Isang Gabay sa Pinakabagong Teknolohiya sa Pagsusuri ng Transformer

Ang mga transformer ay may maraming uri, pangunahin na ang oil-immersed at dry-type. Ang pagpapakita ng kanilang mga kasalanan ay iba't iba, ngunit ang karamihan sa mga pagkakasira ay nakonsentrado sa mga winding, core, connecting components, at kontaminasyon ng langis. Halimbawa, ang pagkasira ng insulation ng winding, open circuits, short circuits, at inter-turn short circuits sa mga puntos ng koneksyon. Ang mga karaniwang panlabas na sintomas ng mga kasalanan ng transformer ay kinabibilangan ng matinding sobrang init, labis na pagtaas ng temperatura, abnormal na ingay, at three-phase imbalance.

Ang regular na pag-maintain ng transformer ay pangunahin kabilang ang pagsusuri ng insulation (insulation resistance, dielectric absorption ratio, atbp.), pagsukat ng DC resistance (para sa deteksiyon ng mga winding-related faults), inspeksyon ng pag-angkat ng core, at walang-load na mga test. Ang ilang mga kompanya ay nag-aanalisa rin ng kalidad ng langis ng mga oil-immersed transformer upang siguraduhing ang electrical insulation at thermal performance nito ay nananatiling buo.

Narito ang ilang advanced na mga paraan ng pagsusuri ng transformer para sa sanggunian.

1. ALL-Test Method

Ang pundamental na bahagi ng paraan ng ALL-Test ay ang paggamit ng mataas na frequency, mababang voltage na signal—sa halip na mataas na voltage na signal—upang sukatin ang mga internal parameters tulad ng DC resistance, impedance, winding inductance phase angle, at ang current-to-frequency ratio (I/F) ng mga winding-based equipment. Ito ay nagbibigay-daan sa wastong pagtatasa ng mga internal na kasalanan at ang kanilang mga yugto ng pag-unlad. Ang mga benepisyo ng paraang ito ay:

• Nagbibigay-daan sa mabilis na on-site fault diagnosis, tumutulong sa pagpapasya kung kailangan pa ng mas mahaba at mas mahirap na inspeksyon—tulad ng pag-angkat ng core.

• Mataas na katumpakan ng pagsukat. Dahil ang DC resistance ng winding ng transformer ay karaniwang napakababa, ang paggamit ng mababang voltage high-frequency na signal ay nag-iwas sa paglala ng umiiral na mga kapansanan. May katumpakan hanggang sa tatlong decimal places, kahit ang maliliit na inter-turn short circuits ay maaaring makilala sa pamamagitan ng malinaw na pagbabago sa DC resistance (R)—na hindi kayang gawin ng tradisyonal na DC resistance testing.

• Nagbibigay-daan sa condition-based monitoring. Ang bawat pagsukat ay maaaring irekord at i-save. Sa pamamagitan ng regular na pagsusuri at pagguhit ng trend curves, maaaring monitor ang mga pagbabago sa mga key parameters sa loob ng oras, nagbibigay ng mapagkakatiwalaang data para sa maagang pagkakasira at predictive maintenance—nagbibigay ng suporta sa quantitative fault management sa mga industriyal na pasilidad.

• Komprehensibong analisis ng parameter (R, Z, L, tgφ, I/F) ay nagbibigay ng mas buo, maagang, at wastong paglalarawan ng mga internal na kasalanan ng transformer.

Basic Procedure for ALL-Test:
Matapos idiskonekta ang power sa transformer, ikonekta ang secondary (o primary) side sa ground. Pagkatapos, ikonekta ang instrument’s signal leads sa primary (o secondary) terminals (H1, H2, H3) isa-isa, sumukat ng inter-phase parameters (R, Z, L, tgφ, I/F). Sa pamamagitan ng paghahambing ng resulta sa pagitan ng mga phase o laban sa historical data ng parehong phase sa iba't ibang oras, maaaring matukoy ang kondisyon ng kasalanan ng transformer.

Bilang sanggunian, narito ang inirerekomendang empirical evaluation criteria:

• Resistance (R):

• Kung R > 0.25 Ω, ang pagkakaiba ng phase-to-phase na lumampas sa 5% ay nagpapahiwatig ng three-phase imbalance.

• Kung R ≤ 0.2 Ω, gamitin ang 7.5% threshold para sa imbalance judgment.

• Impedance (Z):

• Ang inter-phase imbalance ay hindi dapat lumampas sa 5%.

• Ang mga nabigo na transformer kadalasang nagpapakita ng imbalance na lumalapit sa higit sa 100%.

• Inductance (L):

• Ang imbalance ay hindi dapat lumampas sa 5%.

• Phase Angle Tangent (tgφ):

• Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga phase ay dapat nasa loob ng isang digit (halimbawa, 0.1 vs 0.2 ay tanggap; 0.1 vs 0.3 ay hindi).

• Current-to-Frequency Ratio (I/F):

• Ang inter-phase difference ay hindi dapat lumampas sa dalawang digit (halimbawa, 1.23 vs 1.25 ay tanggap).

Batay sa karanasan sa field, habang nagpapatuloy ang pag-unlad mula sa imbalance patungo sa pagkakasira, ang mga data ng pagsusuri ng transformer ay nagdudulot ng dramatic na pagbabago. Para sa mga critical na transformer, inirerekomenda na gawin ang ALL-Test measurements kada buwan.

Table 1 Experimental data of a good 2500kVA, 28800:4300 transformer, secondary side test

Banga 2 Data pang-eksperimento ng may kapansanan na 500kVA, 13800:240V transformer, pagsusulit sa primary side

2. Para sa Pagsubok ng Ratio ng Bilang ng Kurbada

Sa pagsubok ng mga transformer sa lugar, ang direkta na pagsukat ng ratio ng bilang ng kurbada ay isang epektibong at mabilis na pamamaraan para matukoy ang mga internal na kaparusahan—tulad ng maling koneksyon, short circuit, o open circuit. Sa panahon ng operasyon, dahil sa pagkakaiba-iba sa paggawa o pagkasira ng insulasyon sa loob ng panahon, maaaring lumayo ang aktwal na ratio ng bilang ng kurbada ng isang transformer mula sa nasa plaka nito. Kung tama ang pagsukat, ang ratio ng bilang ng kurbada ay maaaring maglingkod bilang pangunahing indikador ng kondisyon upang matukoy at subaybayan ang pag-unlad ng mga internal na kaparusahan. Upang harapin ito, ginagamit ang isang transformer turns ratio (TTR) tester, na karaniwang nangangailangan ng napakataas na presisyon sa pagsukat.

3. Pagsusuri ng Kalidad ng Langis ng Transformer

Ang mga oil-immersed transformer ay malawakang ginagamit, at isang mahalagang bahagi ng kanilang pagmamanage ay ang pagsusuri ng kalagayan ng insulating oil. Ang mga senyales ng pagkasira ng langis—tulad ng madilim na kulay, acidic odor, babaang dielectric strength (breakdown voltage), o pagkakaroon ng sludge—maaaring madalas na matukoy sa pamamagitan ng visual inspection. Bukod dito, ang kwantitatibong pagsusuri ng mga pangunahing katangian ng langis—kabilang ang viscosity, flash point, at moisture content—ay mahalaga para sa komprehensibong pagsusuri. Tingnan ang talahanayan sa ibaba para sa mga kriteryo ng pagsusuri.

Ang sumusunod ay isang maikling pagpapakilala kung paano gawin ang pagsusuri at inspeksyon gamit ang gas chromatography. Kapag ang langis ng transformer ay nagdeteriorate o may mga problema, ang pangunahing pamamaraan dito ay kumuha ng sampol ng langis mula sa transformer nang hindi ito inaalis sa serbisyo, suriin ang mga uri at concentration ng dissolved gases, at pagkatapos ay tuklasin ang kondisyon ng problema. Sa normal na kalagayan, ang gas content sa langis ay napakababa, lalo na ang combustible gases, na bumubuo lamang ng 0.001% hanggang 0.1% ng kabuuang volume.

Gayunpaman, habang tumataas ang severity ng mga problema sa transformer, ang langis at solid insulation materials ay nagbibigay ng iba't ibang uri ng gas dahil sa thermal at electromagnetic effects dahil sa thermal faults. Halimbawa, kapag may localized overheating, ang insulating materials ay nagbibigay ng malaking halaga ng CO at CO₂; kapag ang langis mismo ay sobrang mainit, ito ay nagbibigay ng malaking halaga ng ethylene at methane. Gamit ang combustible gas content bilang batayan, ang sumusunod na guidelines ay maaaring ipaglaban: gas content na mas mababa sa 0.1% ay nangangahulugang normal; 0.1% hanggang 0.5% naman ay nangangahulugang mild fault; at higit sa 0.5% naman ay nangangahulugang severe fault.

Ang mga gas na pangunahing nabubuo dahil sa electrical faults sa mga transformer ay hydrogen at acetylene (C₂H₂), na pangunahing dulot ng arc discharge o sparking. Ang sumusunod na reference indicators ay maaaring gamitin para sa pagsusuri: H₂ content <0.01% ay normal, 0.01–0.02% naman ay nangangailangan ng pansin, at >0.02% naman ay nangangahulugang may problema; C₂H₂ <0.0005% ay normal, at >0.001% naman ay nangangahulugang may problema.

Pagkatapos ng isang transformer na maging damp, ang H₂ (hydrogen) content ay may tendensyang mataas, dahil ang hydrogen gas ay nabubuo sa pamamagitan ng electrolysis sa ilalim ng current. Ang mga data ng gas na ito ay maaaring isaisipin nang komprehensibo upang suriin ang kondisyon ng transformer.