35 kV taqsimot transformatorlaridagi qatorni yerdan ulashish xatosini tahlil usullari tahlili

35 kV taqsimot transformatorlari: Yumshoq qopqoq qopish xato tahlili va diagnostik usullari

35 kV taqsimot transformatorlari elektr energetika tizimlaridagi umumiy muhim jihozlardir, muhim elektr energiyasini uzatish vazifalarini bajaradilar. Biroq, uzoq muddatli ishlash jarayonida yumshoq qopqoq qopish xatolari transformatorlarning o'zgaruvchan ishlashiga ta'sir qiladigan asosiy muammoga aylanmoqda. Yumshoq qopqoq qopish xatolari transformatorlarning energiya samaradorligiga ta'sir qilishi bilan, tizimni tekshirish va ta'mirlash xajmlarini oshiradi, shuningdek, ko'proq nihoyat aniqroq elektr xatolarni paydo bo'lishiga sabab bo'lishi mumkin.

Elektr jihozlar yoshlanishidan so'ng, yumshoq qopqoq qopish xatolari soni yanada oshadi, shuning uchun elektr jihozlarini ishlatish va ta'mirlashda xatolarni aniqlash va bartaraf etishni mustahkamlash talab etiladi. Hazirda ba'zi diagnostik usullar mavjud, lekin bu usullarda xatolarni tezkor aniqlash va joylashish qiyinligi kabi texnik jihatdan cheklanishlar mavjud. Aniqroq va sezgirliroq xato diagnostik texnologiyalarni o'rganish va qo'llash zarur bo'lib qoldi, bu jihoz ish rejasi samaradorligini oshiradi va elektr tizimining o'zgaruvchanlik va xavfsizligini ta'minlaydi.

1 35 kV taqsimot transformatorlaridagi yumshoq qopqoq qopish xatolari sabablari va xossalari tahlili

1.1 Yumshoq qopqoq qopish xatolari umumiy sabablari

35 kV taqsimot transformatorlarida yumshoq qopqoqlar orasida isolatsiya materiallari ishlatiladi. Biroq, uzoq muddatli ishlash jarayonida ichki elektr maydonlari va harorat isolatsiya materiallarini bosib otadi, xususan, yuqori quvvatli va yuqori temperaturali sharoitlarda isolatsiya xususiyatlari tez-tez pasayadi. Yashlanish jarayoni davom etishi bilan isolatsiya qarshilik pasayadi, va qismli joylardagi isolatsiya xatolari bir nechta nuqtali qopish xatolarni yaratishi mumkin.

Transformatorlar uzoq muddat ishlayotganda mekhanik titrebishga omillik qiladi. Xususan, yukning qimmatli o'zgarishlari sharoitida titrebish yumshoq qopqoq va uning zanjirlash komponentlari orasidagi nisbiy joylashtirishni o'zgartirishi mumkin. Oson zanjirlash zanjirlari yoki buzilgan isolatsiya materiallari yumshoq qopqoq qopish xatolarini o'zgartirishi mumkin. Transformator yumshoq qopqoq ishlab chiqarishda mavjud bo'lgan defektlar ham yumshoq qopqoq qopish xatolari muhim sabablari hisoblanadi. Ishtirok etishda, agar silitsium litografiya plakalarida burcha, to'g'ri emas isolatsiya pokchi yoki yetarli emas yumshoq qopqoq ishlab chiqarish aniqroqlikka ega bo'lsa, joylashgan joyda isolatsiya xatolari paydo bo'lishi mumkin. Bu defektlar ko'pincha transformatorning qopish qismida yo'qoladi. Agar yumshoq qopqoqdagi elektr maydoni tasavvur qilinadigan tarzda bo'lmasa, qismli ishkal yuz berishi mumkin.

1.2 Xatolarning elektr xususiyatlari va xavflar

Yumshoq qopqoq qopish xatolari eng to'g'ri elektr xususiyati qopish arusining oshishi. Qopish xatosi paydo bo'lgandan so'ng, qopish arusi adashmalar bilan arusining oshishi, xususan, 50 Hz dan yuqori chastotalarda ko'rinadi. Xatolik paydo bo'lganda, qopish arusi sinusoidega oxshashsiz, harmonik komponentlari juda katta amplitudaga ega.

Yumshoq qopqoq qopish xatolari yana bir tipikal xususiyati qismli ishkal. Isolatsiya materiallari buzilgandan so'ng, elektr maydoni buzilgan joylarda qondirilib, korona ishkal va qismli ishkal paydo bo'ladi. Qismli ishkal adashma chastotalar 3-30 MHz oralig'ida bo'lgan juda yuqori chastota arus pulslarini yaratadi. Bu chastota banddagi arus signalari maxsus yuqori chastota arus transformatorlari (HFCT) yordamida yig'ilishi va tahlil qilinishi mumkin.

Yumshoq qopqoq qopish xatolari tarafiga boshqa bir elektr xususiyati harorat oshishi. Xatoli joyida vorush aruslarining oshishi haroratni oshiradi. Bu harorat oshishi isolatsiya materiallari ga to'g'ridan-to'g'ri zarar yetkazadi, shuningdek, yumshoq qopqoqning qismli joylarida yuqori harorat paydo bo'lishi mumkin.

1.3 Xatolarning transformator ish rejimiga ta'siri

Yumshoq qopqoq qopish xatolari qopish arusini oshiradi, shuning uchun transformator yumshoq qopqogidagi qo'shimcha yo'qotmalar paydo bo'ladi. Yumshoq qopqoq yo'qotmalar asosan vorush aruslar va magnetron yo'qotmalardan iborat. Qopish xatolari paydo bo'lganda, transformatorning ichki maydonida magntit maydoni tasavvur qilinadigan tarzda bo'lmasa, vorush aruslarining oshishi aniqroq bo'ladi. Bu transformatorning energiya samaradorligini kamaytiradi, shuningdek, ish rejimi xajmlarini oshiradi. Yumshoq qopqoq yo'qotmalarining oshishi transformatorning yuqori haroratini oshiradi, bu esa uzoq muddatli o'zgaruvchan ishlashga ta'sir qiladi.

Yumshoq qopqoq qopish xatolari tarafiga qismli ishkal va harorat oshishi transformatorning ichki isolatsiya materiallarini tez-tez yashiradi. Yashlanish jarayonida, isolatsiya qatlamning qarshilik qiymati pasayadi, elektr isolatsiya imkoniyati yanada kamayadi. Agar isolatsiya butunlay buzilsa, bu joyda qismli short circuit yoki ko'proq nihoyat aniqroq butunlay short circuit xatolari paydo bo'lishi mumkin.

Yumshoq qopqoq qopish xatolari elektr xususiyatlarini kamaytirish bilan, transformator yogining kimyoviy tarkibiga ta'sir qiladi. Yumshoq qopqoq qopishidan keyin, qismli ishkal va yuqori harorat yogining ichki haroratini oshiradi, bu esa yogning ichida ajralgan gaz komponentlari o'zgarishiga, xususan, metan (CH4) va etilen (C2H4) miqdorining aniqroq oshishiga sabab bo'ladi.

2 Yumshoq qopqoq qopish xatolari uchun diagnostik usullar va texnik solishtirish

2.1 An'anaviy diagnostik usullar

DC qarshilik usuli yumshoq qopqoq qopish xatolari uchun an'anaviy diagnostik usullardan biridir, bu usul yumshoq qopqoq va qopish orasidagi isolatsiya qarshiligini o'lchaydi. Bu usul DC voltajni qo'llaydi va arusning voltajga nisbatini hisoblash orqali isolatsiya qarshiligini hisoblaydi. Ideal holda, yumshoq qopqoqning isolatsiya qarshigliqligi yuqori qiymatda qolishi kerak; agar qarshilik aniqroq chegaradan past bo'lsa, bu qopish xatosini ko'rsatishi mumkin.

Ammoqda, DC qarshilik usuli to'g'ri xato joyini aniqlay olmaydi. Bu usulning o'lchov natijalari faqat butun yadroning umumiy izolyatsiya xususiyatlarini ko'rsatadi va aniq xato hududlarini belgilay olmaydi. Bu usulda juda ortiqcha muddat ham mavjud, ayniqsa izolyatsiya eskilash hali katta qarshilik o'zgarishlarga olib kelmagan paytda, bu erkin xatolarni aniqlashni nihoyatda nafosli qiladi. Qo'shimcha, DC qarshilik usuli xato turlari haqida ma'lumot berolmaydi va o'lchov ma'lumotidan aniq xato xarakteristikalarini effektiv tarzda ajratib olish mumkin emas.

Yog' chromatografiya tahlili transformator yog'idagi ajralib turuvchi gaz komponentlari o'zgarishlarini aniqlaydi va xato turlarini taxmin qilish uchun ishlatiladi. Bu ajralib turuvchi gazlar adashik, issiq tortish yoki boshqa elektrik xavflarining transformator ichida bo'lganda obroq hosil bo'ladigan. Transformator yog'idagi ko'pincha gaz komponentlari metan (CH4), etilen (C2H4), etan (C2H6) va boshqalar. Gaz kontsentratsiyalari o'zgarishi transformatorning ishlash holatini aks ettirishi mumkin. 

Yog'dagi ajralib turuvchi gaz kontsentratsiyalarini xato turlari bilan solishtirish orqali transformatorning yadro qopish xatosi bo'lganligini avvalgi bosqichda aniqlash mumkin. Yog' chromatografiya tahlili juda ortiqcha muddatga ega; xato sodir bo'lgandan so'ng, ajralib turuvchi gazlar yig'ilishi uchun vaqt talab qilinadi, bu esa xato tahlilining tezkorligini cheklaydi. Shu bilan birga, yog' chromatografiya tahlili aniq xato joyini yoki xususiy xarakteristikalarini berolmaydi, faqat gaz kontsentratsiyasi o'zgarishlari orqali xatolarni ko'rsatadi. Yengil yoki qisman xatolarda, yog' chromatografiya tahlili tahlilini tezkor qilib borolmaydi va xato sodir bo'lgandagina tezkor javob berolmaydi.

2.2 Zamonaviy uskunal tahlil texnologiyalari

Qismli chiqish tahlil texnologiyasi yuqori chastotali elektr energiyasi transformatori (HFCT) asosida ishlaydi, yadro qopishidan kelib chiqqan chiqish pulssiz signallarni o'zlashtirib, tahlil qilib xatolarni aniqlaydi. Yadro qopish xatolari sodir bo'lganda, qismli chiqish yuzma-yuz joyidagi izolyatsiya zarar joylarida yuqori chastotali elektr pulslarini yaratadi. Bu elektr signallari adashik yuqori chastota shuman yoki pulssiz signallar ko'rinishida, 3-30 MHz oraliqdagi chastotalar bilan ifodalangan. 

Transformatorning qopish chiziqlariga yuqori chastotali elektr sensorlarini o'rnatish orqali, qismli chiqish signallarini real vaqtda o'zlashtirish mumkin. Bu texnologiya qismli xato joylarini samarali topish, yuqori sezgirlikka ega va xatolar tezkor bosqichlarda aniqlashimizga imkon beradi. Qismli chiqish tahlili izolyatsiya eskilash yoki mexanik zararlardan kelib chiqqan yengil xatolarni effektiv tarzda aniqlay oladi, aniq xato tahlil ma'lumotlarini taqdim etadi. Qismli chiqish signallarini tahlil qilish orqali, xatolarning darajasi va rivojlanish tendensiyasi baholanishi mumkin, bu esa mos tadbirlar yoki oldindan harakatlarni amalga oshirishga imkon beradi.

Infrakrasnoy ishoralash texnologiyasi infrakrasnoy kameralar yordamida yadroning qismli temperatur oshirish hududlarini aniqlaydi va yadro qopish xatolari mavjudligini aniqlaydi. Transformatorlarda yadro qopish xatolari sodir bo'lganda, joylashgan hududlarda vikhriy aralashlik zararlari sababli temperatur oshadi, xato joylarining atrofida har xil darajada oshadi. Infrakrasnoy ishoralash texnologiyasi yadro sathidagi real vaqtdagi temperatur taqsimlanishini olish va temperatur farqlari orqali xato mavjudligini aniqlash imkonini beradi. Adashik, temperatur farqi 10°C dan yuqori bo'lganda, shu hududni qayta tekshirish kerak. Bu texnologiya kontakt yo'q holda temperatur o'zgarishlarini aniqlashi, tezkor o'lchov soni va tezkor maydon tahlillari uchun mos keladi.

Yuqori chastotali elektr tahlil usuli Rogowski spirallaridan foydalanib, qopish chiziqlaridagi yuqori chastotali elektr o'zgarishlarini o'lchaydi, adashik 500 kHz dan 2 MHz gacha bo'lgan chastotalar orasida. Bu yuqori chastotali elektrlar yadro qopish xatolari tufayli chiqish jarayonlari tufayli yaratiladi. Bu chastotalar orasidagi elektr signallarini o'zlashtirish orqali, xato mavjudligini samarali aniqlash mumkin. Qismli chiqish tahlil texnologiyasi bilan solishtirilganda, yuqori chastotali elektr tahlili yuqori sezgirlikka ega va juda zayıf xato signallarini o'zlashtirishi mumkin. Rogowski spiralidan foydalanib kontakt yo'q o'lchov qilish, o'rnatishni osonlashtiradi va o'lchov aniqligini oshiradi. Bu texnologiya to'g'ridan-to'g'ri kirish qiyin bo'lgan hududlarda mos keladi va tashqi vositalar bilan o'quv jarayonini bajarish mumkin.

3 Xato tahlil jarayonining optimallashtirilishi va misollar tahlili

3.1 Optimallashtirilgan tahlil jarayoni tavsiyolari

Yadro qopish xatolarni tahlil qilishda, birinchi bosqich infrakrasnoy ishoralash texnologiyasi yordamida avvalgi filtrlash bo'lishi kerak. Infrakrasnoy kameralar tezkor ravishda transformator sathidagi temperatur taqsimlanish kartasini olish, tahlil qiluvchilar uchun imkoniyat beradi aniqlovchi temperatur oshirish hududlarini aniqlash. Avvalgi filtrlash potensial xato hududlarini aniqlaganda, keyingi bosqich yuqori chastotali elektr tahlil va qismli chiqish tahlil texnologiyalarini birlashtirib, aniq testlarni o'tkazish kerak.

Yuqori chastotali elektr tahlil usuli 500 kHz dan 2 MHz gacha bo'lgan chastotalar orasidagi qopish chiziqlaridagi elektr o'zgarishlarini Rogowski spiralidan foydalanib o'zlashtiradi, yadro qopish xato hududlarini samarali aniqlaydi. Qismli chiqish tahlil texnologiyasi HFCT sensorlar yordamida real vaqtda chiqish pulssiz signallarni monitoring qiladi, chiqish chastotasini va intensivligini tahlil qilib, xato joylarini yana bir bor tasdiqlaydi.

Yuqori chastotali elektr va qismli chiqish tahlili amalga oshirildikdan so'ng, oxirgi bosqich yog' chromatografiya tahlili orqali xato darajasini tekshirish va tahlil qilish bo'lishi kerak. Transformator yog'idagi ajralib turuvchi gazlarni o'zlashtirish orqali, ayniqsa metan (CH4), etilen (C2H4) va boshqa gazlarning kontsentratsiyasi o'zgarishlari, xato turi yana bir bor tasdiqlanishi mumkin. Katta yadro qopish xatolari uchun, yog' chromatografiyada gaz komponentlari aniq ravishda oshadi. Yog' chromatografiya ma'lumotlarini boshqa tahlil natijalari bilan birlashtirish orqali, xato ta'sirini umumiy ravishda baholash va keyingi tuzatish ishlari uchun asos yarata olamiz.

3.2 Misollar tahlili

Substansiyada ish rejimida, texnik xodimlar 35 kV taqsimot transformatorida qopish elektri juda kuchli oshganini e'tiborga olgan, bu normal qiymatlardan juda oshib ketgan. Monitoring ma'lumotlari qopish elektri 5 A ga yetib bordi, normal holatda qopish elektri 100 mA dan past bo'lishi kerak. Muammoli shundaki, qopish elektri aniq oshsa-da, oddiy fizik xatolarni ko'rsatadigan xarici belgilar yo'q edi. Traditsion elektr tahlil usullari kabi DC qarshilik sinovlari va yog' chromatografiya tahlili aniq xato joyini ko'rsatolmadi.

Bu transformator markazi qoplash nuqsonini hal qilish uchun texnik xizmat ko'rsatuvchilar bir qator zamonaviy diagnostik texnologiyalardan foydalandi. Avvalo, ular FLIR T640 infrakras tarmog'li termoimajer yordamida oldindan filtrlash o'tkazib, markaz va shu bilan bog'liq komponentlarda temperatura oshirilgan joylarni tez-tez aniqladilar. Keyin ular PD-Tech HFCT juda yuqori chastotali tok sensorlarini ishlatib, qoplash toki o'qib boshladi. Nihoyat, ular PD-Tech qismiy chiqaruvchi detektorlarini ishlatib, chiqaruvchi signallarni sinovdan o'tkazib, tahlil qilib, nuqson manzilini aniqladilar. Sinov natijalari jadval 1-da ko'rsatilgan.

Jadval 1. Transformator nuqsonlarini aniqlash natijalari

Infrakras o‘q sozuvchi qurilmani yordamida olingan natijalarga asosan, markaziy egilish komponentlari yaqinidagi temperatura farqi 12°C ga yetib, normal chegaradan oshib ketdi, bu joyda muhtoj ishlovchanligi aniqlik bilan tasdiqlandi. Katta chastotadagi elektr toki sensorlarini foydalanib amalga oshirilgan real vaqtli tekshirishda, yer tomonga boruvchi tok 5 A ni tashkil etgan, bu qiymat 100 mA dan ancha oshib ketgan, bu esa transformator ichida xato paydo bo'lganini ko'rsatadi. Davom etib, qismli chiqarishni tekshirishda, 4.5-18 MHz chastota oraliqdagi katta chastotadagi tok signalida kuchli saljirlashlar aniqlandi, chiqarish intensivligi yumshoqroq bo'lib borayabdi, bu esa xato nuqtaning markaziy egilish qurilmasi bo'lgan joyda joylashgan va xato yetib borayotgani ko'rsatadi.

Xato nuqtasining nihoyatda tasdiqlangan joyi markaziy egilish komponentining izolyatsiya podi edi. Uzoq muddatdan keyin ishlab chiqqan izolyatsiya materiali eskirib, ozroq izolyatsiya zararini oldi, bu esa yer tomonga boruvchi xatoni bosib chiqardi. Xato qilish choralariga izolyatsiya podini almashtirish kirib ketti, va keyingi testlar orqali yer tomonga boruvchi tok normallikka qaytib keldi, xato bartaraf etildi va jihozning mustaqil ishlashini tiklaydi.

Bu holat infrakras o‘q sozuvchan texnikasi, qismli chiqarishni tekshirish texnikasi va katta chastotadagi tokni tekshirish texnikasining kombinatsiyasining markaziy yer tomonga boruvchi xatolarni tez-tez va aniqroq belgilashda samarador ekanligini ko'rsatadi. Haqiqiy ish va shartnoma jarayonlari davomida, shaxslar ushbu texnikalarni birgalikda ishlatish uchun muntazam ravishda foydalanishi kerak, bu esa transformatorlar ishlanishini xavfsiz va mustaqil saqlaydi.

4 Xulosa

Markaziy yer tomonga boruvchi xatolarni diagnostic qilishda, bir nechta zamonaviy diagnostic texnikalarning birgalikda ishlatilishi xato manzilini belgilash va diagnostic samaradorligini oshirishda omadli bo'lishi mumkin. Katta chastotadagi tokni tekshirish, qismli chiqarishni tahlil qilish va infrakras o‘q sozuvchan texnikalarning sinergetik ta'siri orqali potensial jihoz xavflarini erzaqda aniqlash, xato manbalari to'g'ri belgilanishi, jihoz ish faoliyatini kamaytirish va transformator ish muddatini uzaytirish mumkin.

Kelajakda, yangi tekshirish texnikalarining davriy rivojlanishi va qo'llanilishi bilan, markaziy yer tomonga boruvchi xatolarni diagnostic qilish va ta'mirlash samaradorligi va aniqroq bo'lib boradi, bu esa elektr tarmog'ining mustaqilligi va xavfsizligini himoya qiladi.