Pagsusuri at Pagwawasto ng Abnormal na Multi-Point Grounding sa Core ng Power Transformer

Ang pagkakaroon ng multi-point grounding sa core ng transformer ay nagdudulot ng dalawang malaking problema: una, ito ay maaaring magresulta sa lokal na short-circuit at sobrang init sa core, at sa mga seryosong kaso, maaari itong magsanhi ng lokal na sunog at pinsala sa core; pangalawa, ang circulating currents na lumilikha sa normal na core grounding wire ay maaaring magsanhi ng lokal na sobrang init sa transformer at potensyal na magsanhi ng mga discharge-type faults. Kaya, ang mga multi-point grounding faults sa core ng power transformer ay direktang nanganganib sa araw-araw na operasyon ng mga substation. Ang paper na ito ay nag-aanalisa ng isang abnormal na multi-point grounding issue sa core ng power transformer, ipinakikilala ang proseso ng fault analysis at mga on-site resolution measures.

1. Buod ng Grounding Fault

Ang No. 1 main transformer sa isang 220 kV substation ay modelo SFPSZB-150000/220, na gawa noong Nobyembre 11, 1986, at inilunsad noong Agosto 8, 1988. Orihinal na gumagamit ito ng forced oil circulation air cooling ngunit inconvert ito sa natural circulation air cooling noong 2012. Noong Marso 5, ang live testing ng core grounding current para sa No. 1 main transformer ay nagpakita ng 40 mA, isang mahalagang pagbabago mula sa mga dating resulta ng test. Ang pagsusuri sa core grounding online monitoring at current-limiting device ay nagpakita ng core grounding current na 41 mA. 

Ang mga historical records ay nagpapakita na ang device ay awtomatikong nag-engage ng 115 Ω current-limiting resistor noong Pebrero 27. Matapos makilala na maaaring may multi-point grounding issue ang No. 1 main transformer, ang mga tauhan ay nagsuri ng chromatographic online monitoring data ngunit hindi nakakita ng anumang abnormalidad. Ang mga tauhan sa oil testing ay nakuha ang mga sample mula sa No. 1 main transformer sa hapon ng Marso 5 para sa oil chromatographic analysis, ngunit ang test data ay hindi nagpakita ng anumang significant changes, tulad ng ipinapakita sa Table 1 para sa dissolved gas chromatographic test results. Ayon sa settings ng online monitoring device, kapag ang grounding current ay lampa sa 100 mA, ang device ay awtomatikong mag-engage ng resistor upang limitahan ang grounding current. Batay dito, itinukoy na mayroong multi-point grounding fault ang No. 1 main transformer.

2 Analisis Kagalalan ng Pagsasakop

Ang datos ng pagsubok ng ground current ng core ng pangunahing transformer sa nakaraang tatlong taon ay ipinapakita sa Table 2. Ang paghahambing ng mga dating datos ng pagsubok ay nagpapakita na ang pagsukat ng ground current ng core para sa No. 1 pangunahing transformer ay patuloy na nananatiling sa normal na ranggo, at walang anumang abnormal na trend na natuklasan sa mga dissolved gases sa langis. Gayunpaman, ang ground current ay nagpakita ng mahalagang paglaki, at ang current-limiting device ay awtomatikong naka-engage ang current-limiting resistor.

Batay sa komprehensibong analisis ng mga kondisyong ito, maaaring matukoy na ang No. 1 pangunahing transformer ay may multi-point grounding fault sa core. Ngunit, noong ang multi-point grounding ay nangyari, ang online monitoring ng core grounding at ang current-limiting device ay agad na naka-engage ang resistor sa oras ng pagtaas ng current, na mabisa na limitado ang laki ng current. Bilang resulta, walang anumang abnormalidad ang lumitaw sa dissolved gas chromatographic analysis ng langis ng transformer.

Noong Marso 28, sa panahon ng karaniwang pagsubok sa power outage ng No. 1 transformer, ang mga pagsukat sa core insulation resistance ay nakumpirma ang kondisyon ng multi-point grounding. Ang mga tauhan sa pagsubok ay nagsukat ng core insulation resistance gamit ang 1,000V na boltahe, na nagpakita ng insulation resistance na "0". Gamit ang multimeter upang masukat ang core grounding resistance, nagpakita ito ng continuity status na "conductive" na may resistance value na "0". Ang mga pagsukat na ito ay nagpatunay na ang core ng No. 1 main transformer ay may multi-point grounding, partikular na metallic grounding.

3 Mga Hakbang sa Resolusyon

(1) Dahil posibleng dulot ng soft metallic contact ang grounding fault, sinusubukan ang capacitor impulse method upang ma-eliminate ang fault: Isang capacitor (na may capacitance na 26.94 μF) ay sini-charge sa 2,500 V at idiniskarga nang tatlong beses sa No. 1 main transformer. Matapos ang mga impulse, sinukat ang core insulation resistance upang matukoy kung naibalik na ito. Kung hindi naibalik, ang test voltage ay itinaas sa 5,000 V para sa karagdagang tatlong impulse. Kung nananatili pa rin ang fault, ang karagdagang pagtatangka ay ititigil.

(2) Kung nabigo ang capacitor impulse method na ma-eliminate ang grounding fault, isasagawa ang hood lifting inspection sa transformer kapag pinahihintulutan ng mga kondisyon, upang direktang lokalihin ang grounding point at lubos na ma-eliminate ang core multi-point grounding fault.

(3) Kung hindi agad mapapatigil ang pangunahing transformer para sa hood inspection at maintenance, maaaring ipatupad ang pansamantalang hakbang na pagkonekta ng current-limiting resistor nang serye sa grounding down conductor. Ang No. 1 main transformer ay mayroong JY-BTJZ core grounding online monitoring at current-limiting device na may apat na resistance setting (115, 275, 600, at 1,500 Ω), na awtomatikong gumamit na ng 115 Ω resistor batay sa magnitude ng grounding current. Matapos ma-commission ang kagamitan, binigyang-diin ang monitoring sa pamamagitan ng pagbawas ng testing cycles para sa mga pagsukat ng core grounding current at transformer oil chromatographic analysis para sa tracking purposes.

Ang tiyak na proseso ng field implementation ay ang mga sumusunod: Una, nilabas ang external core grounding connection, at ginamit ang DC high voltage generator upang i-charge ang capacitor. Matapos ang humigit-kumulang 3 minuto ng charging, ang boltahe ay umabot sa 2.5 kV. Pagkatapos, gamit ang insulated rod, konektado ang lead wire sa core down conductor upang idiskarga ang capacitor sa transformer core. Matapos ang isang capacitor discharge sa core ng No. 1 main transformer, ang 60-segundong core insulation resistance ay bumalik sa 9.58 GΩ, na may absorption ratio na 1.54, na tugma sa mga nakaraang resulta ng pagsubok. Matagumpay na na-eliminate ang grounding point.

Matapos ibalik ang No. 1 main transformer sa serbisyo, sinukat namin ang core grounding current gamit ang core grounding current tester, na nagpakita ng 2 mA. Kasabay nito, ang real-time core grounding current monitoring device ay nagpakita rin ng 2 mA, na nagpapatunay na na-eliminate na ang fault.