การวิเคราะห์และการแก้ไขปัญหาการต่อกราวน์หลายจุดผิดปกติในแกนหม้อแปลงไฟฟ้า
การมีจุดต่อพื้นหลายจุดในแกนของหม้อแปลงไฟฟ้าทำให้เกิดปัญหาใหญ่สองประการ: ประการแรก อาจทำให้เกิดความร้อนสูงจากการลัดวงจรท้องถิ่นในแกน และในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้เกิดความเสียหายจากการไหม้ท้องถิ่นในแกนได้ และประการที่สอง กระแสวนที่เกิดขึ้นในสายต่อพื้นปกติของแกนสามารถทำให้เกิดความร้อนสูงท้องถิ่นในหม้อแปลงและอาจนำไปสู่ความผิดปกติแบบปล่อยประจุไฟฟ้า ดังนั้น ความผิดปกติของการต่อพื้นหลายจุดในแกนของหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานโดยตรงคุกคามการดำเนินงานประจำวันของสถานีไฟฟ้า การวิเคราะห์นี้วิเคราะห์ปัญหาการต่อพื้นหลายจุดที่ผิดปกติในแกนของหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงาน โดยนำเสนอกระบวนการวิเคราะห์ความผิดปกติและการแก้ไขปัญหาบนที่เกิดเหตุ
1.ภาพรวมของความผิดปกติการต่อพื้น
หม้อแปลงหลักหมายเลข 1 ที่สถานีไฟฟ้า 220 kV เป็นรุ่น SFPSZB-150000/220 ผลิตเมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน ค.ศ. 1986 และเริ่มใช้งานเมื่อวันที่ 8 สิงหาคม ค.ศ. 1988 ซึ่งเดิมใช้วิธีการหมุนเวียนน้ำมันบังคับด้วยลมเย็นแต่ได้เปลี่ยนเป็นการหมุนเวียนน้ำมันตามธรรมชาติด้วยลมเย็นในปี ค.ศ. 2012 เมื่อวันที่ 5 มีนาคม การทดสอบกระแสต่อพื้นแกนของหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 ในสภาพการทำงานแสดงให้เห็นว่ามีกระแส 40 mA ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากผลการทดสอบครั้งก่อน การตรวจสอบอุปกรณ์ตรวจสอบออนไลน์การต่อพื้นแกนและอุปกรณ์จำกัดกระแสแสดงให้เห็นว่ามีกระแสต่อพื้นแกน 41 mA
บันทึกประวัติระบุว่าอุปกรณ์ได้ทำการเชื่อมต่อตัวต้านทานจำกัดกระแส 115 Ω แบบอัตโนมัติเมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ หลังจากตรวจสอบว่าหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 อาจมีปัญหาการต่อพื้นหลายจุด บุคลากรได้ตรวจสอบข้อมูลการตรวจสอบโครมาโตแกรมออนไลน์แต่ไม่พบความผิดปกติ บุคลากรที่ทำการทดสอบน้ำมันได้เก็บตัวอย่างจากหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 ในช่วงบ่ายของวันที่ 5 มีนาคม เพื่อทำการวิเคราะห์โครมาโตแกรมน้ำมัน แต่ผลการทดสอบไม่ได้แสดงความเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ดังแสดงในตาราง 1 สำหรับผลการทดสอบโครมาโตแกรมแก๊สที่ละลาย ตามการตั้งค่าของอุปกรณ์ตรวจสอบออนไลน์ เมื่อกระแสต่อพื้นเกิน 100 mA อุปกรณ์จะทำการเชื่อมต่อตัวต้านทานเพื่อจำกัดกระแสอัตโนมัติ จากข้อมูลนี้ สรุปได้ว่าหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 มีความผิดปกติของการต่อพื้นหลายจุดในแกน
| แก๊ส | H₂ | CH₄ | C₂H₆ | C₂H₄ | C₂H₂ | CO | CO₂ | สารไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด |
| ปริมาณ/(μL/L) | 2.92 | 28.51 | 22.63 | 14.10 | 0.00 | 1299.23 | 8715.55 | 65.64 |
2 การวิเคราะห์ข้อผิดพลาดของอุปกรณ์
ข้อมูลทดสอบกระแสกราวด์ของแกนหลักของหม้อแปลงหลักในช่วงสามปีที่ผ่านมาแสดงอยู่ในตารางที่ 2 เมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลทดสอบในอดีตพบว่าการวัดกระแสกราวด์ของแกนหลักของหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 ได้คงอยู่ภายในขอบเขตปกติโดยไม่พบแนวโน้มผิดปกติในการวิเคราะห์แก๊สที่ละลายในน้ำมันอย่างไรก็ตามกระแสกราวด์ได้เพิ่มขึ้นอย่างมากและอุปกรณ์จำกัดกระแสได้ทำการเชื่อมต่อตัวต้านทานจำกัดกระแสโดยอัตโนมัติ
จากผลการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมของสภาพเหล่านี้สามารถสรุปได้ว่าหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 มีข้อผิดพลาดของการกราวด์หลายจุดของแกนหลัก แต่เมื่อมีการกราวด์หลายจุดเกิดขึ้นระบบตรวจสอบออนไลน์ของการกราวด์แกนหลักและอุปกรณ์จำกัดกระแสมีการเชื่อมต่อตัวต้านทานทันทีเมื่อมีการเพิ่มขึ้นของกระแส ทำให้สามารถจำกัดขนาดของกระแสได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นไม่มีความผิดปกติปรากฏในการวิเคราะห์โครมาโตแกรมของแก๊สที่ละลายในน้ำมันหม้อแปลง
| เวลาทดสอบ | ค่าที่วัดได้/mA |
ค่ามาตรฐาน/mA | สรุป |
| มีนาคม 2021 | 2.0 | ≤100 | ผ่านเกณฑ์ |
| มีนาคม 2022 | 2.2 | ≤100 | ผ่านเกณฑ์ |
| มีนาคม 2023 | 1.9 | ≤100 | ผ่านเกณฑ์ |
ในวันที่ 28 มีนาคม ระหว่างการทดสอบการตัดไฟตามปกติของหม้อแปลงหมายเลข 1 การวัดความต้านทานฉนวนของแกนกลางยืนยันสภาพการต่อพื้นหลายจุด บุคลากรทดสอบวัดความต้านทานฉนวนของแกนกลางโดยใช้แรงดัน 1,000V ซึ่งแสดงผลความต้านทานฉนวนเป็น "0" ในการวัดความต้านทานการต่อพื้นของแกนกลางด้วยมัลติมิเตอร์ แสดงสถานะการต่อพื้นเป็น "นำไฟฟ้า" ด้วยค่าความต้านทานเป็น "0" ผลการวัดเหล่านี้ยืนยันว่าแกนกลางของหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 มีการต่อพื้นหลายจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการต่อพื้นทางโลหะ
3 มาตรการแก้ไขปัญหา
(1) เนื่องจากข้อผิดพลาดของการต่อพื้นอาจเกิดจากการสัมผัสโลหะอ่อน ได้พยายามใช้วิธีการกระแทกด้วยคาปาซิเตอร์เพื่อกำจัดข้อผิดพลาด: คาปาซิเตอร์ (มีความจุ 26.94 μF) ถูกชาร์จด้วยแรงดัน 2,500 V และปล่อยประจุสามครั้งเข้าไปในหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 หลังจากกระแทกแล้ว ได้วัดความต้านทานฉนวนของแกนกลางเพื่อดูว่ามีการฟื้นฟูหรือไม่ หากไม่ฟื้นฟู แรงดันทดสอบจะเพิ่มเป็น 5,000 V สำหรับการกระแทกอีกสามครั้ง หากข้อผิดพลาดยังคงอยู่ จะยกเลิกการทดลองเพิ่มเติม
(2) หากวิธีการกระแทกด้วยคาปาซิเตอร์ไม่สามารถกำจัดข้อผิดพลาดของการต่อพื้นได้ จะทำการตรวจสอบภายในหม้อแปลงโดยการยกฝาครอบเมื่อมีโอกาส เพื่อระบุจุดต่อพื้นและกำจัดข้อผิดพลาดของการต่อพื้นหลายจุดของแกนกลางอย่างถาวร
(3) หากไม่สามารถหยุดการทำงานของหม้อแปลงหลักเพื่อตรวจสอบและบำรุงรักษาทันทีได้ สามารถใช้มาตรการชั่วคราวโดยการเชื่อมต่อตัวต้านทานจำกัดกระแสแบบอนุกรมกับสายต่อพื้นลง หม้อแปลงหลักหมายเลข 1 ได้ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบและจำกัดกระแสต่อพื้นแกนกลางออนไลน์ JY-BTJZ ซึ่งมีการตั้งค่าความต้านทานสี่ระดับ (115, 275, 600, และ 1,500 Ω) ซึ่งได้ทำการต่อต้านทาน 115 Ω อัตโนมัติตามขนาดของกระแสต่อพื้น หลังจากเริ่มใช้งานอุปกรณ์ ได้เพิ่มความเข้มข้นในการตรวจสอบ โดยลดวงจรทดสอบของกระแสต่อพื้นแกนกลางและการวิเคราะห์โครมาโตแกรมของน้ำมันหม้อแปลงเพื่อติดตาม
กระบวนการดำเนินการในสนามเป็นดังนี้: ก่อนอื่น ได้ตัดการเชื่อมต่อภายนอกของแกนกลางต่อพื้น และใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงดันสูงกระแสตรงในการชาร์จคาปาซิเตอร์ หลังจากประมาณ 3 นาทีของการชาร์จ แรงดันได้ถึง 2.5 kV จากนั้น ใช้ไม้ฉนวนเชื่อมต่อสายนำเข้ากับสายต่อพื้นลงไปปล่อยประจุจากคาปาซิเตอร์เข้าไปในแกนกลางหม้อแปลง หลังจากปล่อยประจุคาปาซิเตอร์หนึ่งครั้งเข้าไปในแกนกลางของหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 ความต้านทานฉนวนของแกนกลางกลับคืนเป็น 9.58 GΩ ด้วยอัตราส่วนการดูดซึม 1.54 ซึ่งสอดคล้องกับผลทดสอบก่อนหน้านี้ จุดต่อพื้นได้ถูกกำจัดอย่างสำเร็จ
หลังจากหม้อแปลงหลักหมายเลข 1 กลับมาทำงาน เราได้วัดกระแสต่อพื้นแกนกลางโดยใช้เครื่องวัดกระแสต่อพื้นแกนกลาง ซึ่งแสดงผล 2 mA พร้อมกันนี้ อุปกรณ์ตรวจสอบกระแสต่อพื้นแกนกลางแบบเรียลไทม์ก็แสดงผล 2 mA ยืนยันว่าข้อผิดพลาดได้ถูกกำจัดแล้ว
