Што се причините за неуспех на феромагнетните напонски трансформатори во енергетските станции со нова енергија?

Од Феликс, 15 години во електричката индустрија

Здраво на сите, јас сум Феликс и работам во електричката индустрија веќе 15 години.

Од рана уштеедност во традиционалната комисионирање и одржуване на подстанции до управување со операциите на електричките системи за многу фотолектични и ветроенергетски проекти, еден од најчесто сретнатите апарати со кои се занимавам е Електромагнетниот напонски трансформатор (PT).

Претходно, оперативец на нова енергетска фабрика ми праша:

„Имаме електромагнетен напонски трансформатор кој неодамна се прекрива, прави чудни звуци и понекогаш дури и предизвикува неправилно функционирање на заштитата. Што се случува?“

Ова е многу чест проблем, особено во новите енергетски фабрики. Како клучен компонент за мерење и заштита, некоректно функционирање на PT може да предизвика од неточно мерење до целосен прекин или дури и повреда на опремата.

Денес сакам да зборувам за:

Кои се најчестите грешки на електромагнетните напонски трансформатори? Зошто се случуваат? И како да ги дијагностицираме?

Без комплексни термини - само реални ситуации со кои се сретнал во минатите години. Да погледнеме што често не функционира со овој „стар пријател“.

1. Што е електромагнетен напонски трансформатор?

Начнете со брз преглед на неговата основна функција.

Електромагнетниот напонски трансформатор, познат и како VT или PT, е посуштината степ-даун трансформатор кој конвертира висок напон во стандарден ниски напон (обично 100V или 110V), користен од мерни инструменти и реле заштитни системи.

Неговата структура е релативно едноставна: првичната обмотка има многу виткачи и тесна жица, поврзана со високонапонската страна; вторичната обмотка има помалку виткачи и потебела жица, поврзана со контролен кружок.

Меѓутоа, поради оваа структурна карактеристика, лесно е да се влијае од условите на работа, промени на натоварувањето и резонансни феномени.

2. Чести грешки и анализа на причината

Според мојата 15-годишна полевска искуственост, најчести видови на грешки вклучуваат:

Грешка 1: Необично нагревање или димење/горење

Ова е еден од најопасните проблеми - може да доведе до деградација на изолацијата или дури и до пожар.

Можни причини:

• Кратко спојување или претегнување на вторичната страна (нпр. поврзување на паралелни заштитни уреди без проверка на капацитетот);

• Засићување на јадрото (особено во случај на ферорезонанса);

• Стареење на изолацијата или влез на влага;

• Локализирано нагревање поради слаби контакти на терминалите.

Реален случај:

Еднаш, откриев дека PT на фотолектична повисничка станција се надворешно нагрева - инфрачервената термографија покажа температури над 120°C. При разбирањето, откриевме дека изолацијата на вторичната обмотка била изгорена. Причината била отворен кружок на вторичната страна, додека все уште бил поврзан со висок-импедансен мерник.

Совети:

• Никогаш не допуштајте да вторичната страна на PT работи во отворен кружок - макар и да не е така опасно како код CT, може да предизвика искривување на напонот и грешки во мерењето;

• Редовно користете инфрачервену термографија за проверка на температурата на терминалите и обвивката;

• Ако се открие необично нагревање, немедлено го прекинете и проверете.

Грешка 2: Ферорезонанса која предизвикува флуктуации на напонот

Ова е еден од најзанемаруваните, но опасни проблеми во новите енергетски фабрики.

Симптоми:

• Неуравновесен трифазен напон;

• Напонот се менува нагоре и надолу со бузење;

• Погрешни активации на заштитата или лажни прекини;

• Понекогаш се појавуваат и лажни сигнали за земја.

Основна причина:

• Во незаградени или заградени системи со аркусна катушка, кога капацитетот меѓу линијата и земјата се комбинира со индуктивноста на PT под одредени услови, може да се случи ферорезонанса;

• Често се активира при превключување на прекинувачите, изненадно губење на напон или једнофазно земјување.

Реален случај:

На ветропарк, секогаш кога главниот трансформатор се активираше, PT-тот издаваше бузење, а напонот на магистралата се флуктуирал дури и предизвикувал неверојатно автоматско превключување. Последниот истражување покажа дека е предизвикано од ферорезонанса. Инсталирање на демпферски резистор во отворен делта реши проблемот.

Препораки за превенција:

• Инсталирајте антирезонансни уреди (како што се отворени делта резистори или микропроцесорски супресори);

• Користете антирезонансни PT (како JDZXW серија);

• Оптимизирајте начинот на работа за да се избегне долготрајна неполна фазна работа;

• Токму пред одржуванје, извршете тестови на магнетизација за проценка на тенденцијата на засићување на јадрото.

Грешка 3: Ниски или никакви напонски излез на вторичната страна

Овие проблеми често влијаат на мерењето и логиката на заштита, и понекогаш се мешат со други повреди на уредите.

Можни причини:

• Плавкане на првичниот предохранител (често после удари од молнии или наднапонски догаѓаи);

• Плавкане на вторичниот предохранител или превключување на воздухот;

• Погрешна поларност или поставување на однос;

• Кратко спојување на интернутарните виткачи;

• Оксидирани или слаби контакти на терминалите.

Реален случај:
На една фотолектична станција, SCADA покажа аномално ниски напон на магистралата. На местото се установи дека првичниот предохранител на PT беше исплавен. Замената му врати нормалната работа. Додатна анализа покажа дека беше предизвикано од напонски удар од близука молния.

Кораки за дијагностика:

• Прво проверете предохранители и прекинувачи;

• Измерете првичниот и вторичниот напон за согласност;

• Проверете жиците и поларноста;

• Ако е потребно, извршете тест на однос и тест на изолационата отпорност.

Грешка 4: Внатрешно дизаџирање или повреда на изолацијата

Ова обично се случува во влажни или тешко загадени околини, особено во приморски или височински области.

Симптоми:

• Миришка на горење или видливи знаци на дизаџирање на обвивката;

• Бузење во време на работа;

• Сманување на изолационата отпорност;

• Во тешки случаи, експлозија или прекин.

Можни причини:

• Влез на влага што предизвикува деградација на изолацијата;

• Нагомилување на прашинци или прашници што намалува креепаџија;

• Долготрајно претегнување или хармонички ефекти;

• Производствени дефекти или повреди од превоз.

Реален случај:

PT инсталиран близу до морето се прекинуваше повторно во дождливата сезона. Прегледот открие јасни знаци на внатрешно дизаџирање - основната причина беше лоша запечатување што дозволи влез на влага.

Контрмери:

• Зголемете степенот на заштита (IP54 или повисок);

• Инсталирајте дехумидификатори или просторни грејачи;

• Редовно чистење и сушење;

• Извршете тестови на изолација и делниот дизаџирање пред комисионирање.

Грешка 5: Лудска грешка или грешки во поврзувањето

Лудската грешка останува еден од главните причини на многу инциденти.

Обични грешки вклучуваат:

• Превключување на изолаторите под вторична натоварување;

• Обрнување на поларноста што предизвикува неточно мерење или погрешна оценка на заштита;

• Случајно отстранување на земјањето што доведува до пловење на потенцијалите;

• Извршување на живо работа без правилни мерки за безбедност.

Реален случај:

Нов техници замени вторичниот предохранител на PT без да го прекине напонот, што предизвика кратко спојување - држачот на предохранителот изгоре и скоро предизвика повреда.

Кључни заклучоци:

• Зајакнете тренинзи и стандардизирајте процедури;

• Јасно означете жиците за да се спречат грешки;

• Применете процедурите за блокирање/означување за да се елиминира живо работа;

• Осигурете едно точковно земјање на сите вторични кружоци на PT.

3. Моите препораки и сума на полевско искуство

Како 15-годишна ветеран во електричката област, секогаш велим:

„Иако мал, електромагнетниот напонски трансформатор игра критична улога во мерењето, мерењето и заштитата.“

Можеби не е така забележлив како прекинувач или толку голем како трансформатор, но кога се повреди, може да предизвика ланчана реакција.

Еве моите препораки:

За единаесничка работа и одржување:

Редовни прегледи - слушнете за необични звуци, мирнете за горење и измерете температура;

• Проверете предохранители, прекинувачи и целоста на земјањето;

• Запишете оперативни податоци и споредете ги со историски тенденции;

• Зголемете фреквенцијата на прегледи пред и по сезоната на грмежи.

За дијагностика на грешки:

• Приоритетно проверете вторичните кружоци и предохранители;

• Користете мултиметри за верификација на нивоа на напонот;

• Извршете тестови на изолационата отпорност, однос и карактеристика на магнетизација кога е потребно;

• Немедлено предприемете акција за потиснување на резонансата ако се сумничува.

За избор на опрема:

• Размислете за околински фактори (влага, височина, солен магла);

• Предпочитете антирезонансни PT;

• Изберете соодветен номинален капацитет за да се избегне долготрајно претегнување;

• Оставете простор за редундексија за поддршка на барање во иднина.

4. Крајни мисли

Иако структурно едноставен, електромагнетниот напонски трансформатор игра важна улога во новите енергетски фабрики.

Тие функционираат како „очи“ на електричниот систем, кажувајќи ни точно колку е „висок“ напонот.

После 15 години во полето, силно верувам:

„Деталите одлучуваат за успех или неуспех. Безбедността е прво.“

Ако се сретнете со текливи проблеми со PT на местото, чувств