pC je 1.5 pu, praktike, ne estas signifa diferenco inter 500pC kaj 700pC — ili apartenas al la sama ordo de grandeco. Krome, kiam PD estas sub 1000pC, kutime ne estas videbla elŝuta spuro ene de la transformilo, kaj lokaj olekstraktaj inspektadoj malofte montras anomaliojn. Retorni 750kV transformilon (grandan kaj pezan) al la fabriko por riparo portas altajn riskojn.

VI. Konseilado

(A) Pligrandigi Izolaĵnivelon

La induktita resista voltajo de la Lanzhou Orienta transformilo estas relative malalta. Konsiderante la mallongan historion kaj limigitan sperton pri domaca 750kV transformila produkcio, kune kun la neceso de lokaj PD-testoj, estas konseilata ke futuraj 750kV ĉeftransformiloj havu induktitan resista voltajon de ne malpli ol 900kV.

(B) Relaxi Akceptan Kriterion por Lokaj PD-Testoj

Eksterlande, PD-testoj estas strikte faritaj nur en la fabriko, ne ripetitaj loke. En Ĉinio, tamen, lokaj PD-testoj estas obligaj enmetaj itemoj. Estas konseilata relaxi la akceptan kriterion por lokaj PD-testoj de 750kV transformiloj al malpli ol 1000pC, pro la jenaj kaŭzoj:

• Transformiloj kun PD-nivele inter 500–1000pC ofte montras malpliiĝon de PD post reprovo post periodo de stokado aŭ operacio (ekz., Lanzhou Orienta fazo A transformilo).

• Kiam PD estas sub 1000pC, kutime ne estas videblaj elŝutaj spuroj, lokaj inspektadoj malofte detektas problemojn, kaj retorno al la fabriko portas altajn riskojn.

• Lokaj PD-testoj por 750kV kaj 1000kV transformiloj efektive estas "kvazaŭ-resistancaj testoj":

• Malgranda voltaja marĝeno: Por la Lanzhou Orienta transformilo, la PD-testa voltajo je 1.5 pu (693kV, ±3% mezurado nekerteco: 672–714kV) estas tre proksima al la enmeta resista voltajo de 731kV, lasante nur 2.4% marĝenon. Eĉ se futuraj 750kV transformiloj havos induktitan resistancajn voltajon altebligita al 900kV, la enmeta testo je 765kV ankoraŭ lasas limigitan marĝenon. Simile, por 1000kV transformiloj, la PD-testa voltajo (1.4 pu = 889kV) estas tre proksima al la 935kV resista nivelo.

• Longa daŭro: Kvankam la norma resista daŭro estas nur proksimume 56 sekundoj (je 108Hz testa frekvenco), la tuta PD-testo aplikas 1.5 pu por ĝis 65 minutoj. Ripetitaj testoj povas kaŭzi akumulan izolaĵdanon, afektantan la longevon de la transformilo.

• Estas malmultaj kazoj kie ripetitaj lokaj testoj reduktas trograndan PD al akcepteblaj niveloj; anstataŭe, PD-nivele povas pligrandiĝi (ekz., Lanzhou Orienta fazo A transformilo: 700pC la 10-an de aŭgusto 2005, pligrandiĝis al 910pC je la 23-a de septembro).

(C) Redifini PDIV kaj PDEV

Ekzistantaj normoj mankas klarajn difinojn por PDIV kaj PDEV, kiuj povas misgvidi testinterpretadon (kiel vidite en la Lanzhou Orienta kazo). Estas konseilata redifini tiujn terminojn kun eksplicitaj numeralaj kriterioj kaj inkluzivi gvidliniojn por kazoj kie PDIV kaj PDEV ne estas klare observindaj.

(D) Fortigi Studon pri Praktikaj Lokaj Teknikoj

• Kolektu Realajn Transformila PD-Musteron: La plej tipaj PD-musteroj en literaturo venas de laboratoriaj simulacioj, kiuj diferencas de la vera transformila konduto. Ilustraĵ-diagramoj ne sufiĉas por gvidi terenajn laborojn. Estas esence kolekti kaj analizi realmondajn PD-musteron kaj kompili ilin en referenc-manlibrojn por kvalitativa analizo kaj lokigo.

• Progresigi Kontraŭinterferan Esploron: Ekstera interfero estas granda provo en PD-testado sur loko. Aktualaj mezur-sistemoj ne povas distingi inter veraj elŝutadoj kaj interfero, dependante fortaŭte de sperto de operatoro. Necesas pli da esploro pri fontoj de interfero kaj supresmetodoj.

(E) Postuli Certigon Por Testpersonalo

PD-mezurado estas la plej teknike postulanta kaj neprognozebla el rutimaj alta-voltagaj testoj sur loko. Tamen, erar-judicoj estas ofte okazantaj. Personalo devus subi sisteman instruadon pri fundamentaj principoj, cirkvit-konektado, komponenta konformigo, interfer-elimino, kaj PD-lokigo, kaj devas akiri certigon antaŭ ol permesi al ili fari testojn.

(F) Regula Kalibro De Testiloj

GB7354-2003 klare diras, ke PD-mezuriloj devas esti kalibrataj almenaŭ dufoje jare aŭ post grandaj riparoj. En praktiko, tio ofte ne sekvas strikte, kun iuj instrumentoj uzitaj dum jaroj sen kalibro—eraroj altegaŭn de dekoblecoj estas registritaj. Rekomendas sin strikta ekzekuto de kalibro laŭ naciaj normoj por asertasura precizeco de mezuro.

(G) Uzi Enlinian Monitoradon Kiam Necese

Teknologio de enlinia monitorado signife plibonrigis. Por 750kV-transformiloj kun PD-nivelo superlima sed ne kritike alta, plifortigita enlinia monitorado estas rezona propono. Krom PD, parametroj kiel temperaturo, kor-centra kaj tenilo-grund-stromo, kaj oleo-hromatografio devus esti monitorataj por komprehensa evaluo de transformila sano.

VII. Finaĵo kaj Perspektivo

• Finaĵo: Aktualaj normoj donas nedostatan difinon por PD-inicio kaj malaperiga voltajo, limigante ilian utilan valoron en gvidado de testoj sur loko. La izol-nivelo de Lanzhou Orienta 750kV-transformilo estas relative malalta, farante ĝian PD-teston efektive "kvaz-rezistancon" teston. La 12 testoj sur loko de la Faza A transformilo verŝajne kaŭzis kelkan akumulan izola streson. Futuraj 750kV-transformiloj devus havi izol-nivelo de almenaŭ 900kV.

• Perspektivo: Esploro kaj planado por China 1000kV AC ultrahaltegaj transmetadoj jam finiĝis, kaj demonstr-projektoj estas konstruataj. Pro ankoraŭ pli malgranda izola marĝeno de 1000kV-transformiloj, esploro pri komisionado-testado sur loko devus iniciiĝi frue por provizi teknikan subtenon por praktikaj aplikoj.