Hvordan håndtere transformatorfeil?
Vanlige transformerfeil og deres håndteringsmetoder.
1. Transformerovervarming
Overvarming er ekstremt skadelig for transformatorer. De fleste isolasjonsfeil i transformatorer skyldes overvarming. Stigende temperatur reduserer dielektriske styrke og mekanisk styrke av isolerende materialer. IEC 354, Belastningsveileder for transformatorer, nevner at når den heteste punkttemperatur i en transformator når 140°C, dannes bobler i oljen. Disse boblene kan redusere isolasjonens yteevne eller forårsake blikslag, som fører til skade på transformatoren.
Overvarming påvirker betydelig transformatorers levetid. Ifølge 6°C-regelen for transformatorer, innen temperaturområdet 80–140°C, fordobles raskheten hvormed effektiv levetid av transformatorisolasjon reduseres for hvert 6°C-temperaturøkning. Nasjonalt standard GB1094 spesifiserer også at gjennomsnittlig vindings temperaturøkningsgrense for oljeimponerte transformatorer er 65K, øvre oljetemperaturøkning er 55K, og kjernens og tankens er 80K.
Transformerovervarming uttrykker seg hovedsakelig gjennom unormal økning i oljetemperatur. Mulige hovedårsaker inkluderer: (1) transformatoroverbelasting; (2) kulsystemets feil (eller utilstrekkelig engasjement av kulsystemet); (3) intern transformatorfeil; (4) feil indikasjon fra temperaturmålingsenhet.
Når det oppdages unormal økning i transformatoroljetemperatur, bør de ovennevnte mulige årsakene sjekkes en etter en for å komme med en nøyaktig vurdering. Nøkkelsjekkpunkter og håndtering er som følger:
(1) Hvis driftsinstrumenter indikerer at transformatoren er overbelasted, og temperaturmålerne for de tre fasene i en en-fase-transformatorgruppe viser nesten identiske lesninger (med mulig avvik på noen grader), og transformator og kulsystem fungerer normalt, er temperaturøkningen sannsynligvis forårsaket av overbelasting. I dette tilfellet skal overvåking av transformator (belastning, temperatur, driftstatus) forsterkes, rapporteres umiddelbart til det overordnede dispecheringskontoret, og det anbefales å overføre belastning for å redusere omfanget og varigheten av overbelastingen.
(2) Hvis temperaturøkningen skyldes utilstrekkelig engasjement av kulsystemet, skal systemet umiddelbart aktiveres. Hvis kulsystemet har feilet, bør årsaken raskt identifiseres og løses umiddelbart. Hvis feilen ikke kan løses raskt, må transformatorens temperatur og belastning nøye overvåkes, det må rapporteres kontinuerlig til dispecheringskontoret og produksjonsledelsen, belastningen på transformatoren skal reduseres, og transformatoren skal operere ifølge den korresponderende belastningsverdien som passer med kjølekapasiteten under gjenstående kjøleforhold.
(3) Hvis det fjerne temperaturmåleenheten gir et høytemperaturvarselsignal med en svært høy indikert verdi, men lokal termometer viser normale lesninger og det ikke er andre tegn på transformatorfeil, kan alarmen være et falskt signal på grunn av feil i det fjerne temperaturmålekretsen. Slike feil kan rettes ved en passende tid.
(4) Hvis i en tre-fase-transformatorgruppe, oljetemperaturen for en fase øker betydelig mer enn dens historiske oljetemperatur under samme belastning og kjøleforhold, og kulsystemet og termometre er normale, kan overvarmen være forårsaket av en intern feil i transformatoren. Fagpersonell bør umiddelbart informeres for å ta ut oljemal for kromatografisk analyse for å ytterligere identifisere feilen. Hvis kromatografisk analyse indikerer en intern feil, eller hvis oljetemperaturen fortsetter å stige under uendrede belastnings- og kjøleforhold, bør transformatoren tas ut av drift ifølge lokale regler.
2. Feil i kulsystemet
Kulsystemet bidrar til å dissipere varme fra vindinger og kjern gjennom transformatorolje. 500kV-hovedtransformatorer bruker alle tvungen oljecirkulasjon med tvungen luftkjøling. Om kulsystemet fungerer normalt, er en kritisk forutsetning for normal transformatordrift. Kulsystemets feil er en vanlig transformatorfeil. Når kulsystemet feiler, stiger transformatorens driftstemperatur raskt, og tap av isolasjonslevetid øker skarpt.
Under kulsystemets feil, bør operatører nøye overvåke transformatorens temperatur og belastning, rapportere kontinuerlig til dispecheringskontoret og driftssjefer. Hvis transformatorbelastningen overstiger den spesifiserte grensen under feilaktige kjøleforhold, bør belastningsredusering forespørs ifølge lokale regler.
Det bør merkes at under oljetemperaturøkning, värmer kjern og vindinger raskere enn oljen. Oljetemperaturen kan virke å stige bare litt, men kjern- og vindings temperaturen kan allerede være veldig høy. Spesielt når oljepumper feiler, overstiger vindings temperaturøkning relativt olje langt det normale verdi angitt på plaketten. Oljetemperaturen kan virke å stige bare litt eller ikke merkbar, mens kjern- og vindings temperaturen kan allerede langt overstige tillatte grenser.
Senere, som oljetemperaturen gradvis stiger, vil kjern- og vindings temperaturen fortsette å stige til enda høyere verdier, ved å opprettholde en viss temperaturøkning over olje under gitt belastning og kjøleforhold. Derfor, når kulsystemet feiler, bør ikke bare olje- og vindings temperaturer observeres, men også transformatorens tillatte driftskapasitet og -tid under kjølesystemets avbrudd, som spesifisert av produsenten og lokale regler, følges. Andre driftsendringer bør også overvåkes for å gi en helhetlig vurdering av transformatorens driftsstatus.
For å sjekke feil i kulsystemet, bestem utslagets omfang (enkel fan eller oljepumpe stoppet, hele gruppen stoppet, en-fase eller tre-fase stoppet), referer til kulsystemets kontrollkretsskisse for å lokalisere feilpunktet, og minimere nedetiden for kulsystemet.
Hvis en enkelt fan eller oljepumpe feiler mens de andre fungerer normalt, kan mulige årsaker inkludere:
En fase av trefase strømforsyningen til viften eller oljepumpen er åpen (fusiklippet, dårlig kontakt eller brudd i ledning), som fører til økt motorstrøm, termisk reléoperasjon eller strømafbrudd, eller motorbrenning;
Lager- eller mekanisk feil i viften eller oljepumpen;
Feil i det tilsvarende kontrollreléet, kontaktoren eller andre komponenter i vifte- eller oljepumpekontrollkretsen, eller krettsbrudd (for eksempel løs terminal, dårlig kontakt);
Termisk reléinnstilling for lav, som fører til falsk operasjon.
Hvis årsaken viser seg å være en strømforsynings- eller krettsfeil, skal den brudte ledningen raskt repareres, fusene erstattes, og strøm og krets gjenopprettes. Hvis kontrollreléet er skadet, skal det erstattes med et reserveeksempel. Hvis viften eller oljepumpen er skadd, bør vedlikehold forespørs umiddelbart.
Hvis en gruppe (eller flere) vifter eller oljepumper stopper samtidig, er den sannsynlige årsaken en strømforsyningsfeil til denne gruppen, fusiklipp, termisk reléoperasjon, eller skadet kontrollrelé. Reservetanken eller reservemotoren skal engasjeres umiddelbart, deretter skal feilen gjenopprettes.
Hvis alle vifter eller oljepumper på hovedtransformator stopper, må det være grunnet en feil i hovedstrømforsyningen til én eller alle tre fasene i kjølesystemet. I dette tilfellet, sjekk om reservestrømforsyningen har engasjert seg automatisk. Hvis ikke, engasjer reservestrømforsyningen raskt manuelt, identifiser feilårsaken, og fjern den.
Når du håndterer strømforsyningsfeil og gjenoppretter strøm, legg merke til følgende:
Når du bytter ut fuser, åpne først strømkretsen og lastsidebryteren eller isolatoren. Under live fusebytte, når den andre fasen installeres, mottar trefasemotoren tofasestrom, noe som kan generere en stor strøm som kan klippes av den nylig installerte fusen.
Bruk fuser med spesifikasjoner og kapasitet som samsvarer med designet.
Når du gjenoppretter strøm og starter kjøleutstyr, start så mye som mulig trinnvis eller i grupper for å unngå samtidig oppstart av alle vifter og oljepumper, noe som kan forårsake en strømsurge og klippe fuser igjen.
Etter at trefasestrukken er gjenopprettet, hvis vifter eller oljepumper ennå ikke starter, kan det være fordi termisk relé ikke er resett. Reset termisk relé. Hvis det ikke finnes noen feil i kjøleutstyret, skal det starte normalt.
3. Uvanlig Oljenivå
Uvanlig transformatoroljenivå inkluderer uvanlig hovedtankens oljenivå og uvanlig belasted tapendringsmekanisme (OLTC) oljenivå. 500kV-transformatorer bruker generelt oljetank med membraner eller blæster, med pekerbasert oljenivåmåler som indikerer oljenivået. Oljenivået for begge kan observeres via måleren.
Hvis transformatoroljenivået er lavt, bør årsaken undersøkes. Hvis lavt oljenivå skyldes lav ytre temperatur eller lett belastning som fører til oljetemperaturnedgang til minimums oljenivålinje, bør olje tilføres raskt. Hvis oljenivået synker på grunn av alvorlig oljelækasje, må tiltak tas umiddelbart for å stoppe lekkasjen og tilføre olje.
Høyt transformatoroljenivå kan være forårsaket av:
for mye olje fyllt, med oljenivå som stiger med temperatur under høy ytre temperatur eller høy belastning;
kjølesystemfeil;
intern transformatorfeil.
Når oljenivået er for høyt, sjekk belastningen og oljetemperaturen, bekreft at kjølesystemet fungerer normalt, verifiser at alle ventiler er korrekt posisjonert, og sjekk etter tegn på interne feil. Hvis oljenivået er ekstremt høyt eller olje overfløder, og ingen andre feil er til stede, kan en liten mengde transformatorolje tilsiktelig avledes.
Høyt oljenivå i OLTC-oljetanken, i tillegg til oljetemperatur, kan også være forårsaket av overoppvarming av elektriske koblinger eller andre årsaker som fører til segelfeilet i OLTC-kompartimentet, slik at isolerende olje fra hovedtanken lekker inn i OLTC-kompartimentet, som fører til uvanlig stigning i OLTC-oljenivå. Når OLTC-oljenivået stiger uvanlig og fortsetter, selv overflødende fra OLTC-oljetanken puster, rapporter umiddelbart til disponeringsavdelingen, ha profesjonelle gjennomføre testing og analyse, be om å ta den defekte transformatora av tjeneste for vedlikehold.
500kV-transformatorer bruker generelt oljetank med membraner eller blæster og pekerbasert oljenivåmåler, som indikerer oljenivå basert på posisjonen til bunnen av membranen eller blæsteren. Følgende forhold kan forårsake uakkurat pekerindikasjon:
Gass akkumulert under membranen eller blæsteren får den til å flyte over det faktiske oljenivået, noe som resulterer i høyere oljenivåindikasjon;
Pusterblokkering hindrer luft fra å komme inn når oljenivået synker, noe som resulterer i høyere oljenivåindikasjon;
Rutting av blæsteren eller membranen tillater olje til å komme inn i rommet over, noe som kan føre til lavere oljenivåindikasjon.
Disse tre situasjonene kan føre til feilaktig oljenivåindikasjon, noe som krever at operatører nøye observerer og analyserer under normal drift.
4. Lett Gassreléoperasjon
Når lettgassrelen opererer, indikerer dette at transformatoroperasjonen er uvanlig og bør inspiseres og håndteres umiddelbart. Metodene er som følger:
(1) Insperer transformatorens utseende, lyd, temperatur, oljenivå og belastning. Hvis det oppdages alvorlig oljeløsning og oljenivået er under 0-markeringen på måleren, mulig under gassrelnivået som utløser alarm, skal transformatoren umiddelbart tas ut av drift og lekkasjen reparert raskt.
Hvis det oppdages uvanlig temperaturstigning eller uvanlig driftslyd, kan det være en intern feil. Uvanlig støy fra transformator kommer i to typer: den ene forårsaket av mekanisk vibrasjon, den andre av delvis lading. En lyttestang (eller lommelykt) kan brukes—press en ende fast mot kassen og hør med øret ved den andre enden—for å bestemme om støyen kommer fra interne komponenter (mekanisk vibrasjon eller delvis lading). Ladelarm har vanligvis et rytmisk mønster lignende korona-larm på høyspændingskupler. Hvis mistenkelig intern ladelarm oppdages, utfør umiddelbart olje-kromatografisk analyse og intensiver overvåking.
(2) Ta ut gassprøve til analyse. Vanligvis kombineres på-stedskvalitativ vurdering med laboratoriekvantitativ analyse.
For gassampling, bruk en sprøyte med passende volum. Fjern nålen og fest en kort bit plastikk eller oljebestandig gummi-rør. Fyll sprøyten og røret med transformatorolje før sampling for å drive luften ut, deretter skjøt plungeren fullt ut for å drive oljen ut. Koble røret til gassrelens ventil (sikre en tett kobling). Åpne gassrelventilen og trekker plungeren sakte tilbake for å trekke gass inn i sprøyten.
Bring en flamme nær sprøytenålen og skjøt plungeren sakte for å slippe ut gassen, observer om gassen er forbrennbar. Samtidig send gassen til laboratoriet for gassammensetningsanalyse for nøyaktig vurdering.
Hvis gassen viser seg forbrennbar eller kromatografisk analyse bekrefter en intern feil, skal transformatoren umiddelbart tas ut av drift.
Hvis gassen er fargetløs, lugtfri og ikke-forbrennbar, og kromatografisk analyse identifiserer den som luft, kan gassrelalarmen være en falsk alarm på grunn av sekundærkrettsfeil. Kretten skal inspiseres og reparert raskt.
Ved gassampling, bruk en fargetløs transparent sprøyte for lett observasjon av gassfarge. Prosedyren må utføres under streng overvåking, ved å opprettholde sikker avstand fra live deler.
5. Transformatorsprengning
Når en transformator sprekker automatisk, skal det straks foretas en omfattende inspeksjon for å identifisere årsaken før handling tas. Spesifikke inspeksjonspunkter inkluderer:
(1) Basert på beskyttelsessignal, feillogger og andre overvåkningsenheter, avgjør hvilken beskyttelse som opererte.
(2) Sjekk last, oljenivå, oljetemperatur, oljefarge, og om det er oljesprøyt, røyk, kuplerflammer eller -brudd, trykkavlastningsventiloperasjon, eller andre klare feiltellinger før sprengning, samt om det er gass i gassrelen.
(3) Analyser feilloggerbølgeform.
(4) Forstå systemforhold: om det oppsto kortslutningsfeil innenfor eller utenfor beskyttelsesområdet, om systemdrift eller switchingsovervoltage oppsto, eller inrush-strøm under lukking.
Hvis inspeksjonen viser at den automatiske sprengningen ikke var forårsaket av en transformatorfeil, kan transformatoren settes i drift igjen etter at eksterne feil er fjernet.
Hvis noen av følgende forhold oppdages, bør en intern transformatorfeil mistenkes. Årsaken må identifiseres, feilen eliminert, og elektriske tester, kromatografisk analyse, og andre målrettede tester må bekrefte at feilen er løst før omdrift:
(1) Gass tatt ut fra gassrelen er bekreftet forbrennbar ved analyse; (2) Klare interne feiltellinger i transformator, som tankdeforming, uvanlig oljenivå, alvorlig oljesprøyt; (3) Klare flammehellsmarkeringer eller skader, brudd på transformatorkupler; (4) To eller flere beskyttelsesspiler (differensial, gass, trykk) opererte.
6. Uvanlig støy
(1) Hvis støyen er høy og støyete, kan det skyldes problemer med transformatorkjernen. For eksempel, løse klemmer eller kjernefastgjøringsbolter. Instrumentlesninger er generelt normale, og oljefarge, temperatur og nivå viser ingen betydelige endringer. I dette tilfellet stopp transformatoroperasjonen og gjennomfør inspeksjon.
(2) Hvis støyen inneholder en kokendevannslyd eller "bobblende" boblelyd, kan det indikere en alvorlig vindingsfeil som forårsaker at nærliggende deler overheters og fordampar olje. Dårlig kontakt i tap-changer som forårsaker lokal overhet eller vindingskurv-til-kurv kortslutning kan begge produsere denne lyden. Stopp transformatoroperasjonen umiddelbart og utfør vedlikehold.
(3) Hvis støyen inneholder høy, uregelmessig eksplosjonsliknende lyder, kan det indikere isolasjonsnedbryting i transformatorlegemet. Stopp operasjonen og utfør vedlikehold.
(4) Hvis støyen inneholder en "zizi" ladelyd, kan det skyldes partiell lading på overflaten av transformatorlegemet eller kupler. Hvis det er et kuplerproblem, kan korona-glow eller små blå/lilla gnister være synlige i dårlig vær eller om natten. Rens kupleroverflaten og legg på silikonolje eller silikonfett. Stopp transformatoren, og sjekk om kjernegrounding og avstander mellom levende deler og jord er i samsvar med kravene.
(5) Hvis støyen inneholder kontinuerlige, rytmiske bankelyder eller skjærende lyder, kan det skyldes mekanisk kontakt forårsaket av vibrasjon av visse komponenter, eller uvanlig støy forårsaket av elektrostatisk lading.
7. Oljesprøyt og eksplosjon
Oljesprøyting og eksplosjon oppstår når interne feilstrømmer og høytemperatur buer raskt aldrer transformatoroljen, og beskyttelsesrelæet mislykkes med å kutte strømmen i tide, slik at feilen fortsetter og trykket inni tanken øker kontinuerlig. Høytrykkets olje og gass sprøyter deretter ut av eksplosjonsvern-røret eller andre svake punkter på tanken, noe som fører til en ulykke.
(1) Isoleringsskade: Lokal overoppvarming som viklingskurters kortslutning skader isoleringen; vanninnbrytelse i transformatoren forårsaker fuktighetsskade i isoleringen; overvoltage som lynnedslag skader isoleringen—dette er grunnleggende faktorer som fører til interne kortslutninger.
(2) Strømforsyningsbrudd som fører til buedannelse: Dårlig sveising av viklingsledere eller løse koblinger kan føre til strømforsyningsbrudd under høy strømsving. Høytemperatur buer ved bruddpunktet fordampar oljen, øker det interne trykket.
(3) Tapendefekt: I distribusjonstransformatorer er høyspenningsviklingens tapende del koblet via tapendekontaktene. Disse kontaktene er seriekoplet i høyspenningsviklingskretsen og bærer belastnings- og kortslutningsstrøm. Hvis de bevegelige og statiske kontaktene overheter, gnister eller buer, kan tapende viklingen kortslutte.
8. Akutt nedstenging av transformator
En i drift stående transformator skal umiddelbart stoppes hvis noen av følgende forhold observeres:
(1) Uvanlig eller markert økt intern lyd; (2) Alvorlig skade og utslipp på busser; (3) Røyk, ild eller oljesprøyting fra transformator; (4) Transformator har en feil, men beskyttelsesmekanismen mislykkes med å fungere eller fungerer feil; (5) Brann eller eksplosjon nærme stedet utgjør en alvorlig trussel mot transformator.
Ved brann i transformator må strømmen umiddelbart koples, ventilatoren og oljepumpen stoppes, brannvesen kalles umiddelbart, og brannslukkingsutstyr aktiveres. Hvis brannen skyldes at isoleringsolje overfyller og brenner på toppdekksflaten, skal nederste drænverket åpnes for å slippe ut olje til et passende nivå for å stoppe overfylling, unngå at oljenivået synker under dekksflaten og forårsaker intern brann. Hvis brannen skyldes en intern feil, skal ikke olje slippe ut, for å unngå at luft kommer inn og danner en eksplosiv blanding som kan forårsake en alvorlig eksplosjon.
Samlet sett, når en transformatorfeil oppstår, er nøyaktig vurdering og riktig håndtering essensiell—for å hindre at feilen eskalerer samtidig som unødvendige nedstillinger unngås. Dette krever forbedret diagnostikkapasitet og akkumulert driftserfaring for å identifisere og håndtere transformatorfeil riktig og umiddelbart, for å unngå at ulykker utvides.
Faktorer som forårsaker uvanlig transformatorlyd er mange, og feilsteder varierer. Bare ved å fortsette å akkumulere erfaring kan nøyaktige vurderinger gjøres.
