Tõlge ja lahendus ebatavalikele mitmepunktlikele maandamistele transformaatoritõkete süsteemis

Transformaatorituumi mitmepunktiline maandamine tekitab kaks suurt probleemi: esiteks võib see põhjustada tuumis lokaalset ülekuuma short-circuiti ning tõsisemates juhtudel isegi tuumis lokaalse põletuse; teiseks võivad normaalses tuumi maandusvoolus tekkinud ringvoolud põhjustada transformaatoris lokaalset ülekuuma ja potentsiaalselt vooluväljade vigu. Seega ohustavad transformaatorituumide mitmepunktilised maandamisvood otse hoopis elektrijaama igapäevase toimimise. See artikkel analüüsib transformaatorituumi mitmepunktilist maandamisprobleemi, tutvustades veaanalüüsi protsessi ja kohapealset lahendust.

1. Maandamisvee ülevaade

220 kV substaadi No. 1 peatransformaator on mudel SFPSZB-150000/220, valmistatud 11. novembril 1986 ja kasutusele võetud 8. augustil 1988. Algul kasutas selle sunnitud öli tsirkuleerimisel õhu jahutamist, kuid 2012. aastal muudeti sellel loodusliku öli tsirkuleerimisel õhu jahutamise süsteemiks. 5. märtsil näitas elava testi käigus tuumi maandamisvoolu No. 1 peatransformaatoris 40 mA, mis oli oluline eelmiste testitulemuste võrreldes. Tuumi maandamise online jälgimise ja voolupiirangulise seadme uurimisel nähti tuumi maandamisvooluna 41 mA. 

Ajaloolised andmed näitasid, et seade oli automaatselt võtnud kasutusele 115 Ω voolupiirangulise vastendi 27. veebruaril. Pärast seda, kui määrati, et No. 1 peatransformaatoril võib olla tuumi mitmepunktiline maandamine, uurisid spetsialistid kromatoograafilisi online jälgimisandmeid, kuid ei leidnud ebatavalusi. Ölisidanalüütikud võtsid No. 1 peatransformaatorist 5. märtsi pärastlõunal ölisidide proovide kromatograafilise analüüsi jaoks, kuid testitulemused ei näidanud olulisi muutusi, nagu on näha tabelis 1 laostunud gaaside kromatoograafiliste testitulemuste kohta. Online jälgimisseadme seadistuste kohaselt, kui maandamisvool ületab 100 mA, siis seade võtab automaatselt kasutusele vastendi, et piirata maandamisvoolu. Selle alusel määrati, et No. 1 peatransformaatoril on tuumi mitmepunktiline maandamisviga.

2 Varustuse viga analüüsi

Peamise transformatoori tuumakinnituse voolu testandmed viimased kolm aastat on näidatud tabelis 2. Ajalooliste testandmete võrdlemisel selgub, et No. 1 peamise transformatoori tuumakinnituse voolude mõõtmine on jäänud pidevalt normaalsete piiride sisse, öli lahustatud gaasides pole tuvastatud ebatavalisi trende. Siiski on kinnituse vool näidanud olulist kasvu ja vooleriba seadme on automaatselt sisse lülitunud vooleriba.

Nendes tingimuste põhjaluliku analüüsi alusel saab kindlaks teha, et No. 1 peamisel transformatooril on tuuma mitmekohaline kinnitusvigade. Kuid kui mitmekohaline kinnitus esines, lülitas tuuma kinnituse online jälgimissüsteem ja vooleriba seade vooleriba automaatselt sisse hetkel, kui vool tõusis, piirides tõhusalt voolu suurust. Seetõttu ei ilmunud öli lahustatud gaaside kromatoograafilises analüüsis ühtegi ebatavaldusi.

28. märtsil kinnitati numbrilise 1 transformatori tuvastamisel regulaarse elektrivoolu katkemise testimisel mitmepunktilist maandust. Testimeeskond mõõdis tuuma eraldusvastust kasutades 1000V pinget, mis näitas "0" vastust. Multimeteri abil mõõdetud tuuma maandumisvastus näitas "juhiv" olekut vastusega "0". Need mõõtmised tõestasid, et peamine transformatori tuumal on mitmepunktne maandumine, konkreetsemalt metalliline maandumine.

3 Lahendamise meetmed

(1) Arvestades, et maandumisviga võib olla tekkinud nõelikult metallse kontakti tõttu, püstiti viga elimineerimiseks proovida kondensaatorimpulsi meetodit: Kondensaator (tihedus 26,94 μF) laetati 2500 V-ile ja lasketi see kolm korda peamisse transformatoriga. Impulsid järel mõõdeti tuuma eraldusvastust, et määrata, kas see on taastunud. Kui taastumist ei toimunud, tõsteti testpinge 5000 V-ni uutele kolmele impulsile. Kui viga jäi endiselt olemas, lõpetati edasised katseed.

(2) Kui kondensaatorimpulsi meetod ei suutnud maandumisvigast vabastada, plaaniti transformatori kapsooni tõstmist, et otse kohtada maandumispunkti ja põhjalikult eemaldada tuuma mitmepunktset maandumist, kui tingimused seda lubasid.

(3) Kui peamine transformatoore ei saanud kohe energiavoolu katkestamiseks kapsooni kontrolli ja hoolduseks, rakendati ajutist meetodit, kus maandumisjoonele liideti sariksisse piiramisvastus. Peamine transformatoors oli varustatud JY-BTJZ tuuma maandumise online jälitus- ja piiramisvahendiga, mis sisaldas nelja vastuseadet (115, 275, 600 ja 1500 Ω), mis oli automaatselt aktiveerinud 115 Ω vastuse maandumisvoolu suuruse alusel. Seadme käivitamisel intensiivistati jälgimist, lühendades testimisperioode tuuma maandumisvoolu mõõtmiseks ja transformaatoriliivi spektroskoopilise analüüsi jälgimiseks.

Konkreetne väljakohane elluviimisprotsess oli järgmine: Esiteks lahutati välise tuuma maandumisühendus, ja DC-kõrgepinge generaatorit kasutati kondensaatori laetamiseks. Pärast umbes 3 minuti laetamist jõudis pinge 2,5 kV-ni. Seejärel, kasutades isoleeritud tiiba, ühendati juhejuht tuuma maandumisjoonega, et kondensaator laekumas transformatori tuumasse. Pärast ühe kondensaatori laekumist peamisse transformatori tuumasse taastus 60 sekundi jooksul tuuma eraldusvastus 9,58 GΩ-ni, absorbtsioonisuhe 1,54, mis vastas eelmiste testide tulemustele. Maandumispunkt eemaldati edukalt.

Pärast peamise transformatoore tagasi tööle panemist mõõdeldi tuuma maandumisvoolu tuuma maandumisvoolu mõõturiga, mis näitas 2 mA. Samal ajal näitas ka reaalajas tuuma maandumisvoolu jälgimise seade 2 mA, kinnitades, et viga oli eemaldatud.