Bagaimana untuk menangani kerosakan transforma?
Kerosakan transformer yang biasa dan kaedah penanganannya.
1. Transformer Overheating
Pemanasan berlebihan sangat merugikan kepada transformer. Kebanyakan kegagalan isolasi transformer disebabkan oleh pemanasan berlebihan. Peningkatan suhu mengurangkan kekuatan dielektrik dan kekuatan mekanikal bahan isolasi. IEC 354, Guideline for Loading Transformers, menyatakan bahawa apabila suhu titik terpanas pada transformer mencapai 140°C, gelembung akan terbentuk dalam minyak. Gelembung ini boleh mengurangkan prestasi isolasi atau menyebabkan percikan, yang menyebabkan kerosakan transformer.
Pemanasan berlebihan sangat mempengaruhi jangka hayat transformer. Berdasarkan peraturan 6°C transformer, dalam lingkungan suhu 80–140°C, setiap peningkatan suhu sebanyak 6°C, kadar pengurangan jangka hayat efektif isolasi transformer berganda. Standard nasional GB1094 juga menetapkan bahawa had peningkatan suhu rata-rata pembungkusan untuk transformer celup minyak adalah 65K, peningkatan suhu minyak atas adalah 55K, dan inti dan tangki adalah 80K.
Pemanasan berlebihan pada transformer kebanyakannya ditunjukkan melalui peningkatan suhu minyak yang tidak normal. Sebab-sebab utama yang mungkin termasuk: (1) transformer overbeban; (2) kegagalan sistem pendinginan (atau penyertaan sistem pendinginan tidak lengkap); (3) kerosakan dalaman transformer; (4) indikasi peranti pengukuran suhu tidak tepat.
Apabila peningkatan suhu minyak transformer yang tidak normal dikesan, sebab-sebab yang mungkin tersebut harus diperiksa satu persatu untuk membuat keputusan yang tepat. Titik-titik pemeriksaan dan penanganan utama adalah seperti berikut:
(1) Jika instrumen operasi menunjukkan transformer overbeban, dan alat ukur suhu tiga fasa dalam bank transformer satu fasa menunjukkan bacaan yang hampir serupa (dengan kemungkinan penyimpangan beberapa darjah), dan transformer serta sistem pendingin beroperasi dengan normal, peningkatan suhu mungkin disebabkan oleh overbeban. Dalam kes ini, pemantauan transformer (beban, suhu, status operasi) harus diperketat, lapor segera kepada jabatan pengaturan atasan, dan cadangkan pemindahan beban untuk mengurangkan tahap dan tempoh overbeban.
(2) Jika peningkatan suhu disebabkan oleh penyertaan sistem pendingin yang tidak lengkap, sistem tersebut harus diaktifkan segera. Jika sistem pendingin telah gagal, sebabnya harus dikenali dengan cepat dan ditangani segera. Jika kerusakan tidak dapat diselesaikan dengan segera, suhu dan beban transformer harus dipantau dengan rapat, laporan harus dibuat secara berterusan kepada jabatan pengaturan dan pengurusan pengeluaran, beban transformer harus dikurangkan, dan transformer harus beroperasi mengikut nilai beban yang sesuai dengan kapasiti pendinginan dalam keadaan pendinginan semasa.
(3) Jika peranti pengukuran suhu jarak jauh mengeluarkan isyarat pengisytiharan suhu tinggi dengan nilai yang sangat tinggi, tetapi termometer tempatan menunjukkan bacaan normal dan tiada tanda-tanda kerosakan transformer lain, isyarat tersebut mungkin palsu akibat kerusakan pada litar pengukuran suhu jarak jauh. Kerusakan-kerusakan tersebut boleh diperbaiki pada masa yang sesuai.
(4) Jika dalam bank transformer tiga fasa, suhu minyak salah satu fasa meningkat secara signifikan lebih tinggi daripada suhu minyak sejarahnya di bawah beban dan keadaan pendinginan yang sama, dan sistem pendingin dan termometer normal, pemanasan berlebihan mungkin disebabkan oleh kerosakan dalaman transformer. Orang profesional harus diberitahu segera untuk mengambil sampel minyak untuk analisis kromatografi untuk mengenal pasti kerosakan tersebut. Jika analisis kromatografi menunjukkan kerosakan dalaman, atau jika suhu minyak terus meningkat di bawah beban dan keadaan pendinginan yang tidak berubah, transformer harus dikeluarkan dari perkhidmatan mengikut peraturan tempatan.
2. Kegagalan Sistem Pendingin
Sistem pendingin membantu penyebaran haba dari pembungkusan dan inti melalui minyak transformer. Semua transformer utama 500kV menggunakan sirkulasi minyak paksa dengan pendinginan udara paksa. Apakah sistem pendingin beroperasi dengan normal adalah syarat penting untuk operasi transformer yang normal. Kegagalan peralatan pendingin adalah kerosakan transformer yang biasa. Apabila peralatan pendingin gagal, suhu operasi transformer meningkat dengan cepat, dan hilangnya jangka hayat isolasi meningkat dengan tajam.
Semasa kegagalan peralatan pendingin, operator harus memantau rapat suhu dan beban transformer, lapor secara berterusan kepada jabatan pengaturan dan pengawas operasi. Jika beban transformer melebihi had yang ditetapkan di bawah keadaan pendinginan yang gagal, pengurangan beban harus diminta mengikut peraturan tempatan.
Perlu diingat bahawa semasa peningkatan suhu minyak, inti dan pembungkusan pemanasan lebih cepat daripada minyak. Suhu minyak mungkin hanya nampak meningkat sedikit, tetapi suhu inti dan pembungkusan mungkin sudah sangat tinggi. Terutamanya apabila pam minyak gagal, peningkatan suhu pembungkusan relatif terhadap minyak melebihi nilai normal yang ditetapkan pada plat nama. Suhu minyak mungkin hanya nampak meningkat sedikit atau tidak ketara, sementara suhu inti dan pembungkusan mungkin sudah melebihi had yang diperbolehkan.
Kemudian, apabila suhu minyak meningkat secara beransur-ansur, suhu inti dan pembungkusan akan terus meningkat ke nilai yang lebih tinggi, menjaga peningkatan suhu tertentu terhadap minyak di bawah beban dan keadaan pendinginan yang diberikan. Oleh itu, semasa kegagalan peralatan pendingin, bukan sahaja suhu minyak dan pembungkusan harus diamati, tetapi juga kapasiti dan masa operasi yang diperbolehkan untuk transformer mengikut spesifikasi pengeluar dan peraturan tempatan harus diikuti. Perubahan operasi lain juga harus dipantau untuk menilai secara menyeluruh keadaan operasi transformer.
Untuk memeriksa kegagalan peralatan pendingin, tentukan skop kegagalan (khasanah individu atau pom minyak berhenti, seluruh kumpulan berhenti, satu fasa atau tiga fasa berhenti), rujuk kepada rajah litar kawalan sistem pendingin untuk mengenal pasti titik kerosakan, dan minimalisasi masa henti peralatan pendingin.
Jika khasanah individu atau pom minyak gagal manakala yang lain beroperasi dengan normal, sebab-sebab yang mungkin termasuk:
Satu fasa daripada bekalan kuasa tiga fasa ke kipas atau pam minyak terputus (fuse putus, kontak kurang baik, atau wayar putus), menyebabkan peningkatan arus motor, operasi rel termal atau pemutusan kuasa, atau pembakaran motor;
Kerosakan bantalan atau mekanikal pada kipas atau pam minyak;
Kerosakan dalam relai kawalan, kontaktor, atau komponen lain dalam litar kawalan kipas atau pam minyak, atau putus litar (contohnya, terminal longgar, kontak kurang baik);
Tetapan relai termal terlalu rendah, menyebabkan operasi palsu.
Jika sebabnya ditemui sebagai kerosakan bekalan kuasa atau litar, wayar yang putus harus diperbaiki dengan cepat, fuse diganti, dan kuasa dan litar dipulihkan. Jika relai kawalan rosak, ia harus diganti dengan suku cadang. Jika kipas atau pam minyak rosak, perbaikan harus diminta segera.
Jika sekumpulan (atau beberapa) kipas atau pam minyak berhenti serentak, kemungkinan besar sebabnya adalah kerosakan bekalan kuasa kepada kumpulan tersebut, fuse putus, operasi relai termal, atau relai kawalan rosak. Kipas atau pam minyak sedia ada harus segera diaktifkan, kemudian kerosakan dipulihkan.
Jika semua kipas atau pam minyak transformer utama berhenti, pasti disebabkan oleh kerosakan bekalan kuasa utama kepada satu atau ketiga-tiga fasa sistem pendinginan. Dalam kes ini, semak sama ada bekalan kuasa sedia ada telah beroperasi secara automatik. Jika tidak, hidupkan bekalan kuasa sedia ada dengan cepat, kenalpasti sebab kerosakan, dan hilangkan kerosakan tersebut.
Apabila menangani kerosakan bekalan kuasa dan memulihkan kuasa, perhatikan perkara berikut:
Semasa mengganti fuse, buka dahulu litar kuasa dan switch atau pemisah sisi beban. Semasa mengganti fuse dalam keadaan hidup, apabila fasa kedua dipasang, motor tiga fasa menerima kuasa dua fasa, menghasilkan arus yang besar yang mungkin meletupkan fuse yang baru dipasang.
Gunakan fuse dengan spesifikasi dan kapasiti yang sesuai dengan reka bentuk.
Semasa memulihkan kuasa dan memulakan semula peralatan pendingin, mulakan secara bertahap atau berkumpulan sebanyak mungkin untuk mengelakkan permulaan serentak semua kipas dan pam minyak, yang mungkin menyebabkan lonjakan arus dan meletupkan fuse sekali lagi.
Selepas kuasa tiga fasa dipulihkan, jika kipas atau pam minyak masih tidak bermula, mungkin kerana relai termal belum direset. Reset relai termal. Jika tiada kerosakan dalam peralatan pendingin, ia harus bermula secara normal.
3. Tahap Minyak Tidak Normal
Tahap minyak transformer yang tidak normal termasuk tahap minyak tangki utama yang tidak normal dan tahap minyak pengubah tapan bawaan beban (OLTC) yang tidak normal. Transformer 500kV biasanya menggunakan tangki minyak dengan diafragma atau kantung, dengan meter tahap minyak jenis petunjuk yang menunjukkan tahap minyak. Tahap minyak kedua-duanya boleh diperhatikan melalui meter tersebut.
Jika tahap minyak transformer rendah, sebabnya harus disiasat. Jika tahap minyak rendah disebabkan oleh suhu sekitar rendah atau beban ringan yang menyebabkan penurunan suhu minyak hingga garis tahap minyak minimum, minyak harus ditambah dengan segera. Jika tahap minyak turun disebabkan oleh kebocoran minyak yang serius, langkah-langkah harus diambil segera untuk menghentikan kebocoran dan menambah minyak.
Tahap minyak transformer yang tinggi mungkin disebabkan oleh:
pengisian minyak berlebihan, dengan tahap minyak meningkat bersama suhu semasa suhu sekitar tinggi atau beban tinggi;
kerosakan sistem pendingin;
kerosakan dalaman transformer.
Apabila tahap minyak terlalu tinggi, semak beban dan suhu minyak, pastikan sistem pendingin berfungsi normal, sahkan kedudukan semua valve adalah betul, dan semak adakah ada tanda-tanda kerosakan dalaman. Jika tahap minyak sangat tinggi atau minyak meluap, dan tiada kerosakan lain, sedikit minyak transformer boleh dibuang dengan sewajarnya.
Tahap minyak OLTC yang tinggi, selain suhu minyak, juga mungkin disebabkan oleh pemanasan berlebihan pada sambungan elektrik atau sebab lain yang menyebabkan kegagalan segel dalam ruang OLTC, membolehkan minyak insulasi dari tangki utama merembes ke ruang OLTC, menyebabkan kenaikan tahap minyak OLTC yang tidak normal. Apabila tahap minyak OLTC naik tidak normal dan berterusan, bahkan meluap dari penyampan udara tangki minyak OLTC, laporkan segera kepada jabatan pengaturcaraan, minta profesional untuk melakukan ujian dan analisis, minta transformer yang rosak itu diambil keluar untuk perbaikan.
Transformer 500kV biasanya menggunakan tangki minyak dengan diafragma atau kantung dan meter tahap minyak jenis petunjuk, yang menunjukkan tahap minyak berdasarkan kedudukan dasar diafragma atau kantung. Keadaan berikut mungkin menyebabkan petunjuk tidak tepat:
Gas yang terkumpul di bawah diafragma atau kantung menyebabkannya mengapung di atas tahap minyak sebenar, menghasilkan penunjukan tahap minyak yang lebih tinggi;
Penyumbatan penyampan udara mencegah udara masuk apabila tahap minyak turun, menyebabkan penunjukan tahap minyak yang lebih tinggi;
Pecahnya kantung atau diafragma membolehkan minyak masuk ke ruang di atas, mungkin menyebabkan penunjukan tahap minyak yang lebih rendah.
Tiga keadaan ini mungkin menyebabkan penunjukan tahap minyak yang salah, memerlukan operator untuk memperhatikan dan menganalisis dengan teliti semasa operasi normal.
4. Operasi Relai Gas Ringan
Apabila rel gas ringan beroperasi, ini menunjukkan operasi transformator tidak normal dan harus diperiksa serta ditangani segera. Cara-cara adalah seperti berikut:
(1) Periksa penampilan, bunyi, suhu, tahap minyak, dan beban transformator. Jika kebocoran minyak yang serius ditemukan dan tahap minyak berada di bawah tanda 0 pada pengukur, mungkin di bawah tahap rel gas yang memicu isyarat peringatan, transformator harus segera dihentikan dari layanan dan kebocoran diperbaiki dengan cepat.
Jika kenaikan suhu yang tidak normal atau bunyi operasi yang tidak biasa terdeteksi, mungkin ada kesalahan dalaman. Bunyi abnormal transformator terdapat dalam dua jenis: satu disebabkan oleh getaran mekanikal, yang lain disebabkan oleh pelepasan separa. Sebuah tongkat pendengar (atau senter) boleh digunakan—tekan satu hujungnya dengan kuat ke casing dan dengarkan dengan telinga di hujung lainnya—untuk menentukan apakah bunyi berasal dari komponen dalaman (getaran mekanikal atau pelepasan separa). Bunyi pelepasan biasanya memiliki pola ritmis yang mirip dengan bunyi corona pada bushing tegangan tinggi. Jika dideteksi bunyi pelepasan dalaman yang mencurigakan, lakukan analisis kromatografi minyak segera dan intensifkan pemantauan.
(2) Ambil sampel gas untuk analisis. Biasanya, penilaian kualitatif di tempat dikombinasikan dengan analisis kuantitatif laboratorium.
Untuk pengambilan sampel gas, gunakan jarum suntik dengan volume yang sesuai. Lepaskan jarum dan pasangkan sepotong selang plastik atau karet tahan minyak yang pendek. Sebelum mengambil sampel, isi jarum suntik dan selang dengan minyak transformator untuk mengeluarkan udara, kemudian dorong pelampung sepenuhnya untuk mengeluarkan minyak. Hubungkan selang ke katup ventilasi rel gas (pastikan hubungan kedap udara). Buka katup ventilasi rel gas dan tarik pelampung jarum suntik secara perlahan untuk mengisap gas ke dalam jarum suntik.
Bawa api dekat jarum suntik dan dorong pelampung secara perlahan untuk melepaskan gas, amati apakah gas tersebut mudah terbakar. Secara bersamaan, kirim gas ke lab untuk analisis komposisi gas untuk penilaian yang tepat.
Jika gas ditemukan mudah terbakar atau analisis kromatografi mengkonfirmasi adanya kesalahan dalaman, transformator harus segera dihentikan dari layanan.
Jika gas tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mudah terbakar, dan analisis kromatografi mengidentifikasinya sebagai udara, isyarat peringatan rel gas mungkin palsu karena kesalahan rangkaian sekunder. Rangkaian harus diperiksa dan diperbaiki dengan cepat.
Selama pengambilan sampel gas, gunakan jarum suntik transparan tanpa warna untuk memudahkan pengamatan warna gas. Prosedur harus dilakukan di bawah pengawasan ketat, menjaga jarak aman dari bagian yang hidup.
5. Transformator Trip
Apabila transformator trip secara otomatis, pemeriksaan menyeluruh harus segera dilakukan untuk mengidentifikasi penyebab sebelum mengambil tindakan. Item pemeriksaan spesifik termasuk:
(1) Berdasarkan isyarat relay perlindungan, rekorder gangguan, dan tampilan atau cetakan dari perangkat pemantauan lainnya, tentukan perlindungan mana yang beroperasi.
(2) Periksa beban, tahap minyak, suhu minyak, warna minyak, dan apakah ada semburan minyak, asap, flashover atau pecah bushing, operasi katup pelepasan tekanan, atau tanda-tanda kesalahan yang jelas sebelum trip, dan apakah ada gas di rel gas.
(3) Analisis gelombang rekorder gangguan.
(4) Pahami kondisi sistem: apakah terjadi kesalahan pendek di dalam atau di luar zona perlindungan, apakah terjadi operasi sistem atau overvoltage switching, atau arus inrush saat penutupan.
Jika pemeriksaan menunjukkan bahwa trip otomatis bukan disebabkan oleh kesalahan transformator, transformator dapat dihidupkan kembali setelah kesalahan eksternal dihilangkan.
Jika salah satu kondisi berikut ditemukan, kesalahan dalaman transformator harus dicurigai. Penyebab harus diidentifikasi, kesalahan dihilangkan, dan uji listrik, analisis kromatografi, dan uji yang ditargetkan lainnya harus mengkonfirmasi bahwa kesalahan telah diselesaikan sebelum dihidupkan kembali:
(1) Gas yang diambil dari rel gas dikonfirmasi mudah terbakar oleh analisis; (2) Tanda-tanda kesalahan dalaman yang jelas pada transformator, seperti deformasi tangki, tahap minyak yang tidak normal, semburan minyak yang parah; (3) Tanda-tanda flashover atau kerusakan, patah pada bushing transformator; (4) Dua atau lebih relay perlindungan (diferensial, gas, tekanan) beroperasi.
6. Bunyi Abnormal
(1) Jika bunyi keras dan berisik, mungkin disebabkan oleh masalah inti transformator. Misalnya, klem longgar atau baut pengencang inti. Pembacaan instrumen umumnya normal, dan warna, suhu, dan tahap minyak tidak menunjukkan perubahan signifikan. Dalam hal ini, hentikan operasi transformator dan lakukan pemeriksaan.
(2) Jika bunyi mengandung suara air mendidih atau "mendesis" gelembung, mungkin menunjukkan kesalahan belitan yang serius menyebabkan bagian-bagian terdekat menjadi panas berlebihan dan menguapkan minyak. Kontak buruk di tap changer yang menyebabkan pemanasan lokal atau short circuit antar putaran belitan dapat menghasilkan bunyi ini. Hentikan operasi transformator dan lakukan perawatan.
(3) Jika bunyi mengandung ledakan keras dan tidak beraturan, mungkin menunjukkan breakdown isolasi pada badan transformator. Hentikan operasi dan lakukan perawatan.
(4) Jika bunyi mengandung suara pelepasan "zizi", mungkin disebabkan oleh pelepasan separa permukaan pada badan transformator atau bushing. Jika masalahnya pada bushing, cahaya corona atau percikan biru/ungu kecil mungkin terlihat dalam cuaca buruk atau di malam hari. Bersihkan permukaan bushing dan oleskan minyak silikon atau lemak silikon. Hentikan transformator, dan periksa apakah grounding inti dan jarak antara bagian hidup dan tanah memenuhi persyaratan.
(5) Jika bunyi mengandung ketukan atau gesekan yang berkelanjutan dan berirama, mungkin disebabkan oleh kontak mekanis akibat getaran komponen tertentu, atau bunyi abnormal yang disebabkan oleh pelepasan elektrostatik.
7. Semburan Minyak dan Ledakan
Pemercikan minyak dan letupan berlaku apabila arus pendek litar ralat dalaman dan busur suhu tinggi mempercepatkan proses penuaan minyak transformer, dan relai pelindung gagal memutuskan bekalan kuasa dengan segera, membolehkan ralat itu berterusan dan tekanan tangki dalaman terus meningkat. Minyak dan gas bertekanan tinggi kemudiannya memercik keluar dari paip anti-letupan atau titik lemah lain pada tangki, menyebabkan kemalangan.
(1) Kerosakan pengasingan: Pemanasan tempatan seperti korsleting antara putaran merosakkan pengasingan; masuknya air ke dalam transformer menyebabkan pengasingan menjadi lembap dan rosak; tegangan tinggi seperti sambaran petir merosakkan pengasingan—ini adalah faktor asas yang menyebabkan korsleting dalaman.
(2) Putus lilitan menyebabkan busur api: Penyambungan lilitan konduktor yang buruk atau sambungan utama yang longgar mungkin menyebabkan putus lilitan di bawah lonjakan arus tinggi. Busur api bersuhu tinggi di titik putus menguapkan minyak, meningkatkan tekanan dalaman.
(3) Kegagalan perubahan tap: Dalam transformer pengagihan, bahagian tap lilitan tekanan tinggi disambung melalui perubahan tap. Kontak perubahan tap berada dalam siri dalam litar lilitan tekanan tinggi dan membawa beban serta arus pendek. Jika kontak bergerak dan statis mengalami pemanasan, percikan, atau busur api, lilitan bahagian tap mungkin korsleting.
8. Penutupan Tiba-tiba Transformer
Transformer yang sedang beroperasi harus segera dihentikan jika diperhatikan salah satu kondisi berikut:
(1) Bunyi dalaman abnormal atau meningkat secara signifikan; (2) Kerusakan parah dan pembuangan pada bushing; (3) Asap, kebakaran, atau pemercikan minyak dari transformer; (4) Transformer mengalami ralat, tetapi peranti perlindungan gagal beroperasi atau beroperasi dengan tidak betul; (5) Kebakaran atau letupan berdekatan membawa ancaman serius kepada transformer.
Dalam kes kebakaran transformer, segera putuskan bekalan kuasa, hentikan kipas dan pam minyak, panggil pasukan bomba segera, dan aktifkan peralatan pemadam kebakaran. Jika kebakaran disebabkan oleh minyak pengasingan yang tumpah dan terbakar di atas penutup, buka klep saliran bawah untuk mengeluarkan minyak ke tahap yang sesuai untuk menghentikan tumpahan, mencegah paras minyak jatuh di bawah penutup dan menyebabkan kebakaran dalaman. Jika kebakaran disebabkan oleh ralat dalaman, minyak tidak boleh dikuras, untuk mencegah udara masuk dan membentuk campuran mudah letup yang boleh menyebabkan letupan yang serius.
Kesimpulannya, apabila ralat transformer berlaku, penilaian tepat dan penanganan yang betul adalah penting—mencegah eskalasi ralat sambil mengelakkan penutupan yang tidak perlu. Ini memerlukan peningkatan keupayaan diagnosis dan pengalaman operasi yang terakumulasi untuk mengenal pasti dan menangani ralat transformer dengan tepat dan segera, mencegah penyebaran kemalangan.
Faktor-faktor yang menyebabkan bunyi transformer abnormal sangat banyak, dan lokasi ralat berbeza. Hanya dengan terus-menerus mengumpulkan pengalaman, penilaian tepat dapat dibuat.
