Analise van Vier Groot Skakeltransformatorbrand Gevalle

Vall 1

Op 1 Augustus 2016 het 'n 50kVA verspreidingstransformator by 'n elektrisiteitsvoorsieningsstasie onverwags olie gespuig tydens bedryf, gevolg deur die verbranding en vernietiging van die hoëspanningsveiligheid. Isolasiemetings het nul megohms vanaf die laespanningskant na die grond getoon. Kerninspeksie het vasgestel dat skade aan die isolering van die laespanningswinding 'n kortsluiting veroorsaak het. Analise het verskeie primêre oorsake vir hierdie transformatorfeil identifiseer:

Oorbelasting: Lastbestuur was histories 'n swak punt by grondbeginsels elektrisiteitsvoorsieningsstasies. Vóór hervormings in die landelike elektrisiteitstelsel was ontwikkeling grootliks ongeplandeerd. Transformatorbrande was algemene voorkoms tydens die Lente-Feest, boerderijseisoens, en droogteperiodes wanneer besproeiing nodig was. Alhoewel bestuurstelsels geïmplementeer is, moet die bestuursvermoë van plattelandselektriese nog verbeter word. Plattelandselektriese lasse groei vinnig met sterk seisoenale patrone en ontbreek geplande bestuur. Langtermyn oorbelasting veroorsaak transformatorbrande. Verder, as boere se inkomste aansienlik toegeneem het, het huishoudelike toestelle lasse vinnig gegroei, en plattelandse individuele verwerkingsindustrieë wat rondom huishoudings ontwikkel het, het aansienlike elektrisiteitslasgroei veroorsaak. Terwyl beleggings in verspreidingstoerusting aansienlik is, beteken beperkte befondsing dat transformatorvervanging nie saam kan bly met lasgroei nie, wat lei tot transformatorbrande as gevolg van oorbelasting.

Verder is plattelandselektriese lasse moeilik te bestuur, en bewustheid van geplande elektrisiteitsgebruik is swak. Tydens pieklasperiodes soos besproeiing, boerderijseisoens, en avondure, word mededinging vir elektrisiteitsgebruik 'n probleem, wat bydra tot transformatorbrande.

Driefase Lasonevenwichtigheid: Wanneer driefaselasse onevenredig is, kom onsimmetriese driefase-strome voor, wat nulreeksstroom in die neutrale lyn skep. Die nulreeksmagneetvlugt wat deur hierdie stroom gegenereer word, induseer nulreekspotensiaal in die transformatorwindings, wat die neutrale punt potensiaal verplaat. Die fase met hoër stroom word oorbelaa, wat windingisolering beskadig, terwyl die fase met laer stroom sy gestelde kapasiteit nie bereik nie, wat die transformator se uitseteffektiwiteit verminder. Swak verbindinge by die laespannings- en neutrale terminals van oorbelaste transformatorwindings kan hitte, ouderdom en vervorming van rubberdempers en olie-seals veroorsaak, wat lei tot olielek en terminalbrande.

Kortsluitingsfeile: Of dit nou eenfasige grondfeile of fasetot-fase kortsluitings is, die klein impedansie van verspreidingstransformatorlaespanningswindings produseer uitermate hoë kortsluitingsstrome. Veral met nabye kortsluitings kan foutstrome meer as 20 keer die transformator se gestelde stroom bereik. Hierdie kragtige kortsluitingsstrome genereer aansienlike elektromagnetiese impakkrage en hitte wat verspreidingstransformateurs beskadig, wat kortsluitings die mees destruktiewe feilmode vir transformateurs maak.

Primêre oorsake van kortsluitingsfeile sluit in:

• Swak klaring vir laespanningsverspreidingslyne, waar gevallende bome of voertuie wat paal raak kortsluitings veroorsaak

• Onjuiste installasie, bedryf, of onderhoud van laespanningskruisbreekers, wat kortsluitings by kruisbrekerterminals veroorsaak

• Swak installasie of onvoldoende onderhoud van laespanningsmeterdoosse op transformateurs, wat nabye kortsluitings veroorsaak

Tegnieke:

• Konfigureer laespanningsveiligheidspropers reg om te smelt wanneer laespanningsstroom die transformator se gestelde stroom oorskry, om die transformator te beskerm. Laespanningsveiligheidspropers moet 1,5 keer die transformator se vermogen wees.

• Meet transformatorlaste tydens hoëvraagperiodes en vervang oorbelaste transformateurs vinnig.

• Versterk bedryf en onderhoud deur gebroke insulators te vervang, lynkorridore te skuin, en fasetot-fase kortsluitings te voorkom om transformateurs te beskerm.

Vall 2

In 2015 het 'n kragburo 32 transformatorbrande ondervind. Die meeste is geproduseer deur 'n enkele vervaardiger. Na uitgebreide kerninspeksies en olie-monstername, is ontdek dat 80% van die transformatorolie-monsters water bevat het. Verdere analise het getoon dat die olievullingspiese van die behouers op hierdie transformators swak gesluit was. Tydens reën het water in die spiese vir lang periodes opgebou en geleidelik in die transformators ingedring. Oor tyd het die waterinhoud in die transformatorolie voortdurend toegeneem, wat sy isolerende eienskappe verminder het en transformatorfeile veroorsaak het.

Tegnieke:

• Installeer metaalkoppies oor die olievullingspiese om dit van direkte waterkontak te isoleer. Nadat hierdie koppies op alle transformateurs van hierdie tipe geïnstalleer is, het die aantal brande aansienlik verminder.

• Voer jaarlikse olie-monstername uit op verspreidingstransformateurs en vervang transformatorolie vinnig wanneer die toetsresultate onbevredigend is.

Vall 3

In 2018 het 'n kragtransformator by 'n voorsieningsstasie op 'n helder, sonnige dag, toe die las nie swaar was nie, gebrand. Kerninspeksie het duidelike kortsluitingboogpunte op die hoëspanningsspoel ontdek, veroorsaak deur swak isolering wat 'n kortsluiting veroorsaak het.

Analise: Hierdie tipe transformatorfeil het nie duidelike buite faktore nie, wat dit moeilik maak om die oorsaak sonder 'n kerninspeksie te identifiseer. Die meeste van hierdie foute kom voor omdat die transformator se isolasievermoë oor tyd vermindert, en tye maatreëls nie geneem word nie. Uiteindelik kan die isolasie nie aan die operasionele vereistes voldoen nie, wat lei tot die verbranding van die transformator.

Tegnieke:

• Voer jaarlikse isolasieweerstandstoetse op verspreidings-transformators uit, handhaaf rekords en analiseer tendense. Vervang transformators spoedig wanneer isolasiewaardes onder die vereistes val om verbrandings te voorkom.

• Moniteer gereeld die isolasie van transformators in ligginge wat blootgestel is aan blikseminval, om foute as gevolg van verminderde isolasie te voorkom.

Voorbeeld Vier

Op 6 Julie 2017, tydens 'n onweersstorm, het 'n transformator op 'n bergtop by 'n elektrisiteitsvoorsieningsstasie sy hoëspanningsveiliger verbrand en olie gespui. Isolasietoetsing het getoon dat die weerstand van hoëspanning na grond nul megohms was, wat op transformatorbeskadiging dui.

Analise: Die oorsaak van hierdie transformatorfeil was bliksemgeïnduseerde oorspanning, wat die transformator se isolasie gebreek het, wat gelei het tot 'n kortsluiting.

Tegnieke:

• Verbeter die grondweerstand van transformatorbliksemvangers om verseker te maak dat waardes binne redelike limiete bly.

• Voer jaarlikse isolasietoetsing van beide hoë- en laagspanningsbliksemvangers op verspreidings-transformators uit, vervang spoedig enige wat nie aan standaarde voldoen nie.

Versterking van Personeelbestuur om Ongelukke te Voorkom

Die operasionele toestand van verspreidings-transformators is onlosmaaklik met bestuurskwaliteit verbind. Met akkurate bestuur kan transformatorverbrandings effektief voorkom word.

• Verstaan belastingsituasies vir elke transformatorarea: Elektrisiteitsbestuurpersoneel moet gereeld gebruikersbelasting evalueer, deur sowel verhogings in huishoudelike toestelle vir woonhuise as uitbreiding van fabriek en myne, addisionele masjienerie, en verhoogde verwarmings/koelingstoestelle te moniteer. Hierdie inligting kan deur meterlesing en gereelde veldbesoeke ingewin word om akkurate bewustheid te handhaaf.

• Sommeer verlede ervarings en lesse: Verstaan die patrone hoe seisoenale klimaatveranderinge uitrusting beïnvloed. Versterk en verbeter swak punte en potensiële hawelose areas wat tydens rampspoede ontbloot is, en implementeer gerigte voorkomende maatreëls soos die aanpassing van transformatoroormatige beskerming op grond van werklike toestande om die veerkragtigheid van uitrusting teen natuurramspoede te verbeter.

• Voer proaktiewe belastinganalise en -voorspelling uit: Gebruik eerste-handse data ingewin van die vorige twee punte, voer wetenskaplik belastingvoorspelling uit en implementeer gepaste opgraderings insluitend lynmodifikasies, belastingsherverdeling, en transformatorkapasiteitsverhogings. Versterk uitrusting-inspeksies tydens wind, sneeu, ysregenrampspoede, en ekstreme koue periodes om foute te voorkom en uitrustingbetroubaarheid te verbeter terwyl transformatorverbrandings verminder word.

• Benadruk personeelsverantwoordelikheid: Eerstens, stel 'n sterk diensbewustheid op wat fokus op gebruikersdiens en die waarborging van kwaliteit, stabiele spanning. Personeel moet vaardig wees om potensiële hawelose areas te identifiseer en na gebruikerterugvoer te luister, probleme spoedig sonder vertragings aan te spreek. Uitrusting moet nooit met bekende fout of probleme bedryf word nie. Bestuur moet van passiewe reaksie na proaktiewe uitvoering en van routine-uitvoering na kreatiewe implementering skuif. Tweedens, moet verantwoordelikheid afgedwing word. Sonder verantwoordelikhedsmeganismes word werksverantwoordelikhede en -reëls betekenisloos. Strikte verantwoordelikheid moet afgedwing word vir personeel wat pligte negeer, magtuiging gebruik vir persoonlike voordeel, perfunktorië werk doen, of maatreëls nie doeltreffend implementeer nie—wat lei tot onopgeloste gebruikersprobleme, onaangespreekte hawelose areas, of uitrustingbeskadiging. Slegs deur verantwoordelikhedsvolmaking met streng verantwoordelikhedsmeganismes te integreer, kan werkverantwoordelikheid versterk, operasionele doeltreffendheid verbeter, implementeringsdoeltreffendheid verbeter, gebruikersbehoeftes beter bedien, menslike veroorsaakte elektrisiteitsongelukke voorkom, en uitrustingoperasionele integriteit gehandhaaf word.

Gevolgtrekking

In opsomming kan kragtransformatore om baie redes tydens operasie faal, maar met versterkte bestuur en instandhouding kan menslike veroorsaakte transformatorfoute aansienlik verminder word. Dit verbeter die betroubaarheid van elektrisiteitsvoorsiening terwyl dit die instandhoudingskoste vir elektrisiteitsmaatskappye verminder, wat sowel ondernemings as gebruikers ten goede kom. Dit demonstreer die betekenisvolle praktiese belang van transformatorfeileanalise en die implementering van gepaste tegnieke.