Pagsusuri ng Apat na Pangunahing Kasong Pagkawasak ng Mga Power Transformer

Kaso Uno

Noong Agosto 1, 2016, isang 50kVA na distribusyon transformer sa isang power supply station biglaang nag-spray ng langis habang nakapag-operate, kasunod ng pagkakasunog at pagkasira ng high-voltage fuse. Ang inspeksyon sa insulation ay nagpakita ng sero megohms mula sa low-voltage side patungo sa lupa. Ang inspeksyon sa core ay nagsabi na ang pinsala sa insulation ng low-voltage winding ang nagdulot ng short circuit. Ang analisis ay nagsabi na may ilang pangunahing dahilan para sa pagkakasira ng transformer na ito:

Overloading: Ang load management ay noon pa man ay isang mahinang punto sa grassroots power supply stations. Bago ang mga reporma sa rural electricity system, ang pag-unlad ay malaki-laking hindi naplano. Karaniwan ang pagkakasunog ng mga transformer sa panahon ng Spring Festival, panahon ng pagtatanim, at panahon ng tagtuyot kailangan ng irrigation. Bagama't may mga sistema ng pamamahala na ipinatupad, ang kakayahan ng mga rural electrician sa pamamahala ay kailangan pa rin ng pag-improve. Ang rural power loads ay lumalaki nang mabilis na may matibay na seasonal patterns at kulang sa planned management. Ang matagal na overloading ay nagdudulot ng pagkakasunog ng transformer. Bukod dito, habang ang kita ng mga magsasaka ay lubhang tumataas, ang household appliance loads ay lumalaki nang mabilis, at ang mga rural individual processing industries na nakabase sa mga tahanan ay lumalaki nang mabilis, na nagdulot ng malaking paglago ng power load. Habang ang investment sa distribution equipment ay considerable, ang limitado na pondo ay nangangahulugan na ang replacement ng mga transformer ay hindi makapag-keep pace sa paglago ng load, na nagdudulot ng pagkakasunog ng mga transformer dahil sa overloading.

Bukod dito, mahirap ang pagpapamahala ng rural electricity loads, at mahina ang awareness sa planned electricity usage. Sa panahon ng peak load periods tulad ng irrigation, panahon ng pagtatanim, at hatinggabi, ang kompetisyon sa paggamit ng kuryente ay naging problema, na nagdudulot ng pagkakasunog ng mga transformer.

Three-Phase Load Imbalance: Kapag ang three-phase loads ay hindi balanced, ang asymmetric three-phase currents ay nangyayari, na nagdudulot ng zero-sequence current sa neutral line. Ang zero-sequence magnetic flux na ginawa ng current na ito ay nag-iinduce ng zero-sequence potential sa mga transformer windings, na nag-displace ng neutral point potential. Ang phase na may mas mataas na current ay naging overloaded, na nagdudulot ng pinsala sa insulation ng winding, habang ang phase na may mas mababang current ay hindi makarating sa kanyang rated capacity, na nagbabawas ng output efficiency ng transformer. Ang mahihirap na koneksyon sa low-voltage terminals at neutral terminal ng overloaded transformer windings ay maaaring magdulot ng pag-init, pag-aging, at deformation ng rubber seals at oil gaskets, na nagdudulot ng pag-leak ng langis at pagkakasunog ng mga terminal.

Short Circuit Faults: Kahit single-phase ground faults o phase-to-phase short circuits, ang maliit na impedance ng mga low-voltage windings ng distribution transformer ay nagdudulot ng napakataas na short-circuit currents. Lalo na sa close-proximity short circuits, ang fault currents ay maaaring umabot sa higit sa 20 beses ang rated current ng transformer. Ang mga powerful na short-circuit currents na ito ay nagdudulot ng substantial electromagnetic impact forces at init na nagdudulot ng pinsala sa mga distribution transformers, na nagbibigay-daan sa short circuits bilang pinakamapanghinala na mode ng pagkakasira para sa mga transformer.

Ang mga pangunahing dahilan ngayon ng short circuit faults ay kinabibilangan ng:

• Mahinang clearance para sa mga low-voltage distribution lines, kung saan ang mga napatumba na puno o sasakyan na bumabangga sa mga poste ay nagdudulot ng short circuits

• Improper installation, operation, o maintenance ng mga low-voltage circuit breakers, na nagdudulot ng short circuits sa mga terminal ng breaker

• Mahinang installation o inadequate maintenance ng mga low-voltage metering boxes na nakamontado sa mga transformer, na nagdudulot ng close-proximity short circuits

Countermeasures:

• Properly configure low-voltage fuses upang mag-melt kapag ang low-voltage current ay lumampas sa rated current ng transformer, na nagprotekta sa transformer. Ang low-voltage fuses ay dapat na sized at 1.5 times ang capacity ng transformer.

• Measure transformer loads sa panahon ng high-demand periods at agarang palitan ang mga overloaded transformers.

• Strengthen operation and maintenance by replacing cracked insulators, clearing line corridors, at preventing phase-to-phase short circuits upang protektahan ang mga transformer.

Kaso Dalawa

Noong 2015, ang isang power bureau ay kumaranas ng 32 na pagkakasunog ng mga transformer. Karamihan ay gawa ng iisang manufacturer. Matapos ang extensive na core inspections at oil sampling, natuklasan na 80% ng mga sample ng transformer oil ay naglalaman ng tubig. Ang karagdagang analisis ay nagpakita na ang oil filling pipes ng mga conservators sa mga transformer na ito ay may mahinang sealing. Sa panahon ng pag-ulan, ang tubig ay nakakalat sa mga pipes sa mahabang panahon at unti-unting nagseep sa mga transformer. Sa loob ng oras, ang water content sa transformer oil ay patuloy na tumataas, na nagbawas ng kanyang insulating properties at nagdulot ng pagkakasira ng mga transformer.

Countermeasures:

• Install metal cups sa mga oil filling pipes upang i-isolate sila mula sa direct water contact. Matapos ang pag-install ng mga cups sa lahat ng mga transformer ng uri na ito, ang bilang ng mga pagkakasunog ay lubhang bumaba.

• Conduct annual oil sampling tests sa mga distribution transformers at agarang palitan ang transformer oil kapag ang resulta ng test ay hindi satisfactory.

Kaso Tatlo

Noong 2018, ang isang power transformer sa isang supply station ay nagkakasunog sa isang maaliwalas at araw-araw na panahon kung saan ang load ay hindi mabigat. Ang inspeksyon sa core ay nagpakita ng malinaw na short circuit arcing points sa high-voltage coil, na dulot ng mahinang insulation na nagdulot ng short circuit.

Pagsusuri: Ang uri ng pagkasira ng transpormer na ito ay walang malinaw na panlabas na mga kadahilanan, kaya mahirap naisipan ang sanhi nito nang hindi ito sinisiyasat sa pinakamalapit. Karamihan sa mga pagkasira na tulad nito ay nangyayari dahil sa pagbagsak ng kakayahan ng insulasyon ng transpormer sa paglipas ng panahon at hindi isinasagawa ang maaaring mga hakbang sa tamang oras. Sa huli, ang insulasyon ay hindi na makakaya ang mga pangangailangan ng operasyon, nagiging sanhi ng pagkakasunog ng transpormer.

Mga Tugon:

• Gumawa ng taunang pagsusuri ng resistensiya ng insulasyon sa mga distribusyon transpormer, panatilihin ang mga tala, at analisyn ang mga trend. Palitan agad ang mga transpormer kapag ang mga halaga ng insulasyon ay bumaba sa ibaba ng mga kinakailangan upang maiwasan ang pagkakasunog.

• Regular na bantayan ang insulasyon ng mga transpormer na madalas nakalagay sa mga lugar na may mataas na panganib sa kidlat upang maiwasan ang mga pagkasira dahil sa pagbagsak ng insulasyon.

Kaso Pang-Apat

Noong ika-6 ng Hulyo 2017, habang may bagyo, ang isang transpormer na nasa tuktok ng bundok sa isang istasyon ng suplay ng kuryente ay naranasan ang pagkakasunog ng kanyang high-voltage fuse at pag-spray ng langis. Ang pagsusuri ng insulasyon ay nagpakita ng zero megohms mula high-voltage hanggang sa lupa, nagpapahiwatig ng pagkasira ng transpormer.

Pagsusuri: Ang sanhi ng pagkasira ng transpormer na ito ay ang overvoltage na dulot ng kidlat, na nag-udyok ng pagbagsak ng insulasyon ng transpormer, nag-udyok ng short circuit.

Mga Tugon:

• Ipaglaban ang resistance ng grounding ng mga surge arrester ng transpormer upang siguruhin na ang mga halaga ay nananatiling sa maayos na limitasyon.

• Gumawa ng taunang pagsusuri ng insulasyon ng parehong high at low-voltage surge arresters sa mga distribusyon transpormer, palitan agad ang anumang hindi sumasang-ayon sa pamantayan.

Pagpapatibay ng Pamamahala ng mga Tauhan upang Maiwasan ang Mga Aksidente

Ang kondisyon ng operasyon ng mga distribusyon transpormer ay hindi maipaghihiwalay sa kalidad ng pamamahala. Sa may detalyadong pamamahala, maaaring maiwasan ang mga aksidente ng pagkakasunog ng transpormer.

• Unawain ang kondisyon ng load para sa bawat rehiyon ng transpormer: Dapat ang mga tauhang pang-power management na regular na asesuhin ang mga load ng mga user, nagbabantay sa pagtaas ng mga appliance sa bahay para sa mga residenteng user at paglaki ng mga pabrika at mina, karagdagang makina, at pagtaas ng mga equipment para sa pag-init/paglamig. Ang impormasyong ito maaaring makuha sa pamamagitan ng pagbasa ng meter at regular na pagbisita sa lugar upang panatilihin ang tama at aktwal na kaalaman.

• Buodin ang mga karanasan at mga aral: Unawain ang mga pattern kung paano ang pagbabago ng klima ay nakakaapekto sa mga equipment. Pagpapatibay at pagpapaunlad ng mga mahihinang bahagi at potensyal na mga panganib na ipinakita sa panahon ng mga sakuna, pag-implementa ng mga direktang preventive measures tulad ng pag-aadjust ng overload protection ng transpormer batay sa aktwal na kondisyon upang mapabuti ang katatagan ng mga equipment laban sa mga natural na sakuna.

• Gumawa ng proaktibong pagsusuri at pagtatantiya ng load: Gamit ang unang-handang data na nakuha mula sa nakaraang dalawang puntos, siyentipikong gawin ang pagtatantiya ng load at ipatupad ang angkop na mga upgrade kasama ang mga modipikasyon sa linya, redistribusyon ng load, at pagtaas ng kapasidad ng transpormer. Pataasin ang mga inspeksyon ng equipment sa panahon ng mga bagyo, yelo, at malamig na panahon upang maiwasan ang mga pagkasira at mapabuti ang reliabilidad ng mga equipment habang binabawasan ang pagkakasunog ng transpormer.

• I-emphasize ang responsibilidad ng mga tauhan: Una, itayo ang malakas na konsiyanse ng serbisyo na nakatuon sa serbisyo ng user at pagtaguyod ng matatag at magandang kuryente. Ang mga tauhan ay dapat may kakayahan na makilala ang mga potensyal na panganib at makinig sa feedback ng mga user, agad na tugunan ang mga problema nang walang pagdadalanta. Ang mga equipment ay hindi dapat gamitin kung may alam na mga problema o panganib. Ang pamamahala ay dapat lumipat mula sa pasibong tugon patungo sa proaktibong pagganap at mula sa routine execution patungo sa creative implementation. Ikalawa, ipatupad ang accountability. Kung wala ang accountability mechanisms, ang mga tungkulin at regulasyon sa trabaho ay walang saysay. Dapat ipatupad ang mahigpit na accountability sa mga tauhan na nagbibigay-balewala sa kanilang tungkulin, gumagamit ng awtoridad para sa personal na interes, gumagawa ng perfunctory work, o hindi epektibong ipinapatupad ang mga hakbang—na nagreresulta sa hindi naresolbahang mga isyu ng user, hindi na-address na mga panganib, o pagkasira ng mga equipment. Lamang sa pamamagitan ng pag-integrate ng pagtupad ng responsibilidad sa mahigpit na accountability mechanisms, maaaring mapabuti ang accountability sa trabaho, mapataas ang efisyensiya ng operasyon, mapabuti ang epektividad ng pagpapatupad, mas maayos na serbisyo ang mga pangangailangan ng user, maiwasan ang mga insidente ng kuryente na dulot ng tao, at mapanatili ang integridad ng operasyon ng mga equipment.

Paggunita

Sa kabuuan, ang mga power transformers ay maaaring mabigo sa maraming dahilan sa panahon ng operasyon, ngunit sa may mapaglaban na pamamahala at pagpapanumbalik, maaaring mabawasan ang mga pagkasira ng transpormer na dulot ng tao. Ito ay mapapabuti ang reliabilidad ng suplay ng kuryente habang binabawasan ang mga gastos sa pagpapanumbalik ng mga kompanya ng kuryente, na may benepisyo sa parehong mga enterprise at mga user. Ito ay nagpapakita ng malaking praktikal na kahalagahan ng pagsusuri ng mga pagkasira ng transpormer at pagpapatupad ng angkop na mga tugon.