750kV Transformador PD eta Indarrezko Sustrai Test: Kasu Adibidea eta Aholkuak

I. Sarrera

Txinan kentroan Guanting–Lanzhou East 750kV transmitazio eta subestazio adibide-proiektua ofizialki lanpean sartu zen 2005eko irailaren 26an. Proiektu honek bi subestazio ditu—Lanzhou East eta Guanting (bakoitzak lau 750kV transformadorekin, harririk bat formaziko duten hiru faseko transformadore-bankia lanpean dagoena, eta bestea ondoratzea)—eta transmitazio-linia bat. Proiektuan erabili diren 750kV transformadoreak Txinako independentez garatu eta egin dira. Testuetan Lanzhou East Subestazioko A fasetako nagusiko transformadorrean partzialki banatutako emisio handiak (PD) aurkitu ziren. Komisionamenduaren aurretik eta ostean 12 PD test egin ziren. Lan honetan aztertzen dira transformadore hauetan egindako PD testen erreferentziar estandarroak, protokoloak, datuak eta arazoak, eta praktiko teknikoak proposatzen dira etorkizuneko 750kV eta 1000kV transformadoreen testatzeko laguntzeko.

II. Transformadorearen oinarrizko parametroak

Lanzhou East Subestazioko nagusiko transformadorea Xi’an XD Transformer Co., Ltd.-ek egin du. Parametro garrantzitsuak hauek dira:

• Modeloa: ODFPS-500000/750

• Tentsio indarrizkoa: AH 750kV, AM (±2.5% tapp changerarekin) kV, AB 63kV

• Kapazitate indarrizkoa: 500/500/150 MVA

• Tentsio maximoa: 800/363/72.5 kV

• Erditze metodoa: Olari zirkulazio forzatua eta aireko erditzea (OFAF)

• Olaren pisua: 84 tonelada; Pisu guztira: 298 tonelada

• AH iturriko isolamendu tentsioa: Ondas osoko impulsurako 1950kV, moztuako impulsurako 2100kV, denbora laburreko induzitako tentsioa 1550kV, maiztasun industriko tentsioa 860kV

III. Testen protokoloa eta estandarroak

(A) Testen protokoloa

GB1094.3-2003aren arabera, transformadoreen partzialki banatutako emisioen testen protokoloa lau aldi desberdin ditu—A, B, C, D eta E—zerrendan agertzen diren tentsio aplikatuak. C aldiaren aurretik tentsio pre-eskumenezkoa 1.7 unitate perunitarra (pu) da, non 1 pu = Um/√3 (Um sistema tentsio maximoa). Balio hau GB1094.3-1985-en zehaztutako Um baino txikiagoa da. Lanzhou East transformadorean Um = 800kV, beraz, tentsio pre-eskumenezkoa 785kV izan beharko luke.

(B) Tentsio eskumenezko eskerrak

• Lanzhou East transformadoreko denbora laburreko induzitako tentsioa 860kV da. Txinan “750kV UHV elektriko tresnen komisionamendu-test estandarroetan” zerrendan, saio test tentsioa fabrikako test balioaren 85% izan beharko luke, hau da, 731kV, tentsio pre-eskumenezkorako eskerrarekin bat ez datorrena.

• Tentsio pre-eskumenezkoaren eta komisionamendu tentsio eskumenezkoaren arteko konfliktoa ebazteko, estandarro pertsondoak zehazten dute, baldin eta tentsio pre-eskumenezkoa fabrikako tentsio eskumenezkoaren 85% baino handiagoa bada, tentsio pre-eskumenezko erreala erabiltzailearen eta fabrikatzailearen artean ados izan behar da. “750kV nagusi transformadoreen tekniko spezifikazioak” espresuki zehazten dute saio PD test tentsio pre-eskumenezkoa fabrikako tentsio eskumenezkoaren 85% dela. Horrela, Lanzhou East transformadoreko saio PD test tentsio pre-eskumenezkoa 731kV izan zen. PD neurketa eta tentsio eskumenezko testa bat egin ziren, tentsio eskumenezko testa PD testaren aurreko aldi gisa hartuz.

(C) Partzialki banatutako emisioen onarpen kriterioak

1.5 pu tentsio test baten pean, transformadorearen partzialki banatutako emisio maila 500 pC baino txikiagoa izan behar da.

IV. Testen prozesua

2005eko abuztuaren 9tik 2006ko apirilaren 26ra bitartean, Lanzhou East Subestazioko A fasetako nagusiko transformadorean 12 PD test egin ziren. Testen informazio garrantzitsua hemen dago laburtuta:

Orokorrean, A faseko nagusiko transformagailuaren MV zigorretako PD maila inaugaratzearen aurretik 600 eta 910 pC artean doal zen, 500 pC-ko onarpen kriterioa gaindituz. Hala ere, inaugaratzearen ostean, 2006ko apirilaren 26an egin zituen berriro probak egitean, PD maila 280 pCra jaitsi zen, eskatutako eskaerak betetuz.

V. Probak Analisi

(A) Zatikako Disposizioaren Hasierako Izenpea (PDIV) eta Amaitzeko Izenpea (PDEV)

• Definizio Arazoak: GB7354-2003 eta DL417-1991 ez dute PDIV eta PDEV definizio zehatzak ematen. Adibidez, "zehaztutako balioa" definizioan ez da argi zehazten—500pC askotan hartzen da, baina horrek praktikan aplikazioen araberako desberdintasun handiak eragiten ditu. Gainera, testuaren inguruko probak egitean sor daitezkeen zurrunezko soinek gehienetan ehun edo milaka pikokulombi luze dira, hala eta guztiz hasierako disposizioa identifikatzeko oso zaila izan daiteke.

• Kasuaren Ikuspegiak: Lanzhou East A faseko transformagailuan egin ziren 12 PD proban, PD maila zigorren aldetik graduak gora joan zitzaion, aldaketarik ez zegoela (aldaketa maximoa ~200pC), PDIV zehatz bat ezin izan daitezen zehaztu. Batzuei probetan, neurriko PD zegoen zigorri txikiagoetan, PDIV jaitsi den ulertzeko zaila izan daiteke. Gainera, azken estandarra, GB1094.3-2003, PDIV edo PDEV ez ditu aipatzen, horrek praktikarien interpretazio eta zehaztapen desberdintasuna eragiten du.

(B) Disposizioaren Kokapena

• Metodo Arruntak: Oso erabili beharreko ultrasonikoa PD kokapen metodoak, dispozizioak sortutako ultrasonikoen denbora-kenketa detektatzen du tanko pareten sensorretara iritsi. Baina, metodorik technologia oraindik hobetzeko beharrezkoa da, dispozizio energia handia eskatzen du (sensorren sensibilitate eremuan), eta ultrasonikoen anitzeko islatze eta birrefrakzioetako arrazoiengatik, barruko zigorroketan kokapen ez zehatza lortzen da.

• Kasuaren Emaitzak: Inaugaratzearen aurreko probetan, PD kokapen tresnak dispozizio kokapen estimazio soila bakarrik ematen zuten. Kontrol-oholako monitorizazio sistema PD aldaketak zigorriarekin ez zuen detektatu, horrek emaitzetarako utilitate murriztu zuen. Gero instalatutako lineako monitorizazio sistemak ere ez zuen aldaketa nahikorik detektatu 2006ko apirilaren 26ko probetan. Beraz, PD maila baxua denean, ultrasonikoko kokapen emaitzak kontsumitu egin behar dira.

(C) Disposizioaren Intentsutasuna

Estandarrak 500pC-ko muga 1.5 pu-n zehazten du, baina praktikan, 500pC eta 700pC artean ez dago aldea handia—magnitude berekoak dira. Gainera, PD 1000pC baino txikiagoa denean, transformagailuaren barnean ez da ikusgai dispozizio marka, eta testuinguruak oilo bilteginak ezin dira arraroak aurkitu. 750kV-ko (handi eta pisu handiko) transformagailua fabrikara itzultzeak arrisku handiak ditu.

VI. Gomendioak

(A) Isulagatze Maila Handitu

Lanzhou East transformagailuaren induzitako suportagarria isulagatze maila oso baxua da. Kanpoan 750kV-ko transformagailu fabrikatzeko historia laburra eta esperientzia mugatua kontuan hartuta, eta testuaren inguruko PD probak egiteko beharrezkoa dela, gomendatzen da etorkizuneko 750kV-ko nagusiko transformagailuek induzitako suportagarria gutxienez 900kV izan.

(B) Testuaren Inguruko PD Probak Aldatu

Kanpoan, PD probak fabrikatan bakarrik egin behar dira, ez inguruan. Txinatan, ordea, PD probak inguruan egin behar dira inaugaratzearen elementu behartua bezala. Gomendatzen da 750kV-ko transformagailu inguruko PD proben onarpen kriterioa 1000pC baino gutxiagora aldatu, hurrengo arrazoiengatik:

• 500–1000pC arteko PD maila duten transformagailuek, gorde edo erabiltzan ondoren berriro probatzean, PD maila jaitsi dezake (adibidez, Lanzhou East A faseko transformagailua).

• PD 1000pC baino txikiagoa denean, ez da ikusgai dispozizio marka, testuaren inguruko inspektuak arraroak askotan ezin dira aurkitu, eta fabrikara itzultzeak arrisku handiak ditu.

• 750kV eta 1000kV-ko transformagailu inguruko PD probak "quasi-sustentatu" probak dira:

• Zigorri margina txikia: Lanzhou East transformagailuan, PD probaren zigorria 1.5 pu-n (693kV, ±3% neurtzeko ez-zuzenak: 672–714kV) oso hurbil dago 731kV-ko inaugaratze sustentatu zigorriari, 2.4% margina soilik utzi. Futuruan 750kV-ko transformagailuek induzitako suportagarria 900kV-ra igango badute ere, 765kV-ko inaugaratze probak margina mugatua utzi. Era berean, 1000kV-ko transformagailuetan, PD probaren zigorria (1.4 pu = 889kV) oso hurbil dago 935kV-ko sustentatu zigorriari.

• Denbora luzea: Estandarrak sustentatu denbora bakarrik 56 segundo (108Hz proba mailetan) zehazten du, baina PD proba osorik 1.5 pu 65 minutu arte aplikatzen da. Probak berriro egin behar direnean, isolamenduak akumulatibo jadanik zerrenda daitezke, transformagailuaren bizitza murriztuz.

• Askotan, probak berriro egin eta PD maila onartagarri bihurtzean, PD maila gehitzen da (adibidez, Lanzhou East A faseko transformagailua: 2005ko abuztuaren 10an 700pC-ko PD maila 2005ko irailaren 23an 910pC-ra igaro zuen).

(C) PDIV eta PDEV Berredineztatu

Eskura dauden estandarrak PDIV eta PDEV definizio zehatzak ez dituzte, horrek proben interpretazioan okerrak eragin dezakete (Lanzhou East kasuan ikus da). Gomendatzen da termino hauek berredineztatzea zenbakizko kriterio zehatzekin, eta PDIV eta PDEV ez direnean, norabide eman.

(D) Praktikan Egindako Teknikei Buruzko Ikerketa Azkarra

• Errealen Trasformagailu PD Errepikapenen Datuak Bildu: Literaturan agertzen diren PD errepikapen arruntak labordetako simulazioetatik datoz, eta ez dira traskibituen jarduerarekin bat. Adierazgarriak irudietatik ezin da lan-eremuak bultzatzeko. Garrantzitsu da mundu errealeko PD errepikapenak bildu eta analizatu, eta horiekin oinarritutako eskuragarriak osatzea ezaugarritzeko azterketa eta kokapentzat.

• Interferentziaren Aurkako Ikerketa Aurreratu: Kanpoko interferentzia ondoriozko neurketan arazo handia da. Neurketa sistemetan oraindik ezin da bereiztea benetako igotzetatik interferentziara, eta askotan erabiltzailearen esperientziari mendekatzen zaie. Interferentziaren iturriak eta ezabatzeko metodoetan ikerketa gehiago beharrezkoa da.

(E) Testeko Pertsonalari Zertifikazioa Eskatzea

PD neurketa da ohiko neurketen artean teknikoki zailena eta ezprekinena. Hala ere, okerrak arrakasta dira. Pertsonalariak sistemakoa ikasten behar dute oinarrizko printzipioetan, gailuen konexioan, osagaien egokitzapen, interferentziaren ezabatzea eta PD kokapena, eta zertifikazioa lortu behar dute neurketen aurretik.

(F) Neurketa Gailuen Kalibratzea Arraroa

GB7354-2003 standardak adierazten du PD neurketarako gailuak gutxienez bi aldiz urtean edo tamainagarriko konponketen ostean kalibratu behar direla. Praktikan, hau askotan ez da jarraitzen, eta batzuek bertso askotan erabiltzen dituzte kalibratugabe. Aldaketak hamarreko batzuk ere kontsultatu dira. Garrantzitsu da kalibratzea estandarraren arabera bete, neurketen zehaztasuna bermatzeko.

(G) Lan Harremana Distantziara Egin Beharrezkoa Denean

Lan harremana distantziaren teknologia oso hobetu da. 750kV trasformagailuetan, PD mailak gainditzen badira, baina ez kritikoki altuak, lan harremana distantziaren erabilera arrazoitsua da. PDren ondoren, tenperatura, nukleo eta etxeko mahaigaineko korrontea, eta oliaren kromatografia neurriak ere kontrolatu behar dira trasformagailuaren egoera osoa ebaluatzeko.

VII. Emaitza eta Ikuspegi

• Emaitza: Estandarrak PD hastapen eta amaitze tensioei buruzko definizio ezinbestekoa ematen dute, horrek neurketen aurrekontsultatzeko balioa murriztuko du. Lanzhou East 750kV trasformagailuaren izolamendu-maila oso baxua da, beraz, bere PD neurketa "quasi-withstand" neurketa bezala hartu behar da. Fase A trasformagailuan egin diren 12 PD neurketak insulanteen tarte baten prestaka ekarri zitezkeen. Etorkizunean, 750kV trasformagailu guztiek gutxienez 900kVko izolamendu-maila izan beharko lukete.

• Ikuspegi: Txina 1000kVko AC ultra-altu-tentsio transmisiorako ikerketa eta planeamendua amaitu dira, eta frogak eraikitzeko proiektuak garatzen ari dira. 1000kV trasformagailuak izolamendu-margina txikiagoa dutenez, neurketen aurrekontsultatzeko ikerketa hasi behar da ahalik eta lehen, praktikan erabilpena sustatzeko teknika laguntza emateko.