Paano mag-handle ng mga suliranin sa transformer?
Karaniwang mga pagkakamali sa transformer at ang kanilang mga paraan ng paghahanda.
1. Overheating ng Transformer
Ang overheating ay lubhang masama para sa mga transformer. Ang karamihan sa mga pagkakamali sa insulation ng mga transformer ay dulot ng overheating. Ang pagtaas ng temperatura ay binabawasan ang dielectric strength at mechanical strength ng mga materyales ng insulation. Ang IEC 354, Loading Guide for Transformers, nagsasaad na kapag umabot ang pinakamainit na temperatura ng isang transformer sa 140°C, mabubuo ang mga bula sa langis. Ang mga bula na ito ay maaaring bawasan ang performance ng insulation o maging sanhi ng flashover, na nagdudulot ng pinsala sa transformer.
Ang overheating ay malaking nakakaapekto sa serbisyo ng buhay ng mga transformer. Ayon sa 6°C rule ng transformer, sa temperature range ng 80–140°C, bawat 6°C na pagtaas ng temperatura, ang rate kung saan ang effective service life ng insulation ng transformer ay binabawasan ng dalawa. Ang pambansang pamantayan GB1094 ay nagtatakda rin na ang limitasyon ng average winding temperature rise para sa mga oil-immersed transformers ay 65K, ang top oil temperature rise ay 55K, at ang core at tank ay 80K.
Ang overheating ng transformer ay pangunahing ipinapakita bilang abnormal na pagtaas ng temperatura ng langis. Ang mga posible na pangunahing dahilan ay kinabibilangan ng: (1) overload ng transformer; (2) pagkakamali ng cooling system (o hindi kompleto ang engagement ng cooling system); (3) internal fault ng transformer; (4) maling indication ng temperature measuring device.
Kapag natuklasan ang abnormal na pagtaas ng temperatura ng langis ng transformer, dapat suriin ang mga posibleng dahilan na ito isa-isa upang makagawa ng tama na paghatol. Ang mga key inspection at handling points ay sumusunod:
(1) Kung ang operational instruments ay nagpapahiwatig na overloaded ang transformer, at ang temperature gauges ng tatlong phase sa isang single-phase transformer bank ay nagpapakita ng halos magkatugma na readings (na maaaring may ilang degrees ng deviation), at ang transformer at cooling system ay normal ang operasyon, malamang na dulot ng overload ang pagtaas ng temperatura. Sa kasong ito, palakasin ang monitoring ng transformer (load, temperatura, operating status), agad na i-report sa upper-level dispatching department, at inirerekomenda ang paglipat ng load upang bawasan ang magnitude at duration ng overload.
(2) Kung ang pagtaas ng temperatura ay dulot ng hindi kompleto ang engagement ng cooling system, agad na aktibuhin ang sistema. Kung ang cooling system ay may pagkakamali, agad na matukoy at ayusin ang dahilan. Kung hindi maayos ang pagkakamali nang mabilis, dapat mapagmasdan ang temperatura at load ng transformer, magpatuloy na i-report sa dispatching department at production management, bawasan ang load ng transformer, at operasyon ng transformer batay sa corresponding load value na tugma sa cooling capacity sa kasalukuyang kondisyon ng cooling.
(3) Kung ang remote temperature measurement device ay nagpapadala ng high-temperature alarm signal na may napakataas na indicated value, ngunit ang lokal na thermometer ay nagpapakita ng normal na readings at walang iba pang senyas ng pagkakamali ng transformer, maaaring maling signal ang alarm dahil sa pagkakamali sa remote temperature measurement circuit. Maaari itong ayusin sa tamang oras.
(4) Kung sa isang three-phase transformer bank, ang temperatura ng langis ng isang phase ay lumiliit ng lubhang mataas kaysa sa kanyang historical oil temperature sa parehong load at cooling conditions, at ang cooling system at thermometer ay normal, maaaring dulot ng internal fault sa transformer ang overheating. Agad na ipaalam sa propesyonal na mga tauhan upang kunin ang sample ng langis para sa chromatographic analysis upang mas lalo pang matukoy ang fault. Kung ang chromatographic analysis ay nagpapahiwatig ng internal fault, o kung patuloy na tumataas ang temperatura ng langis sa hindi nagbabagong load at cooling conditions, dapat alisin ang serbisyo ng transformer ayon sa on-site regulations.
2. Pagkakamali sa Cooling System
Ang cooling system ay tumutulong sa pag-dissipate ng init mula sa windings at core sa pamamagitan ng langis ng transformer. Ang lahat ng 500kV main transformers ay gumagamit ng forced oil circulation with forced air cooling. Ang normal na operasyon ng cooling system ay isang mahalagang kondisyon para sa normal na operasyon ng transformer. Ang pagkakamali ng cooling equipment ay karaniwang pagkakamali ng transformer. Kapag nagkaroon ng pagkakamali ang cooling equipment, ang operating temperature ng transformer ay mabilis na tumaas, at ang insulation life loss ay mabilis na tumaas.
Kapag nagkaroon ng pagkakamali ang cooling equipment, dapat mapagmasdan ng mga operator ang temperatura at load ng transformer, magpatuloy na i-report sa dispatching department at operation supervisors. Kung ang load ng transformer ay lumampas sa specified limit sa faulty cooling conditions, dapat hilingin ang load reduction ayon sa on-site regulations.
Dapat tandaan na habang tumaas ang temperatura ng langis, mas mabilis ang pag-init ng core at windings kaysa sa langis. Ang temperatura ng langis ay maaaring maging kaunti lamang ang pagtaas, ngunit ang temperatura ng core at winding ay maaaring na sobrang mataas na. Lalo na kapag nagkaroon ng pagkakamali ang oil pumps, ang pagtaas ng temperatura ng windings relative sa langis ay lumalampas sa normal value na nasa nameplate. Ang temperatura ng langis ay maaaring maging kaunti lamang o hindi masyadong noticeable, habang ang temperatura ng core at winding ay maaaring lumampas na sa allowable limits.
Sa paglaon, habang unti-unting tumaas ang temperatura ng langis, ang temperatura ng core at winding ay patuloy na tumaas sa mas mataas na values, na nagsasagawa ng tiyak na temperatura rise over oil sa ibinigay na load at cooling conditions. Kaya, kapag nagkaroon ng pagkakamali ang cooling equipment, hindi lamang ang temperatura ng langis at winding ang dapat mapagmasdan, kundi pati na rin ang allowable operating capacity at oras ng transformer sa cooling system outage, ayon sa manufacturer at on-site regulations. Dapat din mapagmasdan ang iba pang operational changes upang komprehensibong asesurin ang operating condition ng transformer.
Para suriin ang pagkakamali sa cooling equipment, tukuyin ang saklaw ng outage (individual fan o oil pump stopped, entire group stopped, single-phase o three-phase stopped), tumingin sa cooling system control circuit diagram upang matukoy ang punto ng fault, at iminimize ang downtime ng cooling equipment.
Kung ang individual fan o oil pump ay nagkaroon ng pagkakamali habang ang iba ay normal ang operasyon, ang mga posible na dahilan ay kinabibilangan ng:
Isa-isa sa tatlong phase ng three-phase power supply patungo sa fan o oil pump ay nasa open-circuit (pumutok ang fuse, mahinang kontak, o nabawas na wire), nagdudulot ng pagtaas ng current ng motor, operasyon ng thermal relay o cutoff ng power, o pagkakasunog ng motor;
Pagsira ng bearing o mekanikal na parte ng fan o oil pump;
Sakit sa kasalukuyang control relay, contactor, o iba pang komponente sa control circuit ng fan o oil pump, o pagkabreak ng circuit (halimbawa, maluwag na terminal, mahinang kontak);
Masyadong mababa ang setting ng thermal relay, nagdudulot ng maling operasyon.
Kung ang sanhi ay natuklasan na isang sakit sa power supply o circuit, ang nabawas na wire ay dapat lalong madaling i-repair, ang mga fuse ay dapat palitan, at ang power at circuit ay dapat ibalik. Kung ang control relay ay nasira, ito ay dapat palitan ng spare. Kung ang fan o oil pump ay nasira, dapat agad hingin ang maintenance.
Kung isang grupo (o ilang) fans o oil pumps ay tumigil nang sabay-sabay, ang malamang na sanhi ay isang sakit sa power supply sa grupo na iyon, pumutok na fuse, operasyon ng thermal relay, o nasirang control relay. Ang standby fan o oil pump ay dapat agad i-engage, pagkatapos ay ibalik ang sakit.
Kung lahat ng fans o oil pumps ng main transformer ay tumigil, kailangan ito ay dahil sa isang sakit sa pangunahing power supply sa isa o lahat ng tatlong phase ng cooling system. Sa kaso na ito, suriin kung ang standby power supply ay awtomatikong naka-engage. Kung hindi, manu-manong i-engage ang standby power supply nang mabilis, tuklasin ang sanhi ng sakit, at alisin ito.
Kapag nakikipagugnayan sa mga sakit sa power supply at ibinalik ang power, panatilihin ang sumusunod:
Kapag pinapalit ang mga fuse, unang buksan ang switch o isolator sa circuit power at load-side. Habang live fuse replacement, kapag ang ikalawang phase ay in-install, ang three-phase motor ay tumatanggap ng two-phase power, bumubuo ng malaking current na maaaring pumutok ang bagong in-install na fuse.
Gumamit ng mga fuse na may specifications at capacity na tugma sa disenyo.
Kapag ibinalik ang power at ipinainom ang cooling equipment, simulan ang mga hakbang o grupo kung maaari upang iwasan ang sabay-sabay na startup ng lahat ng fans at oil pumps, na maaaring magdulot ng pagtaas ng current at pumutok ang mga fuse muli.
Pagkatapos ibalik ang three-phase power, kung ang fans o oil pumps ay hindi pa rin nagsisimula, maaaring dahil ang thermal relay ay hindi pa nire-reset. I-reset ang thermal relay. Kung walang sakit sa cooling equipment, ito ay dapat magsimula nang normal.
3. Abnormal na Oil Level
Ang abnormal na oil level ng transformer ay kasama ang abnormal na oil level ng main tank at abnormal na oil level ng on-load tap changer (OLTC). Ang 500kV transformers karaniwang gumagamit ng oil reservoirs na may diaphragms o bladders, na may pointer-type oil level gauges na nagpapakita ng oil level. Ang oil level ng parehong ito ay maaaring maobserbahan sa pamamagitan ng gauge.
Kung ang oil level ng transformer ay mababa, dapat tuklasin ang sanhi. Kung ang mababang oil level ay dahil sa mababang ambient temperature o light load na nagdudulot ng pagbaba ng oil temperature hanggang sa minimum oil level line, dapat agad magdagdag ng oil. Kung ang pagbaba ng oil level ay dahil sa seryosong paglabas ng oil, dapat agad gawin ang mga hakbang upang istop ang paglabas at magdagdag ng oil.
Ang mataas na oil level ng transformer maaaring dahil sa:
excessive na pagpuno ng oil, na nagdudulot ng pagtaas ng oil level habang ang temperatura ay tumaas sa mataas na ambient temperature o high load;
sakit sa cooling system;
internal na sakit ng transformer.
Kapag ang oil level ay masyadong mataas, suriin ang load at oil temperature, kumpirmahin ang normalidad ng cooling system, siguraduhin na ang lahat ng posisyon ng valve ay tama, at suriin kung may anumang senyales ng internal na sakit. Kung ang oil level ay masyadong mataas o lumalabas ang oil, at walang ibang sakit, maaaring ma-drain ang kaunti ng transformer oil nang maayos.
Ang mataas na oil level sa OLTC oil reservoir, bukod sa oil temperature, maaari ring dahil sa sobrang init ng electrical joints o iba pang dahilan na nagdudulot ng pagkasira ng seal sa OLTC compartment, na nagpapahintulot sa insulating oil mula sa main tank na lumabas sa OLTC compartment, nagdudulot ng abnormal na pagtaas ng oil level ng OLTC. Kapag ang oil level ng OLTC ay umuusbong nang abnormal at tuloy-tuloy, kahit na lumabas mula sa breather ng OLTC oil reservoir, agad ipagbigay alam sa dispatching department, magpa-test at analisis ng mga propesyonal, humiling na ilabas ang may sakit na transformer para sa maintenance.
Ang 500kV transformers karaniwang gumagamit ng oil reservoirs na may diaphragms o bladders at pointer-type oil level gauges, na nagpapakita ng oil level batay sa posisyon ng ilalim ng diaphragm o bladder. Ang mga kondisyon na ito maaaring magdulot ng maling pagpapakita ng pointer:
Nakumulang gas sa ilalim ng diaphragm o bladder nagdudulot ng paglalambot nito sa itaas ng aktwal na oil level, nagreresulta sa mas mataas na oil level indication;
Pag-block ng breather na nagpapahintulot ng pagpasok ng hangin kapag ang oil level ay bumaba, nagreresulta sa mas mataas na oil level indication;
Pag-rupture ng bladder o diaphragm na nagpapahintulot ng pagpasok ng oil sa itaas, maaaring magdulot ng mas mababang oil level indication.
Ang tatlong sitwasyon na ito maaaring magdulot ng maliang oil level indication, kaya ang mga operator ay dapat maging mapagmasid at mag-analisis nang maigi sa normal na operasyon.
4. Operasyon ng Light Gas Relay
Kapag ang light gas relay ay umoperasyon, ito ay nagpapahiwatig ng abnormal na operasyon ng transformer at dapat laging inspeksyunin at i-handle agad. Ang mga pamamaraan ay kasunod:
(1) Inspeksyunin ang hitsura, tunog, temperatura, antas ng langis, at load ng transformer. Kung may matinding pagbabawas ng langis at ang antas nito ay mas mababa sa 0 marka sa gauge, posibleng mas mababa pa ito sa antas ng gas relay na nag-trigger ng alarm signal, ang transformer ay dapat agad na alisin sa serbisyo at ang pagbabawas ng langis ay dapat agad na ayusin.
Kung may natuklasang abnormal na pagtaas ng temperatura o hindi karaniwang tunog ng operasyon, maaaring may internal fault. Ang hindi karaniwang tunog ng transformer ay may dalawang uri: isa ay dahil sa mechanical vibration, ang iba ay dahil sa partial discharge. Maaaring gamitin ang listening rod (o flashlight)—ipindot ang isang dulo nito sa casing at pakikinggan ang kabilang dulo—upang malaman kung ang tunog ay nagmumula sa mga bahagi sa loob (mechanical vibration o partial discharge). Ang tunog ng discharge ay madalas may rhythmic pattern na katulad ng corona noise sa high-voltage bushings. Kung may natuklasang suspicious na internal discharge noise, agad na gawin ang oil chromatographic analysis at palakasin ang monitoring.
(2) Kuhanin ang sampol ng gas para sa analisis. Karaniwan, ang on-the-spot na qualitative judgment ay pinagsama sa laboratory quantitative analysis.
Para sa pagkuha ng sampol ng gas, gamitin ang syringe na may tamang volume. Alisin ang needle at ilagay ang maikling plastic o oil-resistant rubber tubing. Bago magkuha ng sampol, punuan ang syringe at tubing ng transformer oil upang alisin ang hangin, pagkatapos ay ipindot nang buo ang plunger upang alisin ang langis. I-attach ang tubing sa vent valve ng gas relay (siguraduhing walang paglabas ng hangin ang koneksyon). Buksan ang vent valve ng gas relay at hawakan nang dahan-dahan ang plunger ng syringe upang kuhanin ang gas sa loob ng syringe.
Lapitan ang syringe needle ng apoy at ipindot nang dahan-dahan ang plunger upang ilabas ang gas, obserbahan kung ang gas ay flammable. Simultaneos na, ipadala ang gas sa lab para sa gas composition analysis para sa tumpak na paghatol.
Kung ang gas ay natuklasang flammable o ang chromatographic analysis ay nagpapatunay ng internal fault, ang transformer ay dapat agad na alisin sa serbisyo.
Kung ang gas ay walang kulay, walang amoy, at hindi flammable, at ang chromatographic analysis ay nagsasaad nito bilang hangin, maaaring ang alarm ng gas relay ay maling alarm dahil sa secondary circuit fault. Dapat inspeksyunin at ayusin ang circuit nang mabilis.
Sa panahon ng pagkuha ng sampol ng gas, gamitin ang colorless transparent syringe para madali ang pagsusuri ng kulay ng gas. Ang proseso ay dapat gawin sa mahigpit na pangangasiwa, panatilihin ang ligtas na distansya mula sa live parts.
5. Transformer Tripping
Kapag ang transformer ay awtomatikong nag-trip, dapat agad na gawin ang komprehensibong inspeksyon upang matukoy ang sanhi bago gumawa ng aksyon. Ang partikular na mga item ng inspeksyon ay kasunod:
(1) Batay sa protective relay signals, fault recorder, at ibang monitoring device displays o printouts, matukoy kung anong protection ang umoperasyon.
(2) Suriin ang load, antas ng langis, temperatura ng langis, kulay ng langis, at kung may pag-spray ng langis, usok, bushing flashover o rupture, operasyon ng pressure relief valve, o ibang obvious na sign ng fault bago mag-trip, at kung may gas sa gas relay.
(3) Analisihan ang waveform ng fault recorder.
(4) Unawain ang kondisyon ng sistema: kung may short-circuit faults na nangyari sa loob o labas ng protected zone, kung may system operations o switching overvoltages, o inrush current during closing.
Kung ang inspeksyon ay nagpapakita na ang automatic trip ay hindi dahil sa fault ng transformer, maaaring muling energizein ang transformer pagkatapos malinis ang external faults.
Kung natuklasan ang sumusunod na kondisyon, dapat suspek ang internal fault ng transformer. Dapat matukoy ang sanhi, alisin ang fault, at kumpirmahin ang electrical tests, chromatographic analysis, at ibang targeted tests na ang fault ay nare-resolve bago muling energizein:
(1) Ang gas na kinuha mula sa gas relay ay napatunayan na flammable sa pamamagitan ng analisis; (2) Obvious na sign ng internal fault sa transformer, tulad ng deformation ng tank, abnormal na antas ng langis, matinding pag-spray ng langis; (3) Obvious na flashover marks o damage, breakage sa transformer bushings; (4) Dalawa o higit pang protective relays (differential, gas, pressure) ang umoperasyon.
6. Abnormal Noise
(1) Kung ang tunog ay malakas at noisy, maaaring dahil sa issue sa core ng transformer. Halimbawa, loose clamps o core-tightening bolts. Karaniwang normal ang instrument readings, at ang kulay, temperatura, at antas ng langis ay walang significant na pagbabago. Sa kaso na ito, stop ang operasyon ng transformer at gawin ang inspeksyon.
(2) Kung ang tunog ay naglalaman ng boiling water sound o "gurgling" bubble sound, maaaring nagpapahiwatig ng serious winding fault na nagdudulot ng overheating at vaporization ng langis sa nearby parts. Ang poor contact sa tap changer na nagdudulot ng local overheating o winding turn-to-turn short circuit ay parehong maaaring gumawa ng ganitong tunog. Agad na stop ang operasyon ng transformer at gawin ang maintenance.
(3) Kung ang tunog ay naglalaman ng malakas, irregular explosion-like sounds, maaaring nagpapahiwatig ng insulation breakdown sa katawan ng transformer. Stop ang operasyon at gawin ang maintenance.
(4) Kung ang tunog ay naglalaman ng "zizi" discharge sound, maaaring dahil sa surface partial discharge sa katawan ng transformer o bushings. Kung ito ay isyu sa bushing, maaaring makita ang corona glow o small blue/purple sparks sa masamang panahon o sa gabi. Linisin ang surface ng bushing at ilagay ang silicone oil o silicone grease. Stop ang transformer, at suriin kung ang core grounding at clearances sa pagitan ng live parts at ground ay sumasang-ayon sa requirements.
(5) Kung ang tunog ay naglalaman ng continuous, rhythmic knocking o rubbing sounds, maaaring dahil sa mechanical contact na dulot ng vibration ng ilang bahagi, o abnormal noise na dulot ng electrostatic discharge.
7. Oil Spraying and Explosion
Nangyayari ang pag-spray ng langis at pagsabog kapag ang mga short-circuit na kuryente sa loob at mataas na temperatura ng arko ay mabilis na nagpapantiwala ng langis ng transformer, at ang protective relay ay hindi makakutit ng lakas na agad, pinahihintulutan ang pag-iral ng sira at ang panloob na presyon ng tangki ay patuloy na tumataas. Ang mataas na presyon ng langis at gas ay pagkatapos ay lumalabas mula sa explosion-proof pipe o iba pang mahihinang bahagi ng tangki, nagdudulot ng aksidente.
(1) Pagsira ng insulasyon: Ang lokal na sobrang init tulad ng turn-to-turn short circuits ay nasisira ang insulasyon; ang pagpasok ng tubig sa transformer ay nagdudulot ng pagkamadla at pagsira ng insulasyon; ang sobrang kuryente tulad ng lightning strikes ay nasisira ang insulasyon—ito ang mga pangunahing dahilan na nagdudulot ng panloob na short circuit.
(2) Pagkawasak ng wire na nagdudulot ng arko: Ang mahinang welding ng winding conductors o maluwag na koneksyon ng lead ay maaaring magdulot ng pagkawasak ng wire sa ilalim ng mataas na kuryente. Ang mataas na temperatura ng arko sa punto ng pagkawasak ay nagbabawas ng langis, bumubuo ng mataas na panloob na presyon.
(3) Pagsira ng tap changer: Sa mga distribution transformers, ang high-voltage winding tap section ay konektado sa pamamagitan ng tap changer. Ang mga contact ng tap changer ay nasa serye sa high-voltage winding circuit at nagdadala ng load at short-circuit currents. Kung ang mga moving at stationary contacts ay sobrang mainit, nag-spark, o nag-aarco, ang tap section winding maaaring magsira.
8. Emergency Shutdown ng Transformer
Ang isang tumatakbong transformer ay dapat agarang itigil kung anumang sumusunod na kondisyon ay nakita:
(1) Abnormal o malaking tumaas ang panloob na ingay; (2) Malubhang pinsala at discharge sa bushings; (3) Usok, apoy, o pag-spray ng langis mula sa transformer; (4) May sira ang transformer, ngunit ang protection device ay hindi gumagana o gumagana nang mali; (5) Apoy o pagsabog malapit na nanganganib sa transformer.
Kapag may apoy ang transformer, agad na i-disconnect ang lakas, itigil ang fans at oil pumps, tawagin agad ang mga bumbero, at i-activate ang mga fire extinguishing equipment. Kung ang apoy ay dulot ng insulating oil na lumalabas at nagsisindilo sa ibabaw ng cover, buksan ang lower drain valve upang ilabas ang langis sa maayos na antas upang matigil ang pag-overflow, upang maiwasan ang pagbaba ng antas ng langis sa ibabaw ng cover at maging sanhi ng panloob na apoy. Kung ang apoy ay dulot ng panloob na sira, hindi dapat ilabas ang langis, upang maiwasan ang pagsisipsip ng hangin at bumuo ng explosive mixture na maaaring magsabog nang malubha.
Sa kabuuan, kapag may sira ang transformer, mahalaga ang wastong paghatol at tamang pag-handle—naipapanatili ang hindi paglaki ng sira habang iniiwasan ang hindi kinakailangang itigil. Ito ay nangangailangan ng pagpapabuti ng kakayahan sa pag-diagnose at nakalap na karanasan sa operasyon upang tama na mapahayag at agad na handlin ang mga sira ng transformer, naipapanatili ang hindi paglaki ng aksidente.
Ang mga dahilan ng abnormal na ingay ng transformer ay marami, at iba-iba ang lokasyon ng sira. Tanging sa patuloy na pag-accumulate ng karanasan maaari tayong magkaroon ng wastong paghatol.
