Как анализировать и устранять типичные неисправности бокс-трансформаторов на солнечных электростанциях

Для эффективного анализа состояний неисправности компактного трансформатора в этом документе выбран компактный трансформатор с двойной вторичной обмоткой (ZGS11 - Z.T - 1000/38.5), который может быть подключен к 2 централизованным инверторам. Структура его генерирующего блока показана на рисунке 1. Этот компактный трансформатор использует трехфазную конструкцию с тремя стержнями, с двумя обмотками на стороне низкого напряжения. Общая структура разделена на три основных части: камера высокого напряжения, камера низкого напряжения и бак с маслом. В реальной эксплуатации типичные неисправности компактного трансформатора включают замыкание на землю обмотки низкого напряжения, обрыв на стороне высокого напряжения и короткое замыкание на сторонах высокого и низкого напряжения. Ниже будет проведен подробный анализ.

1 Типичные неисправности компактных трансформаторов на фотоэлектрических станциях
1.1 Замыкание на землю обмотки низкого напряжения

Некоторые фотоэлектрические компактные трансформаторы не имеют вывода нейтральной точки. Однофазное замыкание на землю на стороне низкого напряжения повреждает изоляцию, с проявлениями неисправности, зависящими от состояния централизованного инвертора.

При слабом освещении генерирующий блок останавливается, и инвертор отключается от сети, получая питание через трансформатор. Замыкание на землю здесь вызывает работу инвертора (при нормальном напряжении), но повышение фазного напряжения долгосрочно повреждает изоляцию на стороне низкого напряжения, что может привести к многофазному замыканию на землю.

При достаточном освещении инвертор переходит в режим подключения к сети. Его незаземленная нейтральная точка делает трудноразличимыми однофазные замыкания на землю — нет тока заземления, линейное напряжение остается неизменным. Система управления, контролирующая линейное напряжение, не замечает аномалии. Инвертор работает, но с пониженной эффективностью, что снижает фотоэлектрическую продуктивность.

1.2 Обрыв на стороне высокого напряжения

Обрывы делятся на обрывы выводов высокого напряжения и обрывы обмоток. Обрыв вывода высокого напряжения приводит к срабатыванию защиты инвертора и остановке генераторного оборудования. При испытаниях выявляются аномальные шумы, запахи и бесконечное сопротивление в обмотке фазы с неисправностью (для других фаз нормальное), что указывает на наличие неисправности.

Для обрыва обмотки высокого напряжения постоянное сопротивление вдвое больше нормального межфазного значения (не бесконечно). На стороне высокого напряжения линейное напряжение фазы с неисправностью и соседних фаз падает до 50% от номинального; на стороне низкого напряжения соответствующее фазное напряжение также падает (но не до нуля, из-за индуцированного напряжения).

1.3 Короткое замыкание на сторонах высокого и низкого напряжения

Межфазные короткие замыкания часто происходят, вызывая срабатывание соответствующего автоматического выключателя, шумы, разбрызгивание масла и запахи.

Для устранения неисправностей: сначала оцените ситуацию по действиям защиты, затем переместите трансформатор в режим обслуживания, примите меры безопасности и разберите блок для проверки. Начальные неисправности могут быть межфазными; если они ухудшаются, следует замена обмоток и сердечника.

В одном реальном случае неисправность началась как межфазное короткое замыкание на стороне низкого напряжения, что привело к пробою между обмотками высокого и низкого напряжения при импульсном разряде. Это вызвало сильный разряд, повреждение сердечника и проблемы с баком с маслом. Основной причиной была врожденная слабость изоляции.

2 Профилактика неисправностей компактных трансформаторов на фотоэлектрических станциях
2.1 Устройства мониторинга изоляции

Мониторимый трансформатор использует трехфазное звездное соединение без нейтральной точки. Однофазные замыкания на землю (без нейтральной точки) практически не изменяют линейное напряжение, что затрудняет их обнаружение и увеличивает риск ухудшения неисправности. Добавьте устройство мониторинга изоляции для сигнализации и своевременной разборки неисправного блока. Используйте инвертор, подключенный к нейтральной точке (желательно типа yyn11), для лучшей обработки замыканий на землю.

2.2 Регулярный мониторинг изоляции

Строгое соблюдение регулярных проверок (с акцентом на изоляцию) позволяет рано выявить дефекты, снижая количество внутренних неисправностей оборудования. Увеличьте частоту мониторинга изоляции компактного трансформатора в процессе эксплуатации и технического обслуживания.

2.3 Анализ проб масла

Внутренние дефекты изоляции вызывают неисправности. Регулярный анализ проб масла позволяет обнаруживать изменения компонентов, связанные с нагревом и разрядами, во время ухудшения. Усиливайте мониторинг температуры масла и проведение тестов, чтобы избежать неисправностей, вызванных перегревом.

2.4 Технический выбор при строительстве

Обеспечьте долгосрочную безопасность, выполнив качественный выбор места, электрический дизайн и выбор оборудования на этапе строительства — гарантируя качество продукции и соответствие проекту станции.

3 Заключение

В этой статье анализируются типичные неисправности, такие как замыкание на землю, обрыв и короткое замыкание, для обычного компактного трансформатора на фотоэлектрических станциях. Чтобы избежать неисправностей, усиливайте регулярный мониторинг изоляции, уделяйте внимание тестированию бака с маслом и добавляйте устройства мониторинга изоляции, когда это возможно, — обеспечивая безопасную эксплуатацию.