Analīze un risinājums neierasts vairāku punktu zemes maiņai elektroapgādes transformatoru jaudas čūskos

Transformatora serdeņa vairākpunktu zemējums rada divas lielas problēmas: pirmkārt, tas var izraisīt lokālu īssavienojuma pārkaršanu serdē un nopietnos gadījumos izraisīt serdes daļēju sadedzināšanas bojājumu; otrkārt, normālajā transformatora serdes zemējuma vadā rodas riņķojošie strāvas, kas var izraisīt transformatora daļēju pārkaršanu un potenciāli noved pie izlādes veida kļūmēm. Tāpēc elektrostaciju transformatora seržu vairākpunktu zemējuma kļūmes tieši apdraud elektrostaciju ikdienas darbību. Šis dokuments analizē vienu nenormālu vairākpunktu zemējuma problēmu elektroenerģijas transformatora serdē, iepazīstinot ar kļūmes analīzes procesu un vietējiem risinājumiem.

1.Zemējuma kļūmes pārskats

220 kV elektrostacijas pirmais galvenais transformators ir modelis SFPSZB-150000/220, ražots 1986. gada 11. novembrī un ekspluatācijā nodots 1988. gada 8. augustā. Sākotnēji tajā tika izmantota piespiedu eļļas cirkulācija ar gaisa dzesēšanu, taču 2012. gadā to pārveidoja uz dabisko cirkulāciju ar gaisa dzesēšanu. 5. martā veicot dzīvo testēšanu attiecībā uz pirmā galvenā transformatora serdes zemējuma strāvu, tika konstatēts 40 mA, kas būtiski atšķiras no iepriekšējiem testa rezultātiem. Serdes zemējuma tiešsaistes uzraudzības un strāvas ierobežošanas ierīces pārbaude parādīja serdes zemējuma strāvu 41 mA. 

Vēsturiskie ieraksti liecināja, ka ierīce automātiski ieslēgusi 115 Ω strāvas ierobežošanas pretesti 27. februārī. Pēc tam, kad tika noteikts, ka pirmajam galvenajam transformatoram varētu būt transformatora serdes vairākpunktu zemējuma problēma, personāls pārbaudīja hromatogrāfiskos tiešsaistes uzraudzības datus, taču neatklāja nekādas neparastības. Eļļas testēšanas speciālisti 5. marta pēcpusdienā ņēma paraugus no pirmā galvenā transformatora, lai veiktu eļļas hromatogrāfisko analīzi, bet testa dati nerādīja būtiskas izmaiņas, kā parādīts 1. tabulā ar šķīdušo gāzu hromatogrāfiskajiem testa rezultātiem. Saskaņā ar tiešsaistes uzraudzības ierīces iestatījumiem, kad zemējuma strāva pārsniedz 100 mA, ierīce automātiski ieslēgs pretesti, lai ierobežotu zemējuma strāvu. Pamatojoties uz to, tika noteikts, ka pirmajam galvenajam transformatoram ir transformatora serdes vairākpunktu zemējuma kļūme.

2 Ierīču defektu analīze

Pagājušajos trīs gados iegūtā galvenā transformatora jaudas apgabala masas strāvas mērījumu dati parādīti Tabulā 2. Salīdzinot ar vēsturiskajiem mērījumiem, No. 1 galvenā transformatora jaudas apgabala masas strāvas mērījumi ir pastāvīgi palikuši normālajos rādītājos, un nekādas anormālas tendences nav atklātas eļļas šķīdinātos gāzēs. Tomēr masas strāva ir pierādījusi būtisku pieaugumu, un strāvas ierobežošanas ierīce automātiski ir ieslēgusi strāvas ierobežojošo rezistoru.

Pamatojoties uz šo situāciju visaptverošo analīzi, var secināt, ka No. 1 galvenajā transformatorā ir radies jaudas apgabala daudzpunktveida masas savienojuma kļūda. Tomēr, kad notika daudzpunktveida masas savienojums, jaudas apgabala masas savienojuma tiešsaistes monitoringa un strāvas ierobežošanas ierīce tūlīt pēc strāvas pieauguma ieslēdza rezistoru, efektīvi ierobežojot strāvas lielumu. Tādējādi eļļas šķīdināto gāzu hromatogrāfiskā analīzē nekas neatbilstošs nav konstatēts.

28. marts, veiksmā bija iekļauts No. 1 transformatora parastais elektroenerģijas pārtraukuma tests, kurā tika apstiprināta daudzpunktu zemes savienojuma stāvoklis. Testa personāls izmērīja transformatora kodolu izolācijas pretestību, izmantojot 1000V spriegumu, un tika reģistrēta izolācijas pretestība "0". Izmantojot multimetrus, lai izmērītu kodola zemes savienojuma pretestību, tika konstatēts, ka pretestības vērtība ir "0" un stāvoklis ir "vedams". Šie mērījumi pierādīja, ka No. 1 galvenā transformatora kodols bija daudzpunktīgi uzsākts, konkrēti metāliski.

3 Risinājuma Mēri

(1) Ņemot vērā, ka zemes kļūda varētu būt izraisīta mīksta metāla kontaktā, tika mēģināts izmantot kondensatora impulsu metodi, lai novērstu kļūdu: Kondensators (ar kapacitāciju 26,94 μF) tika uzlādēts līdz 2500 V un trīs reizes izlādēts uz No. 1 galveno transformatoru. Pēc impulsu izlādes tika veikti izmēri, lai noteiktu, vai izolācijas pretestība ir atjaunota. Ja ne, tad testa spriegums tika palielināts līdz 5000 V, un veikti vēl trīs impulsi. Ja kļūda turpināja pastāvēt, tika beidzots mēģinājums.

(2) Ja kondensatora impulsu metode neizdevās novērst zemes kļūdu, tika plānots, kad ļaujami, veikt transformatora virsmaņas pacelšanas inspekciju, lai tieši atrastu zemes punktu un fundamentāli novērstu kodola daudzpunktīgo zemes savienojumu kļūdu.

(3) Ja galvenais transformators nevarēja tūlīt tikt deenerģēts, lai veiktu virsmaņas pacelšanas inspekciju un remontu, tika ieviesta pagaidu mēra - strāvas ierobežojoša rezistora savienošana sērijā ar zemes lejuvedi. No. 1 galvenajam transformatoram bija instalēts JY-BTJZ kodola zemes savienojuma tiešsaistes monitorings un strāvas ierobežošanas ierīce, kas satur četras rezistances vērtības (115, 275, 600 un 1500 Ω), un automātiski tika ieslēgta 115 Ω rezistors, balstoties uz zemes strāvas lielumu. Pēc ierīces ievedšanas tika intensificēts monitorings, saīsinot testēšanas ciklus kodola zemes strāvas mērījumiem un transformatora eļļas hromatogrāfiskā analīze, lai nodrošinātu sekošanu.

Konkrētais lauka realizācijas process bija šāds: Pirmkārt, tika atvienota ārējā kodola zemes savienojuma sakare, un izmantojot DC augstsprieguma ģeneratoru, tika uzlādēts kondensators. Pēc aptuveni 3 minūtēm uzlādēšanas spriegums sasniedza 2,5 kV. Tad, izmantojot izolētu stabuli, tika savienots vednis ar kodola lejuvedi, lai izlādētu kondensatoru transformatora kodolā. Pēc viena kondensatora izlādes No. 1 galvenajam transformatoram kodola izolācijas pretestība 60 sekundēs atjaunojās līdz 9,58 GΩ, ar absorbcijas koeficientu 1,54, kas atbilst iepriekšējiem testa rezultātiem. Zemes punkts tika veiksmīgi novērst.

Pēc tam, kad No. 1 galvenais transformators tika atkal pieslēgts, mēs izmantojām kodola zemes strāvas mērītāju, lai izmērītu kodola zemes strāvu, kas parādīja 2 mA. Tāpat tika aplūkota tiešsaistes kodola zemes strāvas monitorings, kas arī rādīja 2 mA, apstiprinot, ka kļūda tika novērsta.