Analiz ve Çözüm: Güç Dönüşücülerinin Çekirdeklerindeki Anormal Çok Noktalı Toprak Bağlantısı
Dönüşüm merkezlerinde çok noktalı yerleşim varlığı iki büyük soruna yol açar: İlk olarak, bu durum merkezin belirli bölgelerinde kısa devre aşırısıcaklık oluşmasına neden olabilir ve ciddi durumlarda merkezin belirli bölgelerinde yanma hasarına yol açabilir; İkincisi, normal çekirdek yerleştirme kablolarında oluşan dolaşım akımları, dönüştürücüde belirli bir alanda aşırısıcaklık oluşturabilir ve potansiyel olarak deşarj tipi hatalara neden olabilir. Bu nedenle, güç dönüştürücü çekirdeklerindeki çok noktalı yerleşme hataları, alt istasyonların günlük işlemlerini doğrudan tehdit eder. Bu makale, bir güç dönüştürücü çekirdeğindeki anormal çok noktalı yerleşme sorununu analiz ederek, hatanın çözüm sürecini ve saha uygulamalarını tanıtmaktadır.
1. Yerleşme Hatasının Genel Bakış
220 kV alt istasyonundaki No. 1 ana dönüştürücünün modeli SFPSZB-150000/220'dir, üretildiği tarih 11 Kasım 1986, faaliyete geçirildiği tarih ise 8 Ağustos 1988'dir. Başlangıçta zorlanmış yağ döngüsü hava soğutması kullanılmış, ancak 2012 yılında doğal döngü hava soğutmasına dönüştürülmüştür. 5 Mart'ta, No. 1 ana dönüştürücünün çekirdek yerleşme akımı canlı testleri 40 mA değerini göstermiştir, bu önceki test sonuçlarından önemli bir sapmadır. Çekirdek yerleşme çevrimiçi izleme ve akım sınırlama cihazının incelenmesi, çekirdek yerleşme akımının 41 mA olduğunu göstermiştir.
Geçmiş kayıtlar, cihazın 27 Şubat'ta otomatik olarak 115 Ω'lik bir akım sınırlama direncini etkinleştirdiğini göstermiştir. No. 1 ana dönüştürücünün çekirdeğinde çok noktalı yerleşme sorunu olduğuna karar verildikten sonra, personel kromatografik çevrimiçi izleme verilerini inceledi, ancak herhangi bir anormallik tespit edilmedi. Yağ testi personeli, 5 Mart öğleden sonra No. 1 ana dönüştürücünden örnek topladı ve yağ kromatografik analizi için gönderdi, ancak test verileri önemli değişiklikler göstermedi, çözünmüş gaz kromatografik test sonuçları Tablo 1'de gösterilmiştir. Çevrimiçi izleme cihazı ayarlarına göre, yerleşme akımı 100 mA'yı aşarsa, cihaz otomatik olarak bir direnç etkinleştirerek yerleşme akımını sınırlayacaktır. Buna dayanarak, No. 1 ana dönüştürücünün çekirdeğinde çok noktalı yerleşme hatası olduğu belirlenmiştir.
| Gaz | H₂ | CH₄ | C₂H₆ | C₂H₄ | C₂H₂ | CO | CO₂ | Toplam Hidrokarbonlar |
| İçerik/(μL/L) | 2.92 | 28.51 | 22.63 | 14.10 | 0.00 | 1299.23 | 8715.55 | 65.64 |
2 Ekipman Hata Analizi
Geçtiğimiz üç yıl içinde ana transformatörün çekirdek yerleştirme akımı test verileri Tablo 2'de gösterilmiştir. Tarihsel test verilerinin karşılaştırılması, 1. numaralı ana transformatörün çekirdek yerleştirme akımı ölçümlerinin sürekli olarak normal aralıklarda kaldığını ve yağda çözünmüş gazlarda anormal bir eğilimin tespit edilmediğini ortaya koymaktadır. Ancak, yerleştirme akımı önemli bir büyüme göstermiş ve akım sınırlayıcı cihaz otomatik olarak akım sınırlayıcı dirençleri etkinleştirmiştir.
Bu durumların kapsamlı analizine dayanarak, 1. numaralı ana transformatörün çekirdek çok noktalı yerleştirme hatasına sahip olduğu belirlenmiştir. Ancak, çok noktalı yerleştirme gerçekleştiği anda, çekirdek yerleştirme çevrimiçi izleme ve akım sınırlayıcı cihaz akım artışının anında dirençleri etkinleştirerek akım miktarını etkili bir şekilde sınırlandırmıştır. Bu nedenle, transformatör yağındaki çözünmüş gaz kromatografik analizinde herhangi bir anormallik gözlemlenmemiştir.
| Test Süresi | Ölçülen Değer/mA |
Standart Değer/mA | Sonuç |
| Mart 2021 | 2.0 | ≤100 | Uygun |
| Mart 2022 | 2.2 | ≤100 | Uygun |
| Mart 2023 | 1.9 | ≤100 | Uygun |
28 Mart'ta, No. 1 transformatör üzerinde rutin bir güç kesinti testi sırasında, çekirdek yalıtım direnci ölçümleri çok noktalı topraklama durumunu doğruladı. Test personeli 1.000V gerilim kullanarak çekirdek yalıtım direncini ölçerek "0" değeri olan bir yalıtım direnci elde etti. Çok ampermetre ile çekirdek topraklama direncinin ölçülmesi, "iletken" bir durum ve "0" değerinde bir direnç gösterdi. Bu ölçümler, No. 1 ana transformatör çekirdeğinin çok noktalı topraklanmasının, özellikle de metalik topraklanmanın olduğunu kanıtladı.
3 Çözüm Önerileri
(1) Topraklama arızasının yumuşak metalik temas nedeniyle meydana gelebileceği düşünüldüğünde, kondansatör darbe yöntemi arızayı ortadan kaldırmak için denenmiştir: Bir kondansatör (kapasitesi 26.94 μF) 2.500 V'ye şarj edildi ve üç kez No. 1 ana transformatöre boşaltıldı. Darbelerden sonra çekirdek yalıtım direnci, kurtarılmış olup olmadığını belirlemek üzere ölçüldü. Kurtarılmamışsa, test gerilimi 5.000 V'ye çıkarılarak başka üç darbe yapıldı. Eğer hala arıza devam ediyorsa, daha fazla deneme bırakıldı.
(2) Eğer kondansatör darbe yöntemi topraklama arızasını ortadan kaldıramazsa, koşullar uygun olduğunda transformatörün kapak kaldırılması ve topraklama noktasının doğrudan bulunması gerçekleştirilecekti, böylece çekirdek çok noktalı topraklama arızası temel olarak ortadan kaldırılacaktı.
(3) Eğer ana transformatör hemen enerjisizleştirilemezse ve kapak kaldırılması ve bakımı yapılamazsa, geçici bir önlem olarak topraklama indükleyici ile seri bağlantılı bir akım sınırlama direnci uygulanabilir. No. 1 ana transformatöre JY-BTJZ çekirdek topraklama çevrimiçi izleme ve akım sınırlama cihazı monte edilmişti, bu cihaz dört direnç ayarı içeriyordu (115, 275, 600 ve 1.500 Ω), zaten topraklama akımının büyüklüğüne dayanarak otomatik olarak 115 Ω direnç çalıştırılmıştı. Ekipman komisyonlandıktan sonra, çekirdek topraklama akımı ölçümleri ve transformatör yağ kromatograf analizi için izleme amaçlı test döngüleri kısaltıldı.
Belirli alan uygulama süreci şu şekildedir: İlk olarak, dış çekirdek topraklama bağlantısı kesildi ve bir DC yüksek gerilim jeneratörü kullanılarak kondansatör şarj edildi. Yaklaşık 3 dakika şarjdan sonra gerilim 2.5 kV'ye ulaştı. Daha sonra, yalıtkan çubuk kullanılarak, kablolar çekirdek indükleyiciye bağlanarak kondansatör transformatör çekirdeğine boşaltıldı. No. 1 ana transformatör çekirdeğine tek bir kondansatör boşaltmasından sonra, 60 saniyelik çekirdek yalıtım direnci 9.58 GΩ'ya kurtarıldı, emilim oranı 1.54 oldu, önceki test sonuçlarıyla tutarlıydı. Topraklama noktası başarıyla ortadan kaldırıldı.
No. 1 ana transformatör hizmete alındıktan sonra, çekirdek topraklama akımı testeri kullanılarak çekirdek topraklama akımı ölçülerek 2 mA değeri tespit edildi. Aynı zamanda, gerçek zamanlı çekirdek topraklama akımı izleme cihazı da 2 mA gösterdi, bu da arızanın ortadan kaldırıldığını doğruladı.
Önerilen
