د 750kV ترانسفورمر لپاره د جاى پر میټر و پرتل کېدونکو ارزونه: مطالعه کس او پیښې

I. مقدمه

پروژې د چین ګنټينګ-لانزهو شرق 750kV وړاندیز او سویچنده کارونه د 26 سپتمبر 2005 کال د رسمی ډول پیل شو. دا پروژه دوه سویچنده لري—لانزهو شرق او ګنټينګ (هر یو جلا د چهار 750kV ترانسفورمر لرونکي، د څلورو څخه درې یو ټریفیزل ترانسفورمر بانک یې تشکیل ورکوي، او یو هم پر احتیاط)—او یو وړاندیز لينه. د پروژې کې استعمال شوي 750kV ترانسفورمران چین کې د خپلواکو توسعه او پېژندل شوي. د میداني کارونې دوره کې د لانزهو شرق سویچنده فاز A ترانسفورمر ته د غیرمعمولی جزئي ښودل (PD) لوستل شو. کوم څخه د کارولو په ورته او پسې څخه د PD ټیسټونو څخه د څلورونه ټیسټونه رامنځته شول. دا مقاله د PD ټیسټونو له لارې د مرجع ستونزو، پروسو، داتا او مسلېو سره تحلیل کوي او د آینده د میداني ټیسټونو لپاره د 750kV او 1000kV ترانسفورمرانو لپاره د عملی مهندسۍ پیشنهادونه ورکوي.

II. د ترانسفورمر پایه پارامترات

لانزهو شرق سویچنده د Xi’an XD Transformer Co., Ltd. ته د خپلواکو پېژندل شو. دا مهم پارامترات داسې دي:

• مدل: ODFPS-500000/750

• د نومي ولټاژ: HV 750kV, MV (د ±2.5% تاپ چینجر سره) kV, LV 63kV

• د نومي ظرفیت: 500/500/150 MVA

• د معمولي کارولو ولټاژ: 800/363/72.5 kV

• د سرد کولو طریقه: د مجبور کولو تیل چرخه سره هوا سرد کول (OFAF)

• تیل وزن: 84 تن؛ د کل وزن: 298 تن

• HV پیچل د عایق سطح: د تمام ویو ضربه 1950kV, د قطع شوي ویو ضربه 2100kV, د کوتاه مدت یې داخلي تحمل ولټاژ 1550kV, د شبکه فرکانس تحمل ولټاژ 860kV

III. ټیسټ پروسه او ستونز

(A) ټیسټ پروسه

د GB1094.3-2003 په منځ کې، د ترانسفورمرانو لپاره د جزئي ښودل ټیسټ پروسه د پنجه محدوده شامل دي—A, B, C, D, او E—هر یو لپاره د مشخص شوي ولټاژ. د C محدودې په وخت کې د پیښې ولټاژ د 1.7 واحد (pu) تعیین شوی دی، که یو pu = Um/√3 (Um د ماکسیمم سیسټم ولټاژ). دا مقدار په کمی ډول کې په GB1094.3-1985 کې د Um سره سمون لري. د لانزهو شرق ترانسفورمر لپاره، Um = 800kV، پس د پیښې ولټاژ 785kV وي.

(B) د تحمل ولټاژ د لازمیتونه

• د لانزهو شرق ترانسفورمر د کوتاه مدت یې داخلي تحمل ولټاژ 860kV دی. د چین د دولتي شبکه کارپوریشن "750kV UHV الکترونیکي تجهیزاتو لپاره د کارولو ټیسټ ستونز" په منځ کې، د میداني ټیسټ ولټاژ د کارخانه ټیسټ مقدار 85% وي، یعنی 731kV، که د موردې پیښې ولټاژ 1.7 pu (785kV) څخه کم دی.

• د پیښې ولټاژ او د کارولو تحمل ولټاژ ته د تضاد حلولو لپاره، د مربوطه ستونزو دا دی که که د پیښې ولټاژ د کارخانه تحمل ولټاژ 85% څخه زیات وي، د واقعي پیښې ولټاژ د کارن او تولیدکونکي ته د موافقه ترمنځه شي. "750kV د اصلي ترانسفورمرانو لپاره د فنی ستونز" دا دی که د میداني PD ټیسټ پیښې ولټاژ د کارخانه تحمل ولټاژ 85% وي. په دې توګه، د لانزهو شرق ترانسفورمر لپاره د میداني PD ټیسټ پیښې ولټاژ 731kV تعیین شوی دی. د PD اندازه گیری او تحمل ټیسټ یوځای شوی، د تحمل ټیسټ مرحله د PD ټیسټ پیښې مرحله په توګه عمل کړه.

(C) د جزئي ښودل ټیسټ د قبولیت معايير

د 1.5 pu ټیسټ ولټاژ په وخت کې، د ترانسفورمر جزئي ښودل سطح 500 pC څخه کم وي.

IV. ټیسټ پروسه

د اګست 9, 2005 څخه تر اپریل 26, 2006 پورې، د لانزهو شرق سویچنده فاز A ترانسفورمر ته د څلورونه PD ټیسټونه رامنځته شول. د ټیسټ مهم معلومات په پای کې داسې دي:

عموماً، سطح PD لفافه MV فاز A از ترانسفورماتور اصلي قبل از راه اندازي بین ۶۰۰ تا ۹۱۰ پیکو کولن بود كه بيشتر از معیار قبولی ۵۰۰ پیکو کولن بود. با این حال، پس از آزمایش مجدد در ۲۶ آوریل ۲۰۰۶، بعد از راه اندازي، سطح PD به ۲۸۰ پیکو کولن كاهش يافت و شرایط را برآورده كرد.

V. تحليل آزمون

(A) ولتاژ شروع تخلیه جزئی (PDIV) و ولتاژ خاتمه تخلیه جزئی (PDEV)

• مسائل تعریف: GB7354-2003 و DL417-1991 تعاريف نادقیقی از PDIV و PDEV ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، "مقدار مشخص" در تعریف به طور واضح تعریف نشده است—اگرچه ۵۰۰ پیکو کولن غالباً فرض می‌شود، اما این موضوع منجر به ناسازگاری‌های قابل توجهی در کاربرد عملی می‌شود. علاوه بر این، نویز پس زمینه در آزمون‌های محلی معمولاً به ده‌ها تا صد‌ها پیکو کولن می‌رسد، که شناسایی آغاز تخلیه را دشوار می‌کند.

• مشاهدات موردی: در ۱۲ آزمون PD انجام شده بر روی ترانسفورماتور فاز A شرق لانزو، سطح PD به تدریج با ولتاژ افزایش یافت بدون اینکه پرش واضحی وجود داشته باشد (بیشترین تغییر مرحله‌ای حدود ۲۰۰ پیکو کولن)، که امکان تعیین یک PDIV واضح را می‌گیرد. در برخی آزمون‌ها، تخلیه قابل اندازه‌گیری از ولتاژهای پایین وجود داشت، که تعیین کاهش PDIV را دشوار می‌کند. علاوه بر این، آخرین استاندارد ملی GB1094.3-2003 به PDIV یا PDEV اشاره نمی‌کند، که منجر به تفسیر و تعیین ناسازگار بین متخصصان می‌شود.

(B) مکان‌یابی تخلیه

• محدودیت‌های روش‌های معمول: روش مکان‌یابی تخلیه جزئی با استفاده از امواج فوق صوتی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، تفاوت زمانی امواج فوق صوتی تولید شده توسط تخلیه‌ها را که به حسگرهای موجود در دیوار دستگاه می‌رسند، تشخیص می‌دهد. با این حال، این روش با چالش‌هایی مواجه است مانند فناوری نابالغ، نیاز به انرژی تخلیه کافی (در محدوده حساسیت حسگر) و مکان‌یابی نادرست به دلیل انعکاس‌ها و شکست‌های چندگانه امواج فوق صوتی از داخل لفاف‌ها.

• نتایج موردی: در طول آزمون‌های قبل از راه‌اندازی، تجهیزات مکان‌یابی تخلیه فقط تخمین خشنی از مکان تخلیه ارائه داد. سیستم نظارتی اتاق کنترل قادر به شناسایی تغییرات PD با ولتاژ نبود، که مفید بودن نتایج را محدود می‌کرد. سیستم‌های نظارت آنلاین نصب شده بعداً نیز در آزمون ۲۶ آوریل ۲۰۰۶ تغییرات مربوطه را تشخیص ندادند. بنابراین، نتایج مکان‌یابی فوق صوتی باید با احتیاط در نظر گرفته شوند وقتی سطح PD پایین است.

(C) شدت تخلیه

اگرچه استاندارد محدوده ۵۰۰ پیکو کولن در ۱.۵ pu را مشخص می‌کند، در عمل، تفاوت قابل توجهی بین ۵۰۰ پیکو کولن و ۷۰۰ پیکو کولن وجود ندارد—آنها به یک مرتبه کمیت تعلق دارند. علاوه بر این، وقتی PD کمتر از ۱۰۰۰ پیکو کولن است، معمولاً هیچ ردی از تخلیه داخل ترانسفورماتور دیده نمی‌شود و بازرسی‌های محلی نفت به ندرت ناهماهنگی‌ها را نشان می‌دهند. بازگرداندن ترانسفورماتور ۷۵۰kV (بزرگ و سنگین) به کارخانه برای تعمیر خطرات بالایی دارد.

VI. پیشنهادات

(A) افزایش سطح عایق

مقاومت ولتاژ القایی ترانسفورماتور شرق لانزو نسبتاً پایین است. با توجه به تاریخچه کوتاه و تجربه محدود در تولید ترانسفورماتور ۷۵۰kV داخلی و ضرورت آزمون‌های PD محلی، توصیه می‌شود که ترانسفورماتورهای اصلی ۷۵۰kV آینده مقاومت ولتاژ القایی حداقل ۹۰۰kV داشته باشند.

(B) آزادسازی معیارهای آزمون PD محلی راه‌اندازی

در خارج از کشور، آزمون‌های PD تنها در کارخانه به صورت دقیق انجام می‌شوند و در محل تکرار نمی‌شوند. در چین، با این حال، آزمون PD محلی یک مورد الزامی راه‌اندازی است. توصیه می‌شود معیار قبولی آزمون‌های PD محلی ترانسفورماتورهای ۷۵۰kV به کمتر از ۱۰۰۰ پیکو کولن آزاد شود، به دلایل زیر:

• ترانسفورماتورهایی با سطح PD بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ پیکو کولن معمولاً پس از دوره‌ای نگهداری یا عملیات، PD کاهش می‌یابد (به عنوان مثال، ترانسفورماتور فاز A شرق لانزو).

• وقتی PD کمتر از ۱۰۰۰ پیکو کولن است، معمولاً هیچ ردی از تخلیه دیده نمی‌شود، بازرسی‌های محلی به ندرت مشکلات را تشخیص می‌دهند و بازگرداندن به کارخانه خطرات بالایی دارد.

• آزمون‌های PD محلی برای ترانسفورماتورهای ۷۵۰kV و ۱۰۰۰kV به نوعی "آزمون‌های تحمل شبه" هستند:

• حداقل مارجین ولتاژ: برای ترانسفورماتور شرق لانزو، ولتاژ آزمون PD در ۱.۵ pu (۶۹۳kV، عدم قطعیت اندازه‌گیری ±۳٪: ۶۷۲–۷۱۴kV) بسیار نزدیک به ولتاژ تحمل راه‌اندازی ۷۳۱kV است، که فقط ۲.۴٪ مارجین باقی می‌گذارد. حتی اگر ترانسفورماتورهای ۷۵۰kV آینده مقاومت ولتاژ القایی به ۹۰۰kV افزایش یابد، آزمون راه‌اندازی در ۷۶۵kV همچنان مارجین محدودی باقی می‌گذارد. به طور مشابه، برای ترانسفورماتورهای ۱۰۰۰kV، ولتاژ آزمون PD (۱.۴ pu = ۸۸۹kV) بسیار نزدیک به سطح تحمل ۹۳۵kV است.

• مدت زمان طولانی: در حالی که مدت تحمل استاندارد فقط حدود ۵۶ ثانیه (در فرکانس آزمون ۱۰۸Hz) است، آزمون PD کامل ۱.۵ pu را تا ۶۵ دقیقه اعمال می‌کند. آزمون‌های مکرر می‌توانند به آسیب تجمعی عایق منجر شوند و عمر ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار دهند.

• مواردی که آزمون‌های مکرر محلی PD بیش از حد را به سطح قابل قبول کاهش می‌دهند اندک هستند؛ بلکه سطح PD ممکن است افزایش یابد (به عنوان مثال، ترانسفورماتور فاز A شرق لانزو: ۷۰۰ پیکو کولن در ۱۰ اوت ۲۰۰۵ به ۹۱۰ پیکو کولن در ۲۳ سپتامبر افزایش یافت).

(C) تعریف مجدد ولتاژ شروع و خاتمه تخلیه جزئی

استانداردهای موجود تعاریف واضحی برای PDIV و PDEV ندارند، که می‌تواند تفسیر آزمون را گمراه کند (همانطور که در مورد شرق لانزو دیده شد). توصیه می‌شود این اصطلاحات با معیارهای عددی واضح تعریف مجدد شوند و راهنمایی برای مواردی که PDIV و PDEV به طور واضح قابل مشاهده نیستند ارائه شود.

(D) تقویت تحقیقات درباره تکنیک‌های عملی محلی

• پټرنې د وړاندې ترانسفورمر PD جوړول: د لیتراتور په مخ کې د PD ډولونه له دې چې د لابراتواري سیمولیشنونو څخه دی، چې د وړاندې ترانسفورمر ځانګړتیاوې توپیر لري. د شکلنې د نمونې د فیلډ کار له لپاره کافي ني دي. د وړاندې دنیا په PD ډولونو جوړول او د انالیز جوړول او دا د رفرنس منوالونو ته ټاکل د قیاسی د ارزونې او لوکټیشن لپاره ضروري دی.

• د ضد تداخل پوهنتون پراختیا: د بیرونی تداخل د دې یو لوی چالنګ د دې په موقع د PD ټیسټ کې دی. د کنونی پیژندونو نظامونه نشي د وړاندې دیسچارجنونه او تداخل ته په اړه د خبرې د استازو تجربې ته غږ دی. د تداخل مینځۍ او د ازالې څخه د پوهنتونو په اړه زهاتر پوهنتون ضروري دی.

(E) د ټیسټ کارکوونکو د سرتیفیکیټ لپاره غواړتیا

PD پیژندنه د روتنه د موقع د های ولټیج ټیسټونو څخه د تکنیکي طرفه او ناپیښې یو دی. که دا د هېواد څخه عام دی. کارکوونکو د اساسی اصولونو، د ګرمکو تړونو، د موټرونو تطبیق، د تداخل ازالې او PD لوکټیزنې په اړه د نظامي تربیت ترلاسه کولو او د ټیسټونو پرمختګ لپاره د سرتیفیکیټ ترلاسه کولو په اړه غواړتیا لري.

(F) د ټیسټ اوزارونو د منظم کالیبراټیون

GB7354-2003 دا د وړاندې دی کې د PD پیژندونو اوزارونو د کالیبراټیون دوو مرتبه په کال کې یا د لوی میندې څخه په دې څخه د کالیبراټیون ضروري دی. د وړاندې کې دا په ګڼه نشي دې کېږي، چې ځینې اوزارونه څو کالونه بیا کالیبراټیون کېږي - دا د څلورو یا پنځو ځله ترلاسه کېږي. د ملي معیارونو په اړه د کالیبراټیون د سخته جوړښت ترلاسه کولو په اړه په ګڼه د پیژندلو صحت لپاره پیشنهاد کیږي.

(G) د آنلاین مونیټرنګ د ضرورت په اړه کارول

آنلاین مونیټرنګ تکنالوژۍ په ډېر ډولونه توپیر لري. د 750kV ترانسفورمر په دې چې د PD سطح د حدودو څخه اوږدې کېږي که څه هم نشي د کریټیکل ډول کېږي، د آنلاین مونیټرنګ د یو ښه ډول دی. د PD څخه ورته، د ټیمپراتورې، د کرنې او د کلیمپ ګرانډنګ کورنټ، او د روغن کرومتوګرافۍ په اړه هم مونیټرنګ کېږي ترڅو د ترانسفورمر سلامتی په کامله توګه ارزوي.

VII. پایې او پیشګوانې

• پایې: موجوده معیارونه د PD د ابتدا او پایان ولټیجونو لپاره د ښه تعريفونه نشي دی، چې د دې په اړه د موقع ټیسټونو ته د راهنما لپاره د کارولو ډول محدوده کوي. د لانژو یوسر 750kV ترانسفورمر د عایزې سطح نسبتا کمه دی، چې د دې PD ټیسټ په اړه یو "کویز-ورټ" ټیسټ دی. د A فیز ترانسفورمر په موقع 12 PD ټیسټونه د یو بلې دیسچارجنې د کومولو څخه اغېزه کېږي. د څو 750kV ترانسفورمر د عایزې سطح د 900kV په اړه دی.

• پیشګوانې: د چین 1000kV AC د افغانستان ولټیجه د اړوندونو په اړه د پلانولو او د پوهنتونو په اړه پای ته ورسیږي او د نمونې پروژې په ساختمان کې دي. د 1000kV ترانسفورمر د عایزې سطح په اړه یو بلې کمه دی، د موقع د کامیسیوننګ ټیسټونو په اړه د پوهنتونو په اړه د وخت په اولویت کې شروع کولو په اړه پیشنهاد کیږي ترڅو د عملی کارونو لپاره د فنی حمایت ورکړي.