Storingnissen en Operationele Onderhoudsstrategieën voor Generatorset Transformatoren en Windparktransformatoren

1. Uitingen van Transformatorfouten in Generatoren

1.1 Abnormale Temperatuurstijging

Abnormale temperatuurstijging weerspiegelt direct de gezondheid van een transformator en dient als een belangrijke foutwaarschuwer. Tijdens het gebruik worden door elektromagnetische energie-omzetting ijzer- en koperverliezen veroorzaakt, die omgezet worden in warmte. Om normaal te kunnen functioneren, gebruiken transformators warmteafvoermechanismen zoals oliecirculatie en warmtestraling om de interne temperatuur in evenwicht te houden.

Thermometers en online detectiesystemen bewaken de temperatuurveranderingen van de bovenste olie- en windinglaag. Wanneer een transformator defect is, wordt het ritme van de warmteafvoer verstoord, wat leidt tot abnormale temperatuurschommelingen. Dit geeft aan op mogelijke problemen zoals overbelasting, isolatie-ouderdom of afkoelsysteemfout, wat wijst op dieperliggende mechanische of elektrische storingen.

1.2 Abnormale Trillingen en Geluiden

Tijdens normale werking produceren transformators zwakke trillingen en hoorbare geluiden. De wisselstroom in de windingen veroorzaakt periodieke veranderingen in het magnetisch veld in het ijzerkern, waardoor magnetische verstrekking in de kernplaten optreedt. Subtiele magnetische interacties tussen de laminatielagen en dynamische elektromagnetische krachtadjusteringen binnen de spoelen genereren regelmatige trillingen en geluiden - vergelijkbaar met de "levenspuls" van de transformator, die harmonieuze interne elektromagnetische activiteit weergeeft.

Als deze "puls" afwijkt (bijvoorbeeld, toegenomen trilling, abnormaal geluid of atypische geluiden, zoals in Figuur 1), kan dit verborgen fouten onthullen. Losse interne componenten, winding-kortsluitingen of kern-aarde kortsluitingen kunnen de energie-omzetting verstoren, wat extra mechanische spanning en elektromagnetische verstoringen veroorzaakt. Precise monitoring en analyse van trillingen en geluiden zijn cruciaal voor diagnose en preventieve onderhoudsstrategieën.

1.3 Abnormaal Olieniveau

Transformatorolie, bekend als de "levensader" voor veilig apparaatgebruik, speelt meerdere kernrollen als warmteafvoermedium, isolatiebarrière en boogdoofmiddel. De adequaatheid van het volume bepaalt rechtstreeks of de transformator stabiel en efficiënt kan blijven werken onder complexe omstandigheden.

Olieniveaumonitoring wordt bereikt door middel van een precies ontworpen olieniveau-indicator, die fungeert als een "vloeibare barometer" voor de transformator, waarin real-time veranderingen in het interne olijkvolume worden weerspiegeld. Zodra de olieniveau-indicator afwijkingen toont - vooral wanneer het olieniveau onder de standaardlijn daalt - is het niet slechts een eenvoudige reductie in oliehoeveelheid, maar een waarschuwingssignaal dat potentiële ernstige risico's aangeeft: Een daling van het olieniveau zal de koelingsdoeltreffendheid drastisch verminderen, wat warmteopbouw en verhoogde temperatuurstijging in de transformator veroorzaakt, wat de ouderdom van isolatiematerialen versnelt.

Tegelijkertijd zal onvoldoende olie de isolatiebescherming van interne componenten verzwakken, waardoor het risico op boogontlading aanzienlijk toeneemt, wat op zijn beurt catastrofische fouten zoals kortsluitingen kan uitlokken en de veilige werking van het gehele elektriciteitsnetwerk bedreigt.

2. Operatie- en Onderhoudsstrategieën voor Transformators van Windturbines in Windparken
2.1 Algemene Inspectie van Transformators

Kranspanningstransformators realiseren hoogspanningsvervoer en stabiele 220V-stroomtoevoer aan de gebruiker door middel van spanningregeling, en hun operatie en onderhoud zijn cruciaal voor de stabiliteit van het elektriciteitsnetwerk. Een groot windpark, geconfronteerd met een groot aantal wijdverspreide transformators, maakt gebruik van een gecombineerde modus van afstandsbediening en ter plaatse inspectie: Afstandsbediening maakt gebruik van online systemen om werkingparameters te bewaken, met dagelijkse routinecontroles en versterkte bewaking tijdens piekperioden om gegevens zoals belasting en spanning vast te leggen, met tijdelijke afhandeling van afwijkingen; ter plaatse inspecties omvatten externe structuren, oliezegels, lijnverbindingen en de status van Buchholz-relais, met gerichte inspecties bij speciale weersomstandigheden. Na implementatie daalde het jaarlijkse gemiddelde defectpercentage van transformators van 3% naar onder 1%.

2.2 Verbetering van Intelligente Systeemoperatie

Intelligente operatie- en onderhoudssystemen vereisen zowel apparatuursamenwerking als gegevensverwerkingscapaciteiten. Bestaande technologieën kunnen moeilijk voldoen aan de behoeften van complexe scenario's zoals hoogspanningszijdevoorziening, waardoor er nieuwe modellen moeten worden opgebouwd. Het onderzoek en ontwikkeling volgt het proces van "theoretische conceptie - laboratoriumvalidatie - praktische toepassing", waarbij technologieën zoals cloudcomputing worden gecombineerd om modulaire architecturen te ontwikkelen, die na testen op virtuele platforms worden ingezet. Na drie maanden systeemafstemming daalde het defectpercentage van transformators in de eerste maand van operatie met 30%, waardoor een vroege waarschuwing voor potentiële fouten mogelijk werd.

2.3 Versterking van Preventief Werk

Preventief onderhoud is een kernstrategie, gericht op het elimineren van verborgen gevaren door middel van actieve inspecties. Het windpark maakt gebruik van online systemen om parameters zoals oljetemperatuur te bewaken, voert kwartaalwijze olmonsteranalyse uit om de isolatiestatus te evalueren en optimaliseert managementsystemen om postverantwoordelijkheden te verduidelijken. Onderhoud van drogetransformators omvat het reinigen van de ijzerkern, inspectie van de behuizing en windingen, en het onderhouden van busbarcontactoppervlakken. Na implementatie nam de ongeplande stilstaandetijd af van 240 uur naar 40 uur, economische verliezen daalden van 5 miljoen yuan naar 800.000 yuan, en de gemiddelde tijd tussen fouten (MTBF) steeg van 2.000 uur naar 4.500 uur.

2.4 Oliemaintenance en -beheer

Bij windenergiegeneratie hebben de transformators van windparken - essentiële energie-omzettingapparatuur - directe invloed op de algehele efficiëntie en economische rendementen. Terwijl ze streven naar efficiënte operaties, moeten windparken ook sociale verantwoordelijkheden vervullen door groene onderhoudspraktijken te bevorderen. Als een kernonderdeel van transformatorlifecyclemanagement zorgt oliemaintenance niet alleen voor langdurige betrouwbaarheid, maar ondersteunt ook duurzame operaties.

Transformatorolie, de "levensader" van transformators, is cruciaal voor warmteafvoer; de kwaliteit ervan bepaalt de elektrische prestaties en de levensduur. Regelmatige tests zijn daarom essentieel, met focus op twee aspecten: 1) fysische en chemische eigenschappen (isolatiespanning, zuurwaarde, vocht, deeltjesvervuiling); 2) Opgeloste Gas Analyse (DGA), die waterstof, acetyleen, ethyleen, enz. detecteert, om vroegtijdig interne fouten (gedeelde ontlading, oververhitting, boogschieten) te waarschuwen en preventief onderhoud te ondersteunen.

Oliezuivering en -vervanging zijn cruciaal voor onderhoud. Met de tijd degradeert olie door warmte, oxidatie en ophoping van vervuiling. Efficiënte online/offline filtratie verwijdert vocht, vervuiling en vrije koolstof, waardoor isolatie en warmteoverdracht worden hersteld. Tijdige olievervanging, gebaseerd op strikte kwaliteits- en economische analyses wanneer veroudering optreedt, maximaliseert de kosteneffectiviteit.

Een juiste olietemperatuur optimaliseert de prestaties en verlengt de levensduur van de componenten. Regelmatige controles van het koelsysteem - het reinigen van radiatoren, inspectie van ventilatoren/pompen - voorkomen oververhitting door slechte warmteafvoer. Alle testgegevens, onderhoudsrecords en vervangingslogboeken moeten gedetailleerd, gedigitaliseerd en geanalyseerd worden om gezondheidsprofielen te vormen, waarmee data-gedreven, verfijnde onderhoudsplanning mogelijk wordt.

3 Conclusie

De operatie en onderhoud van transformators in windparken combineert technische precisie met intelligente beheer en duurzaamheid. Door geavanceerde monitoring, AI-algoritmen en traditionele ervaring te integreren, worden foutvoorspellingen verbeterd, onderhoudscycli geoptimaliseerd, de betrouwbaarheid van stroomvoorziening gewaarborgd en de maximale benutting van windbronnen verzekerd. Deze studie biedt, door operationele kenmerken te analyseren, onderhoudsoptimalisaties voor te stellen en trends te voorspellen, waardevolle inzichten voor windenergieingenieurs en besluitvormers.