Analisis dan Penyelesaian Bercabang Bumi Berbilang Titik yang Tidak Normal dalam Inti Transformator Elektrik

Kehadiran pelbagai titik pembumian dalam teras transformator menyebabkan dua masalah utama: pertama, ia boleh menyebabkan panasan pendek tempatan di teras, dan dalam kes yang teruk, boleh menyebabkan kerosakan pembakaran tempatan pada teras; kedua, arus edar yang dihasilkan dalam wayar pembumian teras biasa boleh menyebabkan panasan tempatan pada transformator dan mungkin menyebabkan ralat jenis pelepasan. Oleh itu, ralat pembumian pelbagai titik dalam teras transformator kuasa secara langsung mengancam operasi harian stesen pengubah tenaga. Kertas ini menganalisis isu pembumian pelbagai titik yang tidak normal dalam teras transformator kuasa, memperkenalkan proses analisis ralat dan langkah-langkah penyelesaian di tapak.

1.Tinjauan Kesalahan Pembumian

Transformator utama No. 1 di stesen pengubah tenaga 220 kV adalah model SFPSZB-150000/220, dibuat pada 11 November 1986, dan dikomision pada 8 Ogos 1988. Ia asalnya menggunakan sirkulasi minyak paksa pendinginan udara tetapi ditukar kepada sirkulasi semula jadi pendinginan udara pada tahun 2012. Pada 5 Mac, ujian hidup arus pembumian teras untuk transformator utama No. 1 menunjukkan 40 mA, penyimpangan yang signifikan dari hasil ujian sebelumnya. Pemeriksaan peranti pemantauan dalam talian dan peranti had arus pembumian teras menunjukkan arus pembumian teras 41 mA. 

Rekod sejarah menunjukkan bahawa peranti telah secara automatik mengaktifkan pemangkin had 115 Ω pada 27 Februari. Selepas menentukan bahawa transformator utama No. 1 mungkin mempunyai isu pembumian pelbagai titik teras, kakitangan meninjau data pemantauan kromatograf dalam talian tetapi tidak mendapati sebarang anormaliti. Kakitangan ujian minyak mengambil sampel dari transformator utama No. 1 pada petang 5 Mac untuk analisis kromatograf minyak, tetapi data ujian tidak menunjukkan perubahan yang signifikan, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1 untuk hasil ujian kromatograf gas terlarut. Berdasarkan tetapan peranti pemantauan dalam talian, apabila arus pembumian melebihi 100 mA, peranti akan secara automatik mengaktifkan pemangkin untuk membatasi arus pembumian. Berdasarkan ini, ditentukan bahawa transformator utama No. 1 mempunyai ralat pembumian pelbagai titik teras.

2 Analisis Kerosakan Peralatan

Data ujian arus penghujung teras transformator utama selama tiga tahun yang lalu ditunjukkan dalam Jadual 2. Perbandingan data ujian sejarah menunjukkan bahawa pengukuran arus penghujung teras untuk transformator utama No. 1 sentiasa kekal dalam julat normal, tanpa trend abnormal dikesan dalam gas terlarut dalam minyak. Walau bagaimanapun, arus penghujung telah menunjukkan pertumbuhan yang signifikan, dan peranti had arus telah secara automatik mengaktifkan rintangan had arus.

Berdasarkan analisis menyeluruh terhadap keadaan-keadaan ini, boleh ditentukan bahawa transformator utama No. 1 mempunyai kerosakan penghujung multipoint. Namun, apabila penghujung multipoint berlaku, pemantauan dalam talian penghujung teras dan peranti had arus telah segera mengaktifkan rintangan pada saat peningkatan arus, dengan berkesan membatasi magnitud arus. Akibatnya, tiada anomali yang muncul dalam analisis kromatografi gas terlarut minyak transformator.

Pada 28 Mac, semasa ujian pemadaman elektrik rutin transformator No. 1, pengukuran rintangan isolasi inti mengesahkan keadaan penjejak bermultipoint. Kakitangan ujian mengukur rintangan isolasi inti menggunakan voltan 1,000V, yang menunjukkan rintangan isolasi "0". Menggunakan multimeter untuk mengukur rintangan penjejak inti menunjukkan status kesinambungan "konduktif" dengan nilai rintangan "0". Pengukuran ini membuktikan bahawa inti transformator utama No. 1 mempunyai penjejak bermultipoint, secara khusus penjejak logam.

3 Tindakan Penyelesaian

(1) Mengambil kira bahawa cacat penjejak mungkin disebabkan oleh hubungan logam lembut, kaedah impuls kapasitor dicuba untuk menghapuskan cacat tersebut: Kapasitor (dengan kapasitansi 26.94 μF) diisi hingga 2,500 V dan dilesapkan tiga kali ke dalam transformator utama No. 1. Selepas impuls, rintangan isolasi inti diukur untuk menentukan sama ada ia telah pulih. Jika tidak pulih, voltan ujian ditingkatkan kepada 5,000 V untuk tiga impuls lagi. Jika cacat masih berlanjutan, cubaan lanjut akan dihentikan.

(2) Jika kaedah impuls kapasitor gagal menghapuskan cacat penjejak, pemeriksaan pengekalan transformer akan dilakukan apabila keadaan membenarkan, untuk mengenal pasti titik penjejak secara langsung dan menghapuskan cacat penjejak bermultipoint inti secara asas.

(3) Jika transformator utama tidak dapat segera dipadam untuk pemeriksaan dan penyelenggaraan pengekalan, langkah sementara menyambung rintangan had arus secara siri dengan konduktor penjejak turun boleh dilaksanakan. Transformator utama No. 1 dilengkapi dengan peranti pemantauan dan had arus IEE-Business JY-BTJZ yang mengandungi empat seting rintangan (115, 275, 600, dan 1,500 Ω), yang telah secara automatik melibatkan rintangan 115 Ω berdasarkan magnitud arus penjejak. Selepas pelancaran peralatan, pemantauan diperketatkan dengan mengurangkan kitaran ujian untuk pengukuran arus penjejak inti dan analisis kromatografi minyak transformator untuk tujuan pelacakan.

Proses pelaksanaan lapangan tertentu adalah seperti berikut: Pertama, sambungan penjejak luar inti diputuskan, dan janaan voltan DC tinggi digunakan untuk mengisi kapasitor. Setelah kira-kira 3 minit pengisian, voltan mencapai 2.5 kV. Kemudian, menggunakan rod terasing, wayar pembawa dihubungkan ke konduktor penjejak turun untuk melepaskan kapasitor ke inti transformator. Selepas satu pelepasan kapasitor ke inti transformator utama No. 1, rintangan isolasi inti 60 saat pulih menjadi 9.58 GΩ, dengan nisbah serapan 1.54, selaras dengan hasil ujian sebelumnya. Titik penjejak berjaya dihapuskan.

Selepas transformator utama No. 1 dikembalikan ke perkhidmatan, kami mengukur arus penjejak inti menggunakan pemacu arus penjejak inti, yang menunjukkan 2 mA. Pada masa yang sama, peranti pemantauan arus penjejak inti masa nyata juga menunjukkan 2 mA, mengesahkan bahawa cacat telah dihapuskan.