I. Kjerneårsak til skade: Elektrodynamisk påvirkning (i samsvar med GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Den direkte årsaken til kollaps av høyspenningsspols ender er den øyeblikkelige elektrodynamiske påvirkningen forårsaket av kortslutningsstrøm. Når det oppstår en enefase jordfeil i systemet (som f.eks. lynovervoltage, isolasjonsbrudd osv.), fungerer jordtransformator som strømføring for feilstrømmen og utsettes for kortslutningsstrømmer med høy amplitude og bratt stigning. Ifølge Amperes lov blir spolledninger utsatt for radiale (inntrekkende) og aksiale (trekk/knus) elektrodynamiske krefter i et sterk magnetfelt. Hvis elektrodynamiske krefter overstiger mekanisk styrkegrense for spolstrukturen (ledere, mellomrom, pressplate, bindesystemer), vil det føre til irreversibel deformering, forskyvning eller forvrengning av spoler, som til slutt manifesterer seg som kollaps av spols ender - en typisk feilmåte for transformatoraktig utstyr under kortslutningsfeil.
II. Tilknyttede feiltriggere: Resonansovervoltage og energisupplyr med residuelle feil (i samsvar med overvoltagebeskyttelsesstandarder som DL/T 620 / IEC 60099)
Systemresonansovervoltage (Ferroresonans / Lineær resonans)
Uekte match av systemparametre (linjekapasitans, PT-induktans, bueutslukningsbobininduktans osv.) kan utløse ferroresonans eller lineær resonans, som genererer vedvarende overvoltage. Dette overvoltage virker gjentatte ganger på isolasjonssvakpunkter (aldring isolatorer, demper, busser osv.), som fører til intermittente buelanding eller gjentatte brudd, som får jordtransformator til å utsettes for høyfrekvensimpulser. Dette produserer ikke bare direkte elektrodynamiske påvirkninger, men også forsterker termisk og elektrisk aldring av spolisolasjon (mellomving, mellomlag, og hovedisolasjon), noe som reduserer dielektrisk styrke og mekanisk styrke betydelig, gjør den mer utsatt for kollaps under senere påvirkninger eller normal drift.
Energisupplyr med varige feil etter lynnedslag
Etter at lynnedslag forårsaker en permanent jordfeil i linjen, hvis feilpunktet ikke isoleres (f.eks. kretsbryteren ikke tripper eller feilindikasjon er uklar), kan vedlikeholdsfolk feilaktig gjenopprette strøm (energisupplyr med feil), tvinger jordtransformator til å passere nettfrekvensfeilstrøm (langt over designgrensen). Vedvarende overstrøm utløser I²Rt Joule-effekt, som fører til at spoltemperaturen øker dramatisk over isolasjonstoleranse (f.eks. 105°C for klasse A), raskt leder til termisk aldring, karbonisering og tap av isolasjonsytelse, til slutt resulterer i spolkortslutning og forbrenning (termisk kollaps). Denne situasjonen forårsaker ødeleggende skade på utstyret.
III. Optimaliseringsplan: Forbedring av utstyrs toleranse og perfektering av beskyttelsesstrategier (Integrering av utvalg, relæbeskyttelse og tilstandsovervåking standarder)
Forbedring av utstyrs kortslutningstoleranse (i samsvar med GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Valgkrav: Prioriter modeller med høy kortslutningstoleranse verifisert gjennom streng kortslutningstest (f.eks. IEC 60076-5) for fremtidige kjøp, fokus på spolstrukturelt design (forsterket pressplate, aksial klemmesystem, radiell støttestruktur, transposisjonslederprosesser), materialstyrke, og produksjonsmetoder.
Valgfri serie strømbegrensende reaktor: Installere en strømbegrensende reaktor i neutralkretsen av jordtransformator for å effektivt begrense amplituden og stigningen av feilstrøm, reduserer elektrodynamiske påvirkninger på spoler. Påvirkningen på systemets jordmodus og relæbeskyttelse må samtidig verifiseres.
Optimalisering av relæbeskyttelse konfigurasjon og innstilling (i samsvar med relæbeskyttelsesstandarder DL/T 584 / DL/T 559)
Innstillingsprinsipp: Overstrømningsskyddinnstillinger (nullsekvens overstrøm, omvendt tidsoverstrøm) for jordtransformator må være strengt lavere enn utstyrets termiske og dynamiske stabilitetsgrenser (beregnet ifølge GB/T 1094.5).
Gradueringssammenheng: Beskyttelsestidsforskyvning for jordtransformator (f.eks. 100A/10s) må pålitelig koordinere med opplandelinjes beskyttelse (utgangskretsbryter). Sikre at linjeskydd (nullsekvens Trinn I: 0.2s, Trinn II: 0.7s) kan raskt rydde jordfeil i linjen, unngå at jordtransformator utsettes for unødvendig stress. Jordtransformatorbeskyttelsen, som nær reserve, skal ha en tidsforskyvning større enn den lengste tidsforskyvningen for linjeskydd (inkludert graduerings Δt).
Optimalisering av jordtransformator kroppbeskyttelse innstillinger:
Forsterkning av hurtig feilrydding evne (i samsvar med DL/T 584 / DL/T 559)
Rettning nullsekvens beskyttelse konfigurasjon: Distribuere og pålitelig aktivere rettningsbasert nullsekvens strøm beskyttelse (Trinn I/II) i linjeskydd. Rettnings-elementet nøyaktig skiller mellom feilfulle og feilfrie linjer, sikrer at feilfulle linje kretsbrytere tripper pålitelig innen ≤0.2s under enefase jordfeil, fullstendig isolerer feilkilde - dette er kjernebeskyttelsesforanstaltning for å forhindre jordtransformator skade.
Distribuere intelligente on-line overvåkning og varslingsystemer (i samsvar med tilstandsovervåkningsstandard DL/T 1709.1)
Sanntid spol varme punkt temperatur overvåking: Installere fiber eller platin motstandstemperatursensorer på nøkkelposisjoner av høyspenning spols ender for å oppnå sanntid overvåking med ±1~2℃ presisjon. Sette flernivå alarm (advarsel/varsling) og trippe terskler (beregnet basert på isolasjon klassens termiske modeller), automatisk utløser beskyttelseshandlinger når grenser overskrides for å forhindre termisk kollaps.
Neutralpunkt elektriske parameter overvåking og asymmetri alarm: Kontinuerlig overvåke neutralpunkt strøm og system forskyvnings spenning (nullsekvens spenning), og konfigurere asymmetri over-grense alarmfunksjoner. Når vedvarende/hyppige abnormale neutralpunkt elektriske parametre oppdages (indikerer intermittente jord, resonans, eller isolasjonsdegenerering), gi umiddelbare advarsler for tidlig feilintervensjon.
Optimaliseringskonklusjoner og implementeringsanbefalinger
