Manifestasi Kegagalan dan Strategi Operasi Pemeliharaan untuk Trafo Set Generator dan Trafo Ladang Angin

1. Manifestasi Kegagalan Trafo Set Pembangkit

1.1 Kenaikan Suhu yang Tidak Normal

Kenaikan suhu yang tidak normal secara langsung mencerminkan kesehatan trafo dan berfungsi sebagai indikator peringatan kerusakan utama. Selama operasi, konversi energi elektromagnetik menyebabkan hilangnya daya pada besi dan tembaga, yang kemudian berubah menjadi panas. Untuk memastikan operasi normal, trafo menggunakan mekanisme penghilangan panas seperti sirkulasi minyak dan radiasi panas untuk menjaga keseimbangan suhu internal.

Termometer dan sistem deteksi online memantau perubahan suhu minyak lapisan atas dan gulungan. Ketika trafo mengalami gangguan, ritme penghilangan panas terganggu, menyebabkan lonjakan suhu yang tidak normal. Ini menandakan potensi masalah seperti overload, penuaan isolasi, atau kegagalan sistem pendingin, yang menunjukkan adanya kerusakan mekanis atau elektrik yang lebih dalam.

1.2 Getaran dan Suara yang Tidak Normal

Dalam operasi normal, trafo menghasilkan getaran lemah dan suara yang dapat didengar. Arus bolak-balik di gulungan menyebabkan perubahan medan magnet periodik di inti besi, menginduksi magnetostraksi pada lembaran inti. Interaksi magnetik halus antara laminasi dan penyesuaian gaya elektromagnetik dinamis di dalam koil menghasilkan getaran dan suara yang teratur—mirip dengan "denyut nadi" trafo, yang mencerminkan aktivitas elektromagnetik internal yang harmonis.

Jika "denyut nadi" ini menyimpang (misalnya, getaran meningkat, suara abnormal, atau suara tidak biasa, seperti pada Gambar 1), mungkin mengungkapkan kerusakan tersembunyi. Komponen internal yang longgar, hubungan singkat pada gulungan, atau hubungan singkat antara inti dan tanah dapat mengganggu konversi energi, menyebabkan stres mekanis tambahan dan gangguan elektromagnetik. Pemantauan dan analisis yang tepat terhadap getaran dan suara sangat penting untuk diagnosis dan pembuatan strategi pemeliharaan preventif.

1.3 Tingkat Minyak yang Tidak Normal

Minyak trafo, yang disebut sebagai "darah kehidupan" untuk memastikan operasi aman peralatan, memainkan peran inti ganda sebagai medium penghilang panas, penghalang isolasi, dan agen pemadam busur. Kecukupan volumenya secara langsung menentukan apakah trafo dapat mempertahankan operasi stabil dan efisien dalam kondisi kerja yang kompleks.

Pemantauan tingkat minyak dicapai melalui indikator tingkat minyak yang dirancang dengan presisi, yang berfungsi seperti "barometer cair" untuk trafo, mencerminkan perubahan real-time volume minyak internal. Begitu indikator tingkat minyak menunjukkan ketidaknormalan—terutama ketika tingkat minyak turun di bawah garis standar—ini bukan sekadar pengurangan jumlah minyak, tetapi sinyal peringatan yang menunjukkan risiko serius: Penurunan tingkat minyak akan secara drastis mengurangi efisiensi pendinginan, menyebabkan akumulasi panas dan kenaikan suhu yang intens di dalam trafo, mempercepat penuaan material isolasi.

Sementara itu, minyak yang tidak cukup akan melemahkan perlindungan isolasi untuk komponen internal, secara signifikan meningkatkan risiko pelepasan busur, yang mungkin lebih lanjut memicu kerusakan kritis seperti hubungan singkat dan mengancam operasi aman seluruh sistem listrik.

2. Strategi Operasi dan Pemeliharaan Trafo Turbin Angin di Lapangan Angin
2.1 Inspeksi Umum Trafo

Trafo tenaga listrik mencapai transmisi tegangan tinggi dan pasokan listrik 220V yang stabil di ujung pengguna melalui pengaturan tegangan, dan operasi serta pemeliharaannya sangat penting bagi stabilitas sistem listrik. Lapangan angin besar, menghadapi sejumlah besar trafo yang tersebar luas, menerapkan mode kombinasi pemantauan jarak jauh dan inspeksi lapangan: Pemantauan jarak jauh menggunakan sistem online untuk memantau parameter operasi, dengan pemeriksaan rutin harian dan pemantauan intensif selama periode puncak untuk mencatat data seperti beban dan tegangan, dengan penanganan cepat dari ketidaknormalan; inspeksi lapangan mencakup struktur eksternal, segel minyak, koneksi jalur, dan status relai Buchholz, dengan inspeksi tertarget dalam kondisi cuaca khusus. Setelah implementasi, rata-rata tingkat kegagalan tahunan trafo turun dari 3% menjadi di bawah 1%.

2.2 Meningkatkan Operasi Sistem Cerdas

Sistem operasi dan pemeliharaan cerdas membutuhkan kolaborasi peralatan dan kemampuan pemrosesan data. Teknologi yang ada sulit memenuhi kebutuhan skenario kompleks seperti pasokan daya sisi tegangan tinggi, memerlukan pembangunan model baru. Riset dan pengembangan mengikuti proses "konsepsi teoretis - verifikasi laboratorium - aplikasi praktis", menggabungkan teknologi seperti komputasi awan untuk mengembangkan arsitektur modular, yang dikerahkan setelah pengujian di platform virtual. Setelah tiga bulan penyetelan sistem, tingkat kegagalan trafo turun 30% dalam bulan pertama operasi, memungkinkan peringatan dini terhadap potensi kerusakan.

2.3 Memperkuat Pekerjaan Preventif

Pemeliharaan preventif adalah strategi inti, bertujuan untuk mengeliminasi bahaya tersembunyi melalui inspeksi aktif. Lapangan angin menggunakan sistem online untuk memantau parameter seperti suhu minyak, melakukan analisis sampel minyak triwulanan untuk mengevaluasi status isolasi, dan mengoptimalkan sistem manajemen untuk mengklarifikasi tanggung jawab pos. Pemeliharaan trafo kering termasuk pembersihan inti besi, pemeriksaan casing dan gulungan, dan pemeliharaan permukaan kontak busbar. Setelah implementasi, downtime tidak terencana berkurang dari 240 jam menjadi 40 jam, kerugian ekonomi turun dari 5 juta yuan menjadi 800.000 yuan, dan mean time between failures (MTBF) meningkat dari 2.000 jam menjadi 4.500 jam.

2.4 Pemeliharaan dan Manajemen Minyak

Dalam pembangkitan listrik angin, trafo lapangan angin—peralatan konversi energi inti—secara langsung mempengaruhi efisiensi keseluruhan dan hasil ekonomi. Sambil mengejar operasi yang efisien, lapangan angin harus memenuhi tanggung jawab sosial dengan mendorong praktek pemeliharaan hijau. Sebagai bagian inti dari manajemen siklus hidup trafo, pemeliharaan minyak tidak hanya memastikan keandalan jangka panjang tetapi juga mendukung operasi berkelanjutan.

Minyak trafo, "darah kehidupan" trafo, sangat penting untuk penghilangan panas; kualitasnya menentukan kinerja listrik dan umur layanan. Pengujian berkala sangat penting, fokus pada dua aspek: 1) sifat fisik dan kimia (kekuatan dielektrik, nilai asam, kelembaban, kontaminasi partikel); 2) Analisis Gas Terlarut (DGA), yang mendeteksi hidrogen, asetilena, etilena, dll., untuk peringatan dini terhadap kerusakan internal (pelepasan parsial, overheating, pelepasan busur) dan mendukung pemeliharaan preventif.

Pemurnian dan penggantian minyak adalah kunci dalam pemeliharaan. Dengan berjalannya waktu, minyak mengalami degradasi karena panas, oksidasi, dan penumpukan polutan. Filtrasi online/offline yang efisien menghilangkan kelembaban, kotoran, dan karbon bebas, memulihkan isolasi dan transfer panas. Penggantian minyak tepat waktu, berdasarkan analisis kualitas dan ekonomi yang ketat saat terjadi penuaan, memaksimalkan efisiensi biaya.

Suhu minyak yang tepat mengoptimalkan kinerja dan memperpanjang umur komponen. Pemeriksaan rutin sistem pendingin—membersihkan radiator, memeriksa kipas/pompa—mencegah overheating akibat penghilangan panas yang buruk. Semua data uji, catatan pemeliharaan, dan log penggantian harus didetail, didejitalkan, dan dianalisis untuk membentuk profil kesehatan, memungkinkan perencanaan pemeliharaan berbasis data dan terperinci.

3 Kesimpulan

Operasi dan pemeliharaan trafo di lapangan angin menggabungkan ketepatan teknis, manajemen cerdas, dan keberlanjutan. Integrasi pemantauan canggih, algoritma AI, dan pengalaman tradisional meningkatkan prediksi kerusakan, mengoptimalkan siklus pemeliharaan, memastikan keandalan pasokan listrik, dan memaksimalkan pemanfaatan sumber daya angin. Studi ini, melalui analisis karakteristik operasional, mengusulkan optimasi pemeliharaan, dan meramalkan tren, memberikan wawasan berharga bagi insinyur dan pengambil keputusan energi angin.