Yeni enerji güç istasyonlarındaki ferromanyetik gerilim transformatörlerinin başarısız olmasının nedenleri nelerdir
Felix tarafından, Elektrik Sektöründe 15 Yıl
Merhaba herkes, ben Felix ve elektrik sektöründe 15 yıl çalışıyorum.
Geleneksel transformatör istasyonlarının komisyonlanması ve bakımı ile başlayıp, şu anda birçok fotovoltaik ve rüzgar enerjisi projesi için elektrik sistem operasyonlarını yönetme konusunda uzmanlaşmış durumdayım. En sık karşılaştığım cihazlardan biri de Elektromanyetik Gerilim Transformatörü (PT)dir.
Bir gün, yeni bir enerji tesisi operatörü benden sordu:
“Sürekli olarak aşırı ısınan, tuhaf sesler çıkaran ve bazen koruma hatalarına neden olan bir elektromanyetik gerilim transformatörü var. Ne oluyor?”
Bu oldukça yaygın bir sorun, özellikle yeni enerji tesislerinde. Ölçüm ve koruma bileşeni olarak kritik öneme sahip olan PT'nin başarısız olması, ölçüm hatalarından tam triplere veya ekipman hasarlarına kadar çeşitli sonuçlara yol açabilir.
Bugün konuşmak istediğim konu:
Elektromanyetik gerilim transformatörlerinin yaygın arızaları nelerdir? Neden oluyorlar? Ve nasıl çözülür?
Karmaşık terimler kullanmadan, yıllar boyunca yaşadığım gerçek durumları anlatarak, bu "eski arkadaşımızın" ne zaman yanlış gidebileceğini görelim.
1. Elektromanyetik Gerilim Transformatörü Nedir?
Öncelikle temel işlevine hızlı bir genel bakış yapalım.
Elektromanyetik gerilim transformatörü, aynı zamanda VT veya PT olarak da bilinir, temelde yüksek gerilimi standart düşük gerilime (genellikle 100V veya 110V) dönüştüren bir indirgeme transformatörüdür. Bu düşük gerilim, ölçüm araçları ve röle koruma sistemleri tarafından kullanılır.
Yapısı oldukça basittir: birincil bobin birçok sarım ve ince tel ile yüksek gerilim tarafına bağlıdır; ikincil bobin daha az sarım ve kalın tel ile kontrol devresine bağlanır.
Ancak, bu yapısal özellik nedeniyle, çalışma koşulları, yük değişiklikleri ve rezonans olaylarına kolay etkilenebilir.
2. Yaygın Arızalar ve Kök Neden Analizi
15 yıllık alan deneyimime dayanarak, en yaygın arızalar şunlardır:
Arıza 1: Anormal Isınma veya Duman/ Yakılma
Bu, en tehlikeli sorunlardan biridir — yalıtım bozulmasına veya hatta yangına neden olabilir.
Olası Nedenler:
İkincil kısa devre veya aşırı yük (örneğin, kapasite kontrolsüz olarak paralel bağlı çok sayıda koruma cihazı);
Çekirdek doygunluğu (özellikle ferrorezonans sırasında);
Yalıtım yaşlanması veya nem girişi;
Geçiş dirençlerinin gevşemesi nedeniyle yüksek temas direnci ve yerel ısıtma.
Gerçek Örnek:
Bir kez, bir PV yükselteci istasyonunda ciddi derecede ısınan bir PT buldum — kızıl ötesi termografi 120°C'den fazla sıcaklık gösteriyordu. Ayrıştırıldığında, ikincil bobin yalıtımının yanmış olduğunu gördük. Sebep, yüksek impedanslı bir metre ile hala bağlantılı iken ikincil kesici açık bir durum yaratmıştı.
İpuçları:
PT'nin ikincil kısmının açık devre çalışmasına asla izin vermayın — CT'ler kadar tehlikeli olmasa da, voltaj distorsiyonuna ve ölçüm hatalarına neden olabilir;
Kızıl ötesi termografiyi düzenli olarak kullanarak geçiş ve kaplamaların sıcaklıklarını kontrol edin;
Anormal ısıtma tespit edildiğinde, hemen inceleme için kapatın.
Arıza 2: Ferrorezonans Nedeniyle Voltaj Fluktuasyonları
Bu, yeni enerji tesislerinde en göz ardı edilen ancak tehlikeli sorunlardan biridir.
Belirtiler:
Dengesiz üç fazlı voltaj;
Zımbırtılı ses eşliğinde yukarı ve aşağı fluktuasyonlar gösteren voltaj;
Koruma hataları veya yanlış tripler;
Bazen yanlış toprak sinyalleri ortaya çıkıyor.
Kök Neden:
Topraksız veya yayma bobini topraklı sistemlerde, belirli koşullar altında hat-to-pra kapasitesi PT uyarıcı endüktansıyla birleştiğinde, ferrorezonans oluşabilir;
Genellikle kesici anahtarlama, ani voltaj kaybı veya tek fazlı topraklama sırasında tetiklenir.
Gerçek Örnek:
Bir rüzgar çiftliğinde, ana transformatör herhangi bir enerji alındığında, PT zımbırtılı ses çıkarıyordu ve otobüs voltajı çılgınca fluktuasyon gösteriyordu, hatta yedek otomatik anahtarlama yanlış tetikleniyordu. Araştırma sonucunda, ferrorezonans nedeni olduğu ortaya çıktı. Açık delta içinde bir dämping direnci kurulumu sorunu çözdü.
Önleme Önerileri:
Anti-rezonans cihazları kurun (örneğin, açık delta dirençleri veya mikroişlemci tabanlı bastırıcılar);
Anti-rezonans tipi PT'ler kullanın (örneğin JDZXW serisi);
Uzun süreli yarı fazlı operasyonu önlemek için operasyon modunu optimize edin;
Bakım sırasında çekirdek doygunluğu eğrisi testlerini yaparak çekirdek doygunluğu eğilimini değerlendirin.
Arıza 3: İkincil Voltaj Çıkışı Düşük veya Yok
Bu sorunlar genellikle ölçüm ve koruma mantığı üzerinde etkili olur ve bazen diğer cihaz arızaları ile karıştırılır.
Olası Nedenler:
Birincil füze patlaması (genellikle yıldırım darbesi veya aşırı voltaj olayları sonrasında);
İkincil füze patlaması veya havadan anahtar atılması;
Yanlış polarite veya oran ayarı;
İç bobinlerde tur-tur kısa devreleri;
Oksitlemiş veya gevşemiş bağlantı noktaları.
Gerçek Örnek:
Bir PV istasyonunda, SCADA sistemi otobüs voltajında anormal düşük bir değer gösteriyordu. Sahada yapılan incelemede, PT'nin birincil füzesinin patladığını tespit ettik. Füzenin değiştirilmesiyle normal operasyona geri dönüldü. Daha sonra yapılan analiz, yakındaki yıldırım darbesinden kaynaklanan voltaj ani yükselişinin neden olduğunu gösterdi.
Hata Ayıklama Adımları:
Öncelikle füzeleri ve anahtarlara bakın;
Birincil ve ikincil voltajların tutarlılığını ölçün;
Bağlantı ve polariyeti doğrulayın;
Gerekirse oran testi ve yalıtım direnci testi yapın.
Arıza 4: İç Discharge veya Yalıtım Kırılması
Bu genellikle nemli veya ağır kirlilikli ortamlarda, özellikle sahil veya yüksek rakımlı bölgelerde meydana gelir.
Belirtiler:
Yanma kokusu veya kasadaki görünen discharge izleri;
İşlem sırasında pıtırtı sesleri;
Azalmış yalıtım direnci;
Ağır durumlarda, patlama veya triplere neden olur.
Olası Nedenler:
Nem girişi nedeniyle yalıtım bozulması;
Yüzeyde toprak veya toz birikimi, sürünme mesafesini azaltır;
Uzun süreli aşırı yük veya harmonik etkiler;
Üretim kusurları veya taşıma zararları.
Gerçek Örnek:
Sahil yakınlarındaki bir PT, yağmur mevsiminde defalarca triplendi. Incelemede, iç discharge'in açık belirtileri tespit edildi — kök neden, nem girmesine neden olan kötü mühürleme oldu.
Karşı Tedbirler:
Koruma sınıfını artırın (IP54 veya daha yüksek);
Nem alma cihazları veya ısıtıcılar kurun;
Düzenli temizlik ve kurutma yapın;
Komisyon öncesinde yalıtım ve kısmi discharge testleri yapın.
Arıza 5: İnsan Hatası veya Bağlantı Yanlışları
İnsan hatası birçok olayın önemli bir nedeni olmaya devam ediyor.
Sık Görülen Yanlışlar:
İkincil yük altında yalıtıcı anahtarlama;
Ters polaritenin yanlış ölçüm veya koruma hatalarına neden olması;
Toprak kablosunun yanlış kaldırılması nedeniyle flotasyon potansiyelleri;
Gerekli güvenlik tedbirleri olmadan canlı çalışma yapma.
Gerçek Örnek:
Bir yeni teknisyen, PT ikincil füzesini güç kesmeden değiştirdi, bu short circuit'e neden oldu — füze tutucusu yandı ve neredeyse yaralanma oldu.
Ana Özet Noktalar:
Eğitimleri güçlendirin ve prosedürleri standartlaştırın;
Bağlantıları net bir şekilde etiketleyin hata önlemek için;
Kilitleme/etiketleme prosedürlerini uygulayarak canlı çalışma riskini ortadan kaldırın;
Tüm PT ikincil devrelerinin tek nokta toprağa sahip olduğundan emin olun.
3. Önerilerim ve Alan Deneyimim Özeti
15 yıllık deneyimimle, her zaman derim:
“Elektromanyetik gerilim transformatörü, küçük olmasına rağmen, ölçüm, ölçüm ve koruma konularında kritik bir rol oynar.”
Bir devre kesiciden ya da bir transformatörden daha büyük görünmeyecek olabilir, ancak başarısız olduğunda zincir reaksiyonlarına neden olabilir.
Bu yüzden önerilerim şunlar:
Günlük İşletme ve Bakım İçin:
Düzenli incelemeler — anormal sesleri dinleyin, yanma kokusunu alın ve sıcaklığı ölçün;
Füzeleri, anahtarlardı ve toprağı kontrol edin;
İşlem verilerini kaydedin ve geçmiş trendlerle karşılaştırın;
Yıldırım mevsimlerinden önce ve sonra inceleme frekansını artırın.
Hata Tanılama İçin:
İkincil devreler ve füzeler üzerinde öncelikli kontroller yapın;
Voltaj seviyelerini multimeter ile doğrulayın;
Gerekli olduğunda yalıtım direnci, oran ve manyetik karakteristik testlerini yapın;
Rezonans şüphesi varsa, hemen baskı altına alın.
Ekipman Seçimi İçin:
Çevresel faktörleri dikkate alın (nem, rakım, tuz sis);
Anti-rezonans PT'leri tercih edin;
Uzun süreli aşırı yüklenmeyi önlemek için uygun nominal kapasiteyi seçin;
Gelecekteki genişlemeye destek olacak yedeklik bırakın.
4. Son Düşünceler
Yapısal olarak basit olsa da, elektromanyetik gerilim transformatörleri yeni enerji güç tesislerinde kritik bir role sahiptir.
Güç sisteminin "gözleri" gibidir, bize voltajın ne kadar "yüksek" olduğunu tam olarak söyler.
15 yıllık deneyimimle, güçlü bir şekilde inanıyorum ki:
“Detaylar başarıyı veya başarısızlığı belirler. Güvenlik her şeyin üstündedir.”
Eğer sahada zorlu PT sorunlarıyla karşılaşıyorsanız, lütfen bana ulaşın — elimden geldiğince pratik deneyimlerimi ve hata ayıklama yöntemlerimi paylaşmaktan memnuniyet duyarım.
Her PT'nin stabil bir şekilde çalışmasını, ağımızı güvenli ve akıllı tutmasını dilerim!
— Felix
