Paano Tuklasin at Alisin ang mga Sakit sa Grounding ng Core ng Transformer

Ang mga winding at core ng isang transformer ang pangunahing komponente na responsable sa pagpapadala at pagbabago ng enerhiyang electromagnetiko. Ang pagtiyak sa kanilang maasintas na operasyon ay isang pangunahing pag-aalala. Ang mga datos estadistika ay nagpapakita na ang mga isyu na may kaugnayan sa core ay nagsisilbing pangatlong pinakamataas na sanhi ng mga pagkasira ng transformer. Ang mga tagagawa ay nagbibigay ng mas maraming pagsasaalang-alang sa mga kaputanan ng core at nag-implementa ng mga teknikal na pagbabago tungkol sa maasintas na pag-ground ng core, pag-monitor ng ground ng core, at pagtiyak ng single-point grounding. Ang mga departamento ng operasyon ay din nagbibigay ng mahalagang pagsasaalang-alang sa pagtukoy at pag-identify ng mga kaputanan ng core. Gayunpaman, ang mga kaputanan ng core sa mga transformer ay patuloy na nangyayari, pangunahin dahil sa multi-point grounding at mahinang pag-ground ng core. Ang artikulong ito ay ipapakilala ang mga paraan ng pag-diagnose at pag-handle para sa dalawang uri ng kaputanan.

1.Pag-aliw ng Mga Kaputanan ng Multi-Point Grounding

1.1 Pansamantalang hakbang kung hindi maaaring alisin ang transformer mula sa serbisyo

• Kung may panlabas na grounding lead at ang kasalukuyang fault ay malaki, maaaring pansamantalang i-disconnect ang grounding wire habang nasa operasyon. Ngunit, mahalaga ang malapit na pag-monitor upang maiwasan ang pagkakaroon ng floating potential ng core pagkatapos mawala ang punto ng kaputanan.

• Kung ang multi-point grounding fault ay hindi matatag, maaaring ilagay ang variable resistor (rheostat) sa working grounding circuit upang limitahan ang kasalukuyan sa ibaba ng 1 A. Ang halaga ng resistance ay natutuklasan sa pamamagitan ng pag-divide ng voltage na inimite sa bukas na normal na grounding wire sa kasalukuyan na dumaan sa grounding wire.

• Ang chromatographic analysis dapat gamitin upang monitorin ang rate ng pagbuo ng gas sa lugar ng kaputanan.

• Pagkatapos ng eksaktong pagtukoy ng punto ng kaputanan sa pamamagitan ng mga sukat, kung hindi maaaring ayusin diretso, maaaring ilipat ang normal na core grounding strap sa parehong posisyon ng punto ng kaputanan upang makabawas ng malaking bahagi ng circulating currents.

1.2 Komprehensibong hakbang sa pag-maintain

Kapag nakumpirma ng monitoring ang multi-point grounding fault, ang mga transformer na maaaring ilihis mula sa enerhiya ay dapat agad na i-de-energize at gawing maayos upang lutasin ang kaputanan nang ganap. Dapat pipiliin ang angkop na paraan ng pag-maintain batay sa uri at sanhi ng multi-point grounding. Gayunpaman, sa ilang kaso, kahit pa matapos ang shutdown at pag-alis ng core, hindi maaaring makita ang punto ng kaputanan. Upang eksaktong matukoy ang punto ng grounding on-site, maaaring gamitin ang mga sumusunod na paraan:

• DC Method: I-disconnect ang bonding strap sa pagitan ng core at clamping frame. Ilagay ang 6 V DC voltage sa silicon steel laminations sa parehong gilid ng yoke. Pagkatapos, gumamit ng DC voltmeter upang sunud-sunurin ang pag-sukat ng voltage sa pagitan ng magkatabing laminations. Ang lugar kung saan ang voltage ay bumababa sa zero o nagbabago ng polarity ay nagpapahiwatig ng punto ng fault grounding.

• AC Method: Ilagay ang 220–380 V AC voltage sa low-voltage winding, pagtatatag ng magnetic flux sa core. Habang i-disconnect ang core-clamp bonding strap, gumamit ng milliammeter upang detektoin ang pagdadaloy ng kasalukuyan na nagpapahiwatig ng multi-point ground fault. Ilisan ang probe ng milliammeter sa bawat antas ng lamination ng yoke; ang punto kung saan ang kasalukuyan ay bumababa sa zero ay ang lokasyon ng kaputanan.

2. Abnormal na mga Phenomena Dahil sa Multi-Point Grounding

• Nag-iinduce ng eddy currents sa core, nagpapataas ng mga loss ng core at nagdudulot ng lokal na sobrang init.

• Kung ang matinding multi-point grounding ay hindi nasolusyunan sa mahabang panahon, ang patuloy na operasyon ay maaaring mag-overheat ang langis at windings, unti-unting lumalason ang oil-paper insulation. Ito maaaring maging sanhi ng pagdeteriorate at pagkalupa ng inter-lamination insulation coating, nagdudulot ng mas matinding sobrang init ng core at huling pagkakasira ng core.

• Ang mahabang panahon na multi-point grounding ay nagpapahirap ng insulating oil sa mga oil-immersed transformers, nagbubuo ng flammable gases na maaaring mag-trigger ng Buchholz (gas) relay.

• Ang sobrang init ng core ay maaaring carbonize ang mga wooden blocks at clamping components sa loob ng tanke ng transformer.

• Ang matinding multi-point grounding maaaring mag-burnout ng grounding conductor, nagreresulta sa pagkawala ng normal na single-point grounding ng transformer—na isang napakalabis na mapanganib na kondisyon.

• Ang multi-point grounding maaari ring magdulot ng mga partial discharge phenomena.

3. Dahilan Kung Bakit Ang Core Ay Dapat Lang Magkaroon Ng Isang Punto Ng Grounding Sa Normal Na Operasyon

Sa normal na operasyon, may electric field na umiiral sa pagitan ng mga energized windings at ang tanke ng transformer. Ang core at iba pang metal parts ay nasa loob ng field na ito. Dahil sa hindi pantay na distribusyon ng capacitance at iba't ibang lakas ng field, kung ang core ay hindi maasintas na grounded, mangyayari ang mga charge-discharge phenomena, nagdudulot ng pinsala sa solid at oil insulation. Kaya, ang core ay dapat lang grounded sa isang punto.

Ang core ay binubuo ng silicon steel laminations. Upang makabawas ng eddy currents, bawat lamination ay insulated mula sa magkatabing laminations sa pamamagitan ng maliit na resistance (karaniwang lamang ilang hanggang sa sampung ohms). Gayunpaman, dahil sa napakataas na inter-lamination capacitance, ang laminations ay gumagana bilang isang conductive path sa ilalim ng alternating electric fields. Kaya, sapat na ang isang punto ng grounding upang clampin ang buong stack sa ground potential.

Kung ang core o ang kanyang metal components ay may dalawa o higit pang puntos ng grounding (multi-point grounding), isinasagawa ang saradong loop sa pagitan ng mga puntos na ito. Ang loop na ito ay naka-link sa bahagi ng magnetic flux, nag-induce ng electromotive force at circulating currents, na nagdudulot ng lokal na sobrang init at maaaring mag-burnout ng core.

Ang single-point grounding lamang ng core ng transformer ang nagbibigay ng maasintas at normal na grounding—ibig sabihin, ang core ay dapat grounded, at dapat lang grounded sa isang punto.

Ang mga core fault ay pangunahing dahil sa dalawang factor: (1) mahihirap na pamamaraan sa konstruksyon na nagdudulot ng short circuit, at (2) mga kasangkapan o panlabas na factor na nagdudulot ng multi-point grounding.