Négy nagy erőműs átalakító károsodási eset elemzése

Eszerint

2016. augusztus 1-én egy 50kVA-os elosztó transzformátor hirtelen olajat szóralt működés közben egy áramellátási állomáson, majd a magasfeszültségi biztosíték megszüntetője égődött le. A hőszigettség vizsgálata során kiderült, hogy a mélyfeszültségi oldal és a föld közötti ellenállás nulla megohm. A mag vizsgálata azt mutatta, hogy a mélyfeszültségi tekercs hőszigettségének károsodása okozta a rövidzárt következményeket. Az elemzés több fő oka ismertetett ezen transzformátor kudarcára:

Túlterhelés: A helyi áramellátási állomások terhelés kezelése történetileg gyenge pont volt. A falusi áramellátási rendszerek reformja előtt a fejlesztés nagyban tervezetlen volt. A transzformátorok gyakran égtek ki az Újév ünnepek, a termesztési időszakok és a szárazság idején, amikor öntözésre volt szükség. Bár bevezettek menedzsment rendszereket, a falusi villanyszerelők kezelési képességeinek további fejlesztése szükséges. A falusi villanyterhelés gyorsan növekszik, erős szezonális mintázattal, és hiányzik a tervezett kezelés. A hosszú távú túlterhelés okozza a transzformátorok kiégését. Ezenkívül, ahogy a gazdaságok bevételi lehetőségei jelentősen növekedtek, a háztartási berendezések terhelése gyorsan nőtt, és a falusi cselekmények gyorsan fejlődtek, ami jelentős villanyterhelési növekedést eredményezett. Habár a terjesztési berendezésekbe jelentős befektetés történt, a korlátozott források miatt a transzformátorok cseréje nem tudja követni a terhelés növekedését, ami a transzformátorok túlterhelésből való kiégését okozza.

Ezenkívül, a falusi villanyterhelés kezelése nehéz, és a tervezett villanyhasználati tudat gyenge. A csúcsterhelés időszaka, mint például az öntözés, a termesztési időszakok és az esti órák során a villanyhasználat versenyével jár, ami hozzájárul a transzformátorok kiégéséhez.

Háromfázisú terhelés egyensúlytalansága: Amikor a háromfázisú terhelés egyensúlytalanság van, aszimmetrikus háromfázisú áramok alakulnak ki, ami null-sorrendű áramot hoz létre a neutrális vezetékben. Ez az áram által generált null-sorrendű mágneses fluktuáció null-sorrendű potenciált indukál a transzformátor tekercseihez, eltéríti a neutrális pont potenciálját. A magasabb árammal rendelkező fázis túlterhelt lesz, károsítva a tekercs hőszigettségét, míg a kevesebb árammal rendelkező fázis nem éri el a nominális kapacitását, ami csökkenti a transzformátor teljesítményét. A túlterhelt transzformátor tekercseihez tartozó rossz kapcsolatok a mélyfeszültségi végpontokon és a neutrális végponton hőt, régébbi és deformált gumicsapágyakat és olajcsapágyakat okozhatnak, ami olajszivárgást és végpont kiégését eredményezheti.

Rövidzárt hibák: Legyen az egyszeres fázis-földkapcsolat vagy a fázis-közti rövidzár, a kis ellenállású elosztó transzformátor mélyfeszültségi tekercsei nagyon magas rövidzárt áramokat generálnak. Különösen a közeli rövidzár esetén a hibaáramok elérhetik a transzformátor nominális áramának 20-szorosát. Ezek a határozott rövidzárt áramok jelentős elektromágneses hatásokat és hőt okoznak, ami károsítja az elosztó transzformátorokat, ezért a rövidzár a legpusztítóbb hiba típusa a transzformátorok számára.

A rövidzár hibák jelenlegi fő oka:

• A mélyfeszültségi elosztó vonalak rossz tiszta távolsága, ahol a leeső fák vagy a dombok találkozása rövidzárakat okozhat

• A mélyfeszültségi áramkörzetek rossz telepítése, üzemeltetése vagy karbantartása, ami rövidzárakat okozhat a használati végpontokon

• A mélyfeszültségi mérődobozok rossz telepítése vagy elégtelen karbantartása a transzformátorokon, ami közeli rövidzárakat okozhat

Ellenintézkedések:

• A mélyfeszültségi biztosíték megfelelő beállítása, hogy felolvadjon, ha a mélyfeszültségi áram meghaladja a transzformátor nominális áramát, így védve a transzformátort. A mélyfeszültségi biztosíték mérete 1,5-szerese kell, hogy legyen a transzformátor kapacitásának.

• A transzformátor terhelésének mérése a csúcsterhelési időszakban, és a túlterhelt transzformátorok gyors cseréje.

• Az üzemeltetés és karbantartás megerősítése, a repedt izolátorok cseréje, a vezetékutak tisztítása, és a fázis-közti rövidzár megelőzése, így védve a transzformátort.

Második eset

2015-ben egy villamosenergiai hivatal 32 transzformátor kiégését tapasztalta. A legtöbbet egyetlen gyártó készítette. Részletes magvizsgálatok és olajmintavételezés után kiderült, hogy 80%-ban a transzformátor olajmintákban víz található. További elemzések szerint a transzformátorok fenntartókészletek olajfeltöltő csövei rosszul záródtak. Esőkor a víz hosszú időre gyűlt a csövekben, és lassan beleereszkedett a transzformátorokba. Idővel a transzformátor olajában a víztartalom folyamatosan nőtt, ami csökkentette a hőszigettséget, és transzformátor kudarcokat okozott.

Ellenintézkedések:

• Fém csészék telepítése a olajfeltöltő csövekre, hogy elkülönítsék őket a közvetlen vízkapcsolattól. Miután ezeket a csészéket telepítették minden ilyen típusú transzformátorra, jelentősen csökkent a kiégések száma.

• Éves olajmintavételezés a elosztó transzformátorokon, és a transzformátor olajának gyors cseréje, ha a teszt eredményei nem felelnek meg a vártnak.

Harmadik eset

2018-ban egy ellátási állomás transzformátora kiégött egy tiszta, napos napon, amikor a terhelés nem volt nagy. A mag vizsgálata nyilvánvaló rövidzárt ívési pontokat fedezett fel a magasfeszültségi tekercsen, ami rossz hőszigettség miatt okozott rövidzárt.

Elemzés: Ez a transzformátorhiba nem mutat nyilvánvaló külső tényezőket, ami miatt nehéz meghatározni az okát, anélkül hogy a magot vizsgálnák. A legtöbb ilyen hiba azért alakul ki, mert a transzformátor izolációs teljesítménye a hosszú távú működés során romlik, és időben nincsenek megszerzve megfelelő intézkedések. Végül az izoláció nem felel meg a működési követelményeknek, és a transzformátor kifullad.

Ellenintézkedések:

• Végezzen éves izolációs ellenállás-tesztelést a tervezett transzformátorokon, tartson nyilvántartást, és elemzi a trendeket. Cserélje le időben a transzformátorokat, ha az izolációs értékek aláesnek a követelmények alá, hogy elkerülje a kifulladást.

• Rendszeresen figyelje a gyakran villámütő területeken található transzformátorok izolációját, hogy elkerülje a romlott izoláció miatti hibákat.

Négyes eset

2017. július 6-án egy viharnap közben egy hegytetőn található áramellátó állomány transzformátorának a felsőfeszültségi biztosíték kifulladt, és olaj szállt ki. Az izolációs teszt nullát mutatott a felsőfeszültség és a föld között, ami transzformátor sérülést jelezett.

Elemzés: A transzformátorhiba oka a villám miatti túlfeszültség volt, ami a transzformátor izolációját lerombolta, és rövidzárat eredményezett.

Ellenintézkedések:

• Fejlesztheti a transzformátor villámlóerősítőinek földelési ellenállását, hogy az értékek megfelelő határértékeknél maradjanak.

• Végezzen éves izolációs tesztelést a tervezett transzformátorok felső- és alsófeszültségi villámlóerősítőire, és cserélje le időben azokat, amelyek nem felelnek meg a normáknak.

Személyzetkezelés megerősítése balesetek elkerülése érdekében

A tervezett transzformátorok működési állapota szorosan összefügg a kezelés minőségével. Mesterséges kezeléssel hatékonyan el lehet kerülni a transzformátor kifulladásait.

• Ismerje meg minden transzformátorterület terhelési állapotát: Az áramellátási szakemberek rendszeresen fel kell mérniük a felhasználói terheléseket, mind a lakossági használatban lévő háztartási gépek növekedését, mind a gyárak és bányák kiterjesztését, további gépeket, illetve fűtési/hűtési berendezések növekedését. Ezt az információt olvasószámok segítségével és rendszeres mezői látogatásokkal lehet gyűjteni, hogy pontos képet adjon a helyzetről.

• Összefoglalja a múlt tapasztalatait és tanulságait: Ismerje meg, hogyan befolyásolják a szezonális klímaváltozások a berendezéseket. Erősítse és javítsa a katasztrófák során felbukkanó gyenge pontokat és potenciális veszélyeket, és vezessen be célzott megelőző intézkedéseket, például a valós feltételek szerinti transzformátor túlterhelési védelmének finomhangolását, hogy javítsa a berendezések ellenállását a természeti katasztrófák ellen.

• Végezzen aktív terhelésanalízist és előrejelzést: Használja a korábbi két pontból származó első kézből származó adatokat, és tudományosan végezze a terhelés előrejelzését, és hajtsa végre a megfelelő fejlesztéseket, beleértve a vezetékmódosításokat, a terhelés újraelosztását és a transzformátor kapacitásának növelését. Erősítse a berendezések ellenőrzését szél, havazás, fagyos eső és szélsőséges hideg időszakokban, hogy elkerülje a hibákat, javítsa a berendezések megbízhatóságát, és csökkentse a transzformátor kifulladásokat.

• Kiemelje a személyzet felelősségteljes viselkedését: Először is, építse fel egy erős szolgáltatói gondolkodást, amely a felhasználói szolgáltatásra és a minőségi, stabil feszültség garantálására összpontosít. A személyzetnek képesnek kell lennie a potenciális veszélyek felismerésére és a felhasználói visszajelzések meghallgatására, és időben kell fellépnie a problémák megoldása érdekében, anélkül hogy halassza. A berendezések soha nem működhetnek ismert hibákkal vagy figyelmen kívül hagyva a problémákat. A menedzsmentnek át kell térnie a passzív reagálástól a proaktív végrehajtáshoz, és a rutin végrehajtástól a kreatív végrehajtásig. Másodszor, a felelősségteljes viselkedésnek erősítve kell történnie. Nélkülözhetetlen a felelősségteljes viselkedés, hiszen anélkül, hogy ezek a mechanizmusok vannak, a munkahelyi felelősségek és szabályzatok értelmetlenek. Szigorú felelősségteljes viselkedést kell alkalmazni a felelősség elmulasztásáért, a hatalmi zavarért, a formális munkaért, vagy a hatástalan intézkedések végrehajtásáért, ami felhasználói problémák, nem orvoslott veszélyek, vagy berendezéskárok eredményezhetik. Csak a felelősségteljes viselkedés és a szigorú felelősségteljes viselkedés integrálása erősítheti a munkahelyi felelősségtellességet, javíthatja a működési hatékonyságot, a végrehajtási hatékonyságot, a felhasználói igények jobb szolgáltatását, a humán okozta áramellátási incidensek elkerülését, és a berendezések működési integritásának fenntartását.

Következtetés

Összességében, a huzamos működés során sokféle okból kifolyólag lehet, hogy a transzformátorok hibába ütközik, de a megerősített kezelés és karbantartás révén jelentősen csökkenthetők a személyzeti okokból eredő transzformátorhibák. Ez javítja az áramellátás megbízhatóságát, csökkenti az áramellátó cégek karbantartási költségeit, és előnyös mind a vállalatok, mind a felhasználók számára. Ez azt mutatja, hogy a transzformátorhibák elemzése és a megfelelő ellenintézkedések végrehajtása nagyon praktikus jelentőséggel bír.