I. Kernoorzaak van Skade: Elektrodynamiese Impak (In ooreenstemming met GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Die direkte oorsaak van die instorting van die hoëspanning-windings-einde is die onmiddellijke elektrodynamiese impak veroorsaak deur kortsluitstroom. Wanneer 'n enkelvoudige fasing grondfout in die stelsel voorkom (soos byvoorbeeld bliksemoorgolf, isolasiebreekdruk, ens.), funksioneer die grondtransformator as die foutstroompad en verdraag dit hoë-amplitude en steil-oplopende kortsluitstrome. Volgens Ampère se kragwet word windinggeleiders blootgestel aan radiale (inwaartse drukking) en assiale (trek/druk) elektrodynamiese kragte in 'n sterk magneetveld. As die elektrodynamiese krag die meganiese sterktegrens van die windingstruktuur (geleiders, spacers, drukplaatjies, bindstelsels) oorskry, sal dit onomkeerbare vervorming, verskuiving of vertekening van die windings veroorsaak, wat uiteindelik as windingeinde-instorting manifesteer—'n tipiese faluremodus van transformatortipe toerusting onder kortsluitfoute.
II. Verwante Foutveroorzake: Resonansie-Oorgolf en Energisering met Oorblywende Foute (In ooreenstemming met Oorgolfbeskermingsstandaarde soos DL/T 620 / IEC 60099)
Stelsel Resonansie-Oorgolf (Ferroresonans / Lineêre Resonans)
Oproep van ferroresonans of lineêre resonans kan gebeur wanneer stelselparameters (lynkapasiteit, PT-induktans, boogverdwyningsbobbin-induktans, ens.) onjuist gematch is, wat aanhoudende oorgolf veroorsaak. Hierdie oorgolf werk herhaaldelik op insulasieweke plekke (ou insulatoren, arresters, busjes, ens.), wat lei tot intermitterende boog-gronding of herhaalde breekdrukkings, wat die grondtransformator laat verdraag hoëfrekwensie-impakstrome. Dit produseer nie net direkte elektrodynamiese impak nie, maar versnel ook die termiese en elektriese veroudering van windinginsulansie (tussenwindings-, tussenlae- en hoofinsulansie), wat sy dielektriese en meganiese sterkte beduidend verminder, waardoor dit meer geneig is om te instort onder volgende impakte of normale operasie.
Energisering met Oorblywende Foute na Bliksemvlagslag
Na 'n bliksemvlagslag wat 'n permanente grondfout in die lyn veroorsaak, en indien die foutplek nie geïsoleer word nie (bv. die skakelaar sluit nie af of foutaanwysing is onduidelik), kan onderhoudspersoneel per ongeluk krag terugstel (energisering met foute), wat die grondtransformator dwing om kontinu netfrequentiefoutstroom (baie oor die ontwerpgrens) deur te laat vloei. Aanhoudende oorstroom aktiveer die I²Rt Jou-effek, wat die windingtemperatuur skerp verhoog oor die insulasietoleransiegrens (bv. 105°C vir Klasse A), wat vinnig lei tot termiese veroudering, koolstofvorming en insulasieverlies, wat uiteindelik lei tot windingkortsluiting en brand (termiese instorting). Hierdie toestand veroorsaak verwoestende skade aan die toerusting.
III. Optimeringskema: Versterking van Toerustingtoleransie en Verfyning van Beskermingsstrategieë (Integrasie van Toerustingkeuse, Relaisbeskerming en Toestandsmonitoringstandaarde)
Verbetert Toerustingliggaam Kortsluitweerstand (In ooreenstemming met GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Keusevereistes: Gee voorrang aan hoë kortsluitweerstandmodelle wat deur streng kortsluitweerstandstoetse (bv. IEC 60076-5) geverifieër is vir verdere aankope, met fokus op windingstruktuurontwerp (versterkte drukplaatjies, assiale klampstelsels, radiale ondersteuningsstrukture, transposisie geleiderprosesse), materiaalsterkte en vervaardigingsprosesse.
Opsionele Serie-Stroombeperkende Reaktor: Installeer 'n stroombeperkende reaktor in die neutrale sirkel van die grondtransformator om die amplitude en oplopringkoers van foutstrome effektief te beperk, wat die elektrodynamiese impak op windings verminder. Die impak op die stelselgrondmodus en relaisbeskerming moet gelyktydig geverifieër word.
Optimaliseer Relaisbeskermingskonfigurasie en -instelling (In ooreenstemming met Relaisbeskermingsstandaarde DL/T 584 / DL/T 559)
Instellingsbeginsel: Die oorgolpbeskermingsinstellings (nulreeks-oorgolf, inverse-tyd-oorgolf) van die grondtransformator moet streng lager wees as die toerusting se termiese en dinamiese stabiliteitsgrense (bereken volgens GB/T 1094.5).
Gradueerde Koördinasie: Die beskermingstydsvertragings van die grondtransformator (bv. 100A/10s) moet betroubaar koördineer met die upstreamlynbeskerming (uitgangskakelaar). Maak seker dat die lynbeskerming (nulreeks Etappe I: 0.2s, Etappe II: 0.7s) vlugtig grondfoute op die lyn kan verwyder, om die grondtransformator te verhoed om onnodige spanning te verdraag. Die grondtransformatorbeskerming, as 'n naby agterdekking, moet 'n werkingstydsvertragings het wat groter is as die langste tydsvertragings van die lynbeskerming (insluitend die gradueerde Δt).
Optimalisering van Grondtransformatorliggaam Beskermingsinstellings:
Versterk Vlugtige Foutverwyderingvermoë (In ooreenstemming met DL/T 584 / DL/T 559)
Rigting Nulreeksbeskermingskonfigurasie: Implementeer en aktiveer betroubaar rigting nulreeks-stroombeskerming (Etappe I/II) in lynbeskerming. Die rigtingskomponent onderskei akkuraat tussen foutvolle en foutvrye lyne, wat verseker dat die foutvolle lynkakelaar betroubaar binne ≤0.2s tydens enkelvoudige grondfoute uitval, om die foutbron volledig te isoleer—dit is die kernbeskermingsmaatreël om grondtransformatorskade te voorkom.
Implementeer Intelligente On-line Monitoring en Vroeë Waarskuwingstelsels (In ooreenstemming met Toestandsmonitoringstandaard DL/T 1709.1)
Real-time Winding Hoofsponpunt Temperatuur Monitoring: Installeer optiese vezel of platina weerstand temperatuursensore op sleutelposisies van die hoëspanning-windings-einde om real-time monitoring met ±1~2℃ akkuraatheid te bereik. Stel multi-nivo alarms (waarskuwing/waarskuwing) en uitvaldrempels (bereken op basis van insulasieklas termiese modelle) in, wat outomaties beskermingsaksies activeer wanneer grense oorskry word om termiese instorting te voorkom.
Neutrale Punt Elektriese Parameter Monitoring en Asimmetrie Waarskuwing: Monitor kontinu neutrale puntstroom en stelselverskuifspanning (nulreeks-spanning), en konfigureer asimmetrie oorgrenswaarskuwingfunksies. Wanneer aanhoudende/frekwente abnormale neutrale puntelektriese parameters gedetecteer word (wat intermitterende gronding, resonansie, of insulasievermindering aandui), gee onmiddellike waarskuwings vir vroeë foutintervensie.
Optimeringsgevolgtrekkings en Implementeringsaanbevelings
