Mis on uue energiaelektrijaamade ferromagnetiliste pingetransformatorite läbikukkumise põhjused

Felixilt, 15 aastat elektriseadmetööstuses

Tere kõigile, olen Felix ja olen töötanud elektriseadmetööstuses juba 15 aastat.

Alates varajastest osalemistest traditsiooniliste alamvooluasemete üleviimises ja hoolduses kuni nüüdseks mitme fotogaasi- ja tuulenergiaprojekti elektrisüsteemide juhtimiseni on üks kõige sagedamini kohtub minuga seadmete hulgast elektromagnetiline pingetransformator (PT).

Üks vahetuse operaatort uue energia väikerakendusel küsis mind:

“Meil on elektromagnetiline pingetransformator, mis pidevalt läheb ülekuuma, tekitab imelikke helisid ja mõnikord isegi põhjustab kaitsepuhkust. Mis siin toimub?”

See on väga levinud probleem, eriti uutes energiasüsteemides. Kuna PT on oluline mõõtmise ja kaitsekomponent, siis tema väljakuva korral võib see põhjustada mitte ainult ebatäpset mõõtmist, vaid ka täieliku katkise või isegi seadmete kahjustumist.

Täna soovin rääkida järgmistest:

Mis on elektromagnetiliste pingetransformatorite tavalised vead? Miks need toimuvad? Ja kuidas neid lahendada?

Ei ole keerukaid termineid — vaid reaalsete olukordade, millega olen aastate jooksul kokku puutunud. Vaatame, mis tihti läheb valesti selle "vana sõbra" puhul.

1. Mida on elektromagnetiline pingetransformator?

Alustame kiire ülevaatega selle põhifunktsioonist.

Elektromagnetiline pingetransformator, mida tuntakse ka VT- või PT-nime all, on põhimõtteliselt allapoole viiv transformator, mis muudab kõrgepinge standardseks madalapinge (tavaliselt 100V või 110V), mida kasutatakse mõõteseadmetes ja releekaitse süsteemides.

Selle struktuur on suhteliselt lihtne: esmane spiraal on palju keerdes ja ohutune, mis on ühendatud kõrgepingeväljal; sekundaarne spiraal on vähem keerdeline ja ohutum, mis on ühendatud juhtimiskiirdega.

Kuid see struktuuriline omadus teeb sellest tundliku töötingimuste, laadi muutuste ja rezonantsi nähtuse mõjudele.

2. Tavalised vead ja põhjuste analüüs

Minu 15-aastase praktilise kogemuse põhjal on kõige levinumad veatüübid:

Viga 1: Ebatavaline kuumaenne või isegi suitsu/õlgu

See on üks kõige ohtlikumaid probleeme — see võib põhjustada isolatsiooni halvenemist või isegi suitsuaeda.

Võimalikud põhjused:

• Sekundaarne lühikircuit või ülekulu (nt mitme kaitseseadme paralleelne ühendamine ilma kapasiteedikontrollita);

• Magneetipõhja sidumine (eriti ferrorezonantsi ajal);

• Isolatsiooni vananemine või niiske sissepääs;

• Lõhub kontaktid, mis põhjustavad kõrget kontaktresistentsi ja kohalikku kuumaennet.

Tegelik juhtum:

Ühel korral leidsin ühe PT-s tõsist kuumaennet fotogaasistepäikeseaugis — infrapunakamera näitas temperatuuri üle 120°C. Lahutades selle, avastasime, et sekundaarse spiraali isolatsioon oli läbi põletunud. Põhjuseks oli avatud tsükkel tingimus, mille põhjustas sekundaarne katkija, mis oli veel ühendatud kõrge impedantsiga mõõteseadmega.

Nõuanded:

• Ära luba PT-l töötada avatud tsüklis — vaatamata sellele, et see pole nii ohtlik nagu CT-d, võib see siiski põhjustada pingevihjeid ja mõõtmisvigu;

• Kasuta regulaarselt infrapunakamera kontrolli terminaalide ja korpuse temperatuuri kontrollimiseks;

• Kui avastatakse ebatavaline kuumaenne, peata kohe inspekteerimiseks.

Viga 2: Ferrorezonants pinge heaksilangemisel

See on üks kõige rohkem ignoreeritavat, kuid ohtlikumat probleemi uutes energiasüsteemides.

Sümptomid:

• Ebalõbus kolmefase pinge;

• Pinge hüppeliikumine üles ja alla summutava heliga;

• Kaitsevead või ebatäpne tripping;

• Mõnikord ilmnevad ka ebatäpsete maandusnähtuste signaalid.

Põhiline põhjus:

• Maamittmatutes või -kompensatsioonikatkujaga süsteemides, kui maapiirkondliku kapasitansi kombinatsioon PT magnetiseerimisinduktsiooniga teatud tingimustes, võib esineda ferrorezonantsi;

• See aktiveeritakse tavaliselt katkijate lülitamisel, ootamatul pingelangemisel või ühefaase maandamisel.

Tegelik juhtum:

Tuuleparkis igakord, kui põhitransformator energiaga varustati, PT andis hummeliva heli, ja buspiinge hüppeliikus tugevalt, isegi viga tegutsedes varurežiimi automaatse lülitamiseks. Uurimisel selgus, et see oli põhjustatud ferrorezonantsi poolt. Probleemi lahendas avatud deltatüübi vastendite paigaldamine.

Ennetussoovitused:

• Paigalda rezonantsivastased seadmed (nt avatud delta vastendid või mikroprotsessoripõhised takistid);

• Kasuta rezonantsivastaseid PT-de (nt JDZXW seriaal);

• Optimeeri töörežiim, et vältida pikkaajalist mitte täisfase režiimi;

• Väljaspoolteenuse ajal tehke magnetiseerimiskäigute testid, et hindada magneetipõhja sidumise tendentsi.

Viga 3: Madal või puuduv sekundaarne pinge väljund

Need probleemid mõjutavad sageli mõõtmist ja kaitse loogikat, ning mõnikord segadetakse neid teiste seadmete vigadega.

Võimalikud põhjused:

• Esmane katkija läks katki (tavaliselt salvestrikütte või ülepinge sündmusi järel);

• Sekundaarne katkija läks katki või õhuswitch lülitus välja;

• Vale polaaritus või suhe seadmine;

• Sisemiste spiraalide ringide vahelise lühikircuit;

• Oksideerunud või lõhub kontaktid.

Tegelik juhtum:
Ühes fotogaasisseadmes näitas SCADA ebakindlat buspiinge. Paigaliku uurimisel selgus, et PT esmane katkija oli läinud katki. Selle asendamisel taastus normaalne töö. Lisauurimisel selgus, et see põhjustati läheduse salvestrikütte poolt.

Diagnostika sammud:

• Kontrolli esmalt katkijaid ja automaatkatkijaid;

• Mõõta esmane ja sekundaarne pinge ühtsuse kontrollimiseks;

• Kinnita vedeldus ja polaaritus;

• Kui vaja, tee suhetest ja isolatsioonipinge testid.

Viga 4: Sisemine laeng või isolatsioonilangus

See toimub tavaliselt niiskes või tugevalt saastunud keskkonnas, eriti rannikualadel või kõrgeadel.

Sümptomid:

• Põletamise lõhn või nähtav laengu jälgid korpuses;

• Praskivad helid töö käigus;

• Vähenev isolatsioonipinge;

• Tõsistes juhtudel plahvatuse või tripping.

Võimalikud põhjused:

• Niiske sissepääs, mis põhjustab isolatsiooni halvenemist;

• Pinnapealine saastus või tolm, mis vähendab kriipelupikkust;

• Pikaajaline ülekulu või harmoniliste mõjude poolt;

• Valmistuslikud defektid või transpordikahjustused.

Tegelik juhtum:

Ranniku lähedal paigaldatud PT lülitus pidevalt välja saduajal. Inspektor leiutas selgelt sisemist laengu — põhjuseks oli nõrk sigaldus, mis võimaldas niiske sisse pääseda.

Vastupidavad meetmed:

• Suurenda kaitseastet (IP54 või kõrgem);

• Paigalda dehüdridaatorid või ruumikütte;

• Regulaarne puhastamine ja kuivatus;

• Tee isolatsioon- ja osalislaengu testid enne kommisjonieraldamist.

Viga 5: Inimese viga või vedeldusvead

Inimese viga on endiselt paljude sündmuste peamine põhjus.

Levinud vead hõlmavad:

• Sekundaaril laengul isolaaatori lülitamist;

• Vale polaaritus, mis põhjustab ebatäpset mõõtmist või kaitsevea;

• Veeretuse kõrvaldamine, mis põhjustab libisevat potentsiaali;

• Elav töö tegemist ilma sobivatest turvalisuse meetoditest.

Tegelik juhtum:

Uus tehnik asendas PT sekundaarset katkija ilma energiast kõrvaldamata, mis põhjustas lühikircuiti — katkija kapp läks katki ja lähedal oli vigastus.

Olulised järeldused:

• Tugevda haridust ja standardiseeri protseduure;

• Märgista selgelt vedeldused, et vältida vigu;

• Rakenda lukustamise ja märgistamise protseduure, et elimineerida elav töö;

• Taga kõigi PT sekundaarteede ühepunktne maandumine.

3. Minu soovitused ja praktilise kogemuse kokkuvõte

Kui 15-aastane veteran elektriseadmetööstuses, ütlen alati:

“Vaatamata sellele, et elektromagnetiline pingetransformator on väike, mängib see olulist rolli mõõtmises, mõõtmises ja kaitsekeskuses.”

See ei ole nii silmapaistev kui lülitik ega nii suur kui transformator, kuid kui see väljakuub, võib see põhjustada ahela reaktsiooni.

Seega on minu soovitused:

Igal päeval ja hoolduses:

Regulaarsed inspeksioonid — kuula ebatavalisi heli, mõista põletamise lõhn, ja mõõta temperatuuri;

• Kontrolli katkijaid, automaatkatkijaid ja maanduse täielikkust;

• Kirjuta tööandmed ja võrdle ajalooliste trendidega;

• Suurenda inspeksioonide sagedust enne ja pärast äikesetormide perioode.

Diagnostika jaoks:

• Prioriteedina kontrolli sekundaarkiirdeid ja katkijaid;

• Kasuta multimeetreid pingetaseme kontrollimiseks;

• Tee isolatsioonipinge, suhe ja magnetiseerimisomaduste testid vajalikul korral;

• Võta kohe meetmeid, et takistada rezonantsi, kui seda kahtlustatakse.

Seadme valikul:

• Arvesta keskkonnateguritega (niiskus, kõrgus, soolaunine);

• Eelistage rezonantsivastaseid PT-de;

• Vali sobiv nõutav kapasiteet, et vältida pikaajalist ülekulu;

• Jäta ruumi reserveerimiseks, et toetada tulevikus laiendamist.

4. Lõplikud mõtted

Kuigi struktuuriliselt lihtsad, mängivad elektromagnetilised pingetransformatorid uutes energiasüsteemides olulist rolli.

Need toimivad nagu "silmad" energiasüsteemis, näitades meile, kui "kõrge" on pinge.

Pärast 15 aastat väljaspoolteenuses usun kindlalt:

“Üksikasjad määrame edu või ebaõnnestumise. Turvalisus on kõige eesmärk.”

Kui teiega tekkivad PT-ga seotud keerukad probleemid, võtke vabalt ühendust — olen valmis jagama rohkem praktikakogemusi ja diagnostika meetodeid.

Soovin, et iga PT töötaks stabiilselt, hoides meie võrgu turvaliseks ja intelligentseks!

— Felix