Анализа на четири главни случаи на изгаряне на електропреобразуватели

Пример еден

На 1 август 2016 година, дистрибутивен трансформатор од 50 кВА во една електропоставувачка станција изведнечно почна да испушта масло во време на работа, со следно горење и уништување на високонапонскиот предохранител. Тестови на изолацијата покажаа нула мегоми од страната на низконапонската страна до земјата. Инспекцијата на жерлицата ја определи повредата на изолацијата на низконапонската обмотка како причината за краткиот спој. Анализа идентификувала неколку основни причини за овој неуспех на трансформаторот:

Претоварување: Управувањето со отоварувањето историски било слаба точка во електропоставувачките станции на базична ниво. Пред реформите на селската електросистема, развојот бил превасходно неплански. Горењето на трансформаторите било често појава во време на Празникот на Пролец, селско-гозарски сезони и периоди на сушина кога била потребна ирација. Иако се имплементирале системи за управување, капацитетот за управување на селските електротехничари треба да се подобри. Селските електрични отоварувања брзо растат со силни сезонски обрасци и недостиг на плански управување. Долготrajно претоварување доведува до горење на трансформаторите. Поради тоа што доходите на фермерите значително се зголемија, домашните прибори брзо растат, а индивидуалните селски производствени индустрии кои се центрираат околу домакинствата брзо се развиваат, што доведува до значителен растеж на електричната отоварувања. Иако инвестициите во дистрибутивното опрема се значителни, ограничениот финансиски потенцијал значи дека замената на трансформаторите не може да го следи растечкиот темпо на отоварувањето, што доведува до горење на трансформаторите поради претоварување.

Повеќе, селските електрични отоварувања се тешко управливи, а свеста за планирано користење на електричество е слаба. Во периоди на високи отоварувања, како на пример ирација, селско-гозарски сезони и вечерни часови, конкуренцијата за користење на електричество станува проблем, што допринашува до горење на трансформаторите.

Несиметрична трофаазна отоварувања: Кога трофаазните отоварувања се несиметрични, се создаваат асиметрични трофаазни стројеви, што го создава нултото секвенцијално струја во нутралната линија. Нултото секвенцијално магнетно поле генерирано од оваа струја индуцира нулт секвенцијален потенцијал во обмотките на трансформаторот, што го преместува потенцијалот на нутралната точка. Фазата со повисока струја станува претоварена, површавајќи повреда на изолацијата на обмотките, додека фазата со пониска струја не може да достигне својата номинална капацитет, што намалува ефикасноста на излезот на трансформаторот. Лоши врски на низконапонските терминали и нутралните терминали на претоварените обмотки на трансформаторите можат да го предизвикаат загревањето, стареењето и деформацијата на гумени уплотници и маслените прстени, што доведува до изливанје на масло и горење на терминалите.

Кратки спојови: Бидејќи тоа се еднофазни земјини грешки или меѓуфазни кратки спојови, малата импеданса на низконапонските обмотки на дистрибутивните трансформатори произведува екстремно високи кратки спојни струи. Особено со блиски кратки спојови, грешките струи можат да достигнат повеќе од 20 пати од номиналната струја на трансформаторот. Овие моќни кратки спојни струи генерираат значителни електромагнетни ударни сили и топлина што површаваат повреда на дистрибутивните трансформатори, што прави кратките спојови најразорителната форма на неуспех за трансформаторите.

Основните причини на кратки спојови вклучуваат:

• Лоша клиренца на низконапонските дистрибутивни линии, каде паднати дрвја или возила кои удараат по столбови предизвикуваат кратки спојови

• Неправилна инсталација, функционирање или одржување на низконапонските прекинувачи, што предизвикува кратки спојови на терминалите на прекинувачите

• Лоша инсталација или недостаточно одржување на низконапонските мерења кутии монтирани на трансформаторите, што предизвикува блиски кратки спојови

Мерки:

• Правилно конфигурирајте низконапонските предохранители да се топат кога низконапонската струја надмине номиналната струја на трансформаторот, за заштита на трансформаторот. Низконапонските предохранители треба да се размерат на 1,5 пати од капацитетот на трансформаторот.

• Мерете отоварувањата на трансформаторите во периоди на високи захтеви и навремено ги заменете претоварените трансформатори.

• Јачајте операцијата и одржувањето со замена на повредените изолатори, чистење на коридорите на линиите и спречување на меѓуфазни кратки спојови за заштита на трансформаторите.

Пример два

Во 2015 година, една електропоставувачка бура имала 32 случаи на горење на трансформатори. Повеќето од нив биле произведени од еден производител. По широко ядро инспекција и проби на масло, било откриено дека 80% од пробите на масло од трансформаторите содржеле вода. Дополнителна анализа открила дека цевите за наполнување на масло на конзерваторите на овие трансформатори имале лоша запирка. Во време на дожд, водата би се накопчува во цевите за долго време и постепено би проникнува во трансформаторите. Со текот на времето, содржината на вода во маслото на трансформаторот непрекинато се зголемувала, намалувајќи неговите изолативни својства и предизвикувајќи неуспех на трансформаторот.

Мерки:

• Инсталирајте метални чаши над цевите за наполнување на масло за да ги изолирате од директен контакт со вода. После инсталирањето на овие чаши на сите трансформатори од овој тип, бројот на горења значително се намали.

• Извршете годишни тестови на проби на масло на дистрибутивните трансформатори и навремено заменете маслото на трансформаторот кога резултатите од тестовите не се задоволителни.

Пример три

Во 2018 година, еден електропоставувачки трансформатор во една поставувачка станција изгоре на светло, сончево ден кога отоварувањето не беше тешко. Ядро инспекција открила очигледни точки на кратки спојови на високонапонската обмотка, предизвикани од лоша изолација што предизвика кратки спој.

Анализа: Овој тип трансформаторска неисправност нема очигледни екстерн фактори, што го прави тешко идентификацијата на причината без инспекција на јадрото. Најчесто такви неисправности се случуваат поради деградација на изолацијата на трансформаторот во текот на долговремено функционирање, а своевремени мерки не се предприемаат. На крај, изолацијата не може да задоволи оперативните барања, што доведува до горење на трансформаторот.

Контрмери:

• Извршувајте годишно тестiranje на отпорот на изолацијата на распределбените трансформатори, одржувайте записи и анализирајте трендови. Своевремено заменете трансформаторите кога вредностите на изолацијата паднат под барања за да се спречат горењата.

• Редовно мониторирајте изолацијата на трансформаторите кои често се наоѓаат во области со претходни ударни струи за да се спречат неисправности поради деградирана изолација.

Случај четири

На 6 јули 2017 година, во текот на грмеж, трансформатор сместен на врв на планина на една електростанција испржил высоконапонски предоштител и избрзо масло. Тестот на изолацијата покажа нулти мегоми од высок напон до земјата, што указува на повреќе на трансформаторот.

Анализа: Причината за оваа трансформаторска неисправност беше прекомерен напон поради удари, што го разби изолацијата на трансформаторот, доведувајќи до кратко коло.

Контрмери:

• Подобрувајте отпорот на земјата на прекинувачите за претходни ударни струи на трансформаторите за да се осигура дека вредностите остануваат во разумни граница.

• Извршувајте годишно тестирание на изолацијата на высоконапонските и низконапонските прекинувачи на распределбените трансформатори, своевремено заменувајќи ги она што не задоволуваат стандарди.

Јачање управувањето со персоналот за спречување на несреќи

Оперативното состојба на распределбените трансформатори е неразделно поврзана со квалитетот на управувањето. Со прилагодено управување, инцидентите со горење на трансформаторите можат ефикасно да се спречат.

• Разберете условите на оптерање за секоја област на трансформатор: Персоналот за управување со енергија треба редовно да оценува оптерањето на корисниците, следејќи како се зголемува бројот на домашни апарати за домашни корисници, како и ширењето на фабрики и мини, дополнителни машини и зголемување на опрема за нагревање/хладење. Оваа информација може да се собере преку цртање на мерила и редовни посети на терен за да се одржува точна свест.

• Закључете прошлите искуства и уроки: Разберете како сезонските климатски промени влијаат на опремата. Јачајте и подобрувајте слабите точки и потенцијални опасности откриени во текот на бедствијата, имплементирајте целосмерени превентивни мерки како што е адаптирање на защитата против преоптерање на трансформаторот според реалните услови за да се подобри оддржливоста на опремата против природни бедствија.

• Извршувајте активна анализа и прогноза на оптерањето: Користејќи првични податоци собрани од претходните две точки, научно извршете прогноза на оптерањето и имплементирајте соодветни надградби вклучувајќи модификација на линии, прерасподела на оптерањето и зголемување на капацитетот на трансформаторот. Јачајте инспекциите на опремата во текот на бедствијата каузирани од ветар, снег, ледена дожд, и екстремно хладно време за да се спречат неисправности и да се подобри оддржливоста на опремата, намалувајќи горењето на трансформаторите.

• Нагласете одговорноста на персоналот: Прво, поставете силна свест за услуга фокусирана на услуга на корисникот и гаранција на квалитетна, стабилна напон. Персоналот треба да е вешто во идентификување на потенцијални опасности и слушање на обратна врска од корисници, решавајќи проблеми своевремено без забава. Опремата никогаш не треба да се функционира со познати неисправности или игнорирање на проблеми. Управувањето треба да се пресмета од пасивна реакција кон активна имплементација и од рутинска имплементација кон креативна применување. Второ, мора да се примени одговорност. Без механизми за одговорност, работните одговорности и регулации стануваат без значење. Строго мора да се примени одговорност за персонал кој пренебрегува дужности, злоупотребува со авторитет за лична добродетел, извршува формална работа, или не ефективно имплементира мерки - што доведува до нерешени проблеми на корисници, неадресирани опасности, или повреќе на опремата. Само со интеграција на исполнување на одговорност со строги механизми за одговорност, може да се јача работната одговорност, подобри се оперативната ефикасност, подобри се ефикасноста на имплементацијата, подобри се потребите на корисниците, спречуваат се човечки индуцирани електрични инциденти, и се одржува целостта на функционирањето на опремата.

Заклучок

Во заклучок, електричните трансформатори можат да се повредат поради многу причини во текот на функционирањето, но со јача управа и одржување, човечки индуцирани трансформаторски неисправности можат значително да се намалат. Ова подобрува надежноста на електричната достава, исто така намалувајќи ги трговите на одржување за електро компаниите, што придонесува како за бизнисите, така и за корисниците. Ова демонстрира значајната практична важност на анализата на трансформаторските неисправности и имплементацијата на соодветни контрмери.