Az IEE-Business által felmerülő hibaelhárítás és elemzés a transzformátormagokban fellépő rendellenes többpontos földelés esetén

A transzformátormag többpontos földelése két fő problémát okoz: először is, helyi rövidzárló melegedést eredményezhet a magban, súlyos esetben pedig a mag részére helyi égési kárt okozhat; másodszor, a normális mágföldelővezetőben generált ciklikus áramok helyi melegedést okozhatnak a transzformátorban, és potenciálisan elindíthatják a kilövési hibákat. Ezért a teljesítménytranszformátorok mágjainak többpontos földelési hibái közvetlen fenyegetést jelentenek az áramelosztók napi működésének. Ebben a tanulmányban egy anomális többpontos földelési problémát elemzünk egy teljesítménytranszformátor magjában, bevezetve a hibaelemzési folyamatot és a helyszíni megoldási intézkedéseket.

1. Földelési hiba áttekintése

Egy 220 kV-os áramelosztóban a No. 1 főtranszformátor típusa SFPSZB-150000/220, amely 1986. november 11-én készült, és 1988. augusztus 8-án került használatba. Erre eredetileg kényszerített olajcirkulációs levegőhűtést alkalmaztak, de 2012-ben természetes cirkulációs levegőhűtésre váltottak. 2023. március 5-én a No. 1 főtranszformátor mágföldelési áramának élő tesztje 40 mA-ot mutatott, ami jelentős eltérés volt a korábbi teszt eredményeivel szemben. A mágföldelési online figyelő és áramerőtlensítő eszköz vizsgálata 41 mA mágföldelési áramot jelezett.

A történeti adatok szerint az eszköz automatikusan bekapcsolta a 115 Ω áramerőtlensítő ellenállást 2023. február 27-én. A No. 1 főtranszformátor mágának többpontos földelési problémája lehetőségének meghatározása után a személyzet átnézte a kromatográfiai online figyelési adatokat, de nem talált rendellenességeket. Az olajtesztelő személyzet mintát vett a No. 1 főtranszformátorból 2023. március 5-én délután olajkromatográfiai elemzés céljából, de a tesztadatok semmutattak jelentős változásokra, ahogy azt a 1. táblázatban látható feloldódó gáz kromatográfiai teszteredmények is mutatják. Az online figyelési eszköz beállításai szerint, ha a földelési áram 100 mA-nál nagyobb, az eszköz automatikusan bekapcsol egy ellenállást a földelési áramerőtlensítésére. Ennek alapján megállapították, hogy a No. 1 főtranszformátor mágának többpontos földelési hibája van.

2. Felszerelés hibáinak elemzése

A fő transzformátor magjának földelő áramának tesztadatai az elmúlt három évben láthatók táblázat 2-ben. A történeti tesztadatok összehasonlításából kiderül, hogy a 1-es számú fő transzformátor magjának földelő árammérései állandóan normális tartományban maradtak, és nem észlelhetőek voltak anormális tendenciák a disszolvált gázokban az olajban. Azonban a földelő áram jelentős növekedést mutatott, és a korlátozó eszköz automatikusan bekapcsolta a korlátozó ellenállást.

Ezen állapotok teljes elemzése alapján megállapítható, hogy a 1-es számú fő transzformátor magja több pontú földelési hibával rendelkezik. Azonban a több pontú földelés bekövetkezésekor a mag földelési online monitorozó és korlátozó eszköz azonnal bekapcsolta az ellenállást az áramnövekedés pillanatában, hatékonyan korlátozva az áram nagyságát. Ennek eredményeként nem jelentek meg anormálisok a transzformátor olajának disszolvált gáz-kromatográfiai elemzésében.

2023. március 28-án, a szám 1-es transzformátor rendszeres áramkimaradásos tesztje során a mag izolációs ellenállás mérései megerősítették a többponthoz kötött állapotot. A tesztelők 1000 V-os feszültséggel mérték a mag izolációs ellenállását, amely "0" értéket mutatott. Multiméterrel végzett mérés is igazolta, hogy a mag földelése "vezető" állapotban van, az ellenállás értéke pedig "0". Ezek a mérések bizonyították, hogy a szám 1-es főtranszformátor magja többponthoz kötött, konkrétan fém alapú földelést mutat.

3 megoldási intézkedés

(1) Mivel a földelési hiba lehetséges okai között egy puha fémkapcsolat is lehet, próbáltak a kondenzátor impulzus módszerrel a hiba kiküszöbölésére: Egy 26,94 μF kapacitású kondenzátort 2500 V-ra töltöttek fel, majd háromszor indultatták a szám 1-es főtranszformátorba. Az impulzusok után újra mértek a mag izolációs ellenállását, hogy lássák, visszaállt-e. Ha nem, a próbatartó feszültséget 5000 V-ra emelték, és még három impulzust adtak. Ha a hiba továbbra is fennállt, a további kísérleteket felfüggesztették.

(2) Ha a kondenzátor impulzus módszer nem sikerült, a transzformátor fedéllevételi vizsgálata történt, amikor a feltételek engedélyezték, hogy közvetlenül megtalálják a földelési pontot, és alapvetően megszüntessék a mag többponthoz kötött hibáját.

(3) Ha a főtranszformátort nem lehetett azonnal leáramlattani a fedéllevételi vizsgálat és karbantartás miatt, ideiglenes intézkedésként korlátozó ellenállást helyeztek sorba a földelési vezetékkel. A szám 1-es főtranszformátor JY-BTJZ magföldelési online monitorizáló és ellenállás-korlátozó eszközöket tartalmazott négy ellenállási beállítással (115, 275, 600, és 1500 Ω), amelyek közül a 115 Ω ellenállás már automatikusan bekapcsolódott a földelési áram nagyságának megfelelően. A berendezés beüzemelése után erősítették a monitorozást, rövidítve a méréseket a magföldelési áram és a transzformátor olaj kromatográfiai elemzésének nyomon követésére.

A specifikus területi végrehajtási folyamat a következő volt: Először kikapcsolták a külső magföldelési csatlakozást, és DC magfeszültség-generátort használtak a kondenzátor töltésére. Töltés után kb. 3 perc múlva a feszültség elérte a 2,5 kV-at. Ezután izolált pálcával csatlakoztatták a vezetődrőt a magföldelési vezetékhez, hogy a kondenzátort a transzformátor magjába indítsák. Egyetlen kondenzátor-indítás után a szám 1-es főtranszformátor magjának 60 másodperces izolációs ellenállása 9,58 GΩ-ra emelkedett, az abszorpciós arány 1,54 volt, ami a korábbi teszt eredményekkel összhangban áll. A földelési pont sikeresen kiküszöbölt.

A szám 1-es főtranszformátor újraindítása után a magföldelési árammérést egy magföldelési árammérővel végezték, amely 2 mA-t mutatott. Ugyanakkor a valós idejű magföldelési áram-monitorizáló eszköz is 2 mA-t jelzett, ami megerősítette, hogy a hiba kiküszöbölésre került.