Základní údržba a běžné příčiny poruch u těžkých transformátorů pro rozvodny

Selhání těžkého zařízení transformátor elektrárny má také náklady, které přesahují pouze čas potřebný na opravu. Tyto náklady se projevují v temných datových centrech, nefunkčních výrobních linkách a ztracených oknech dodávek. Ryan Electric, společné podnikání s Eaton (USA), vyrábí suché transformátory, transformátory impregnované vakuově tlakovou impregnací (VPI), olejové transformátory, transformátory na podstavci, výkonové transformátory a distribuční transformátory do výkonu 10 MVA a napětí 132 kV. Víme, že většina katastrofálních poruch začíná jako malé, opomíjené signály. Tento článek analyzuje nejčastější příčiny poruch transformátorů podle režimu poruchy, včetně raných varovných signálů, opatření prováděných v terénu a okamžiku, kdy je nutné zastavit provoz a transformátor odpojit.

Stárnutí izolace vinutí: tiché degradace

V průběhu let jsou celulózové a epoxidové izolace postupně poškozovány tepelnými, elektrickými a mechanickými zátěžemi. Částečné výboje jsou také předzvěstí poškození u litých pryskyřičných a VPI transformátorů.

Raný signál : Mírné zbarvení ventilace, neobvyklý zápach nebo stoupající hodnota měření částečných výbojů (PD). Při analýze oleje (DGA) ukazuje furanová analýza zvýšenou koncentraci 2-furfuraldehydu u jednotek s olejovým chlazením.

Opření na poli : Měření částečných výbojů (PD) v odpojeném stavu, čištění chladicích kanálů, kontrola zatěžovacího profilu proti údajům na typovém štítku. Minimalizujte zatížení při teplotách horkých míst nad povolenými limity.

Kdy zastavit : Pokud se hodnoty částečných výbojů (PD) opakovaně pohybují nad 500 pC nebo pokud detekce plynných složek (DGA) odhalí acetylen (C₂H₂) v koncentraci vyšší než 5 ppm, okamžitě odstavte jednotku z provozu. Při dalším provozu může dojít ke zkratům mezi závity.

Poruchy regulátoru napětí: mechanické opotřebení a eroze kontaktů

Mnoho transformátorů v rozvodnách nemá žádné pohyblivé části kromě regulátorů napětí za zátěže (OLTC). Hlavními příčinami poruch transformátorů jsou eroze kontaktů, ukládání uhlíku a nesouhlas polohy poháněného motoru.

Raný signál : Neobvyklý hluk během změny polohy regulátoru napětí, nerovnoměrná regulace napětí nebo stoupající rozdíl teplot mezi regulátorem napětí za zátěže (OLTC) a hlavní nádrží.

Opření na poli : Na místě zkontrolujte přítomnost uhlíkových částic v oleji, proud motoru a časování a při plánované údržbě prozkoumejte kontakty přepínače odboček.

Kdy zastavit : Pokud OLTC nedokončí změnu odbočky nebo se Spustí relé Buchholz : během provozu odboček uzamkněte přepínač odboček a převezměte zátěž. Vyhněte se další elektrické činnosti.

Vniknutí vlhkosti do izolátoru: Skrytá cesta ke výbojům

Vlhkost může proniknout do keramických nebo kompozitních izolátorů prostřednictvím poškozených těsnění nebo trhlin. Vlhké podmínky způsobují pokles napětí výboje a zvyšují vnitřní korozi.

Raný signál : Neobvyklé napětí rádiového rušení (RIV), viditelná kondenzace oleje v okénku pro kontrolu hladiny oleje nebo rostoucí kapacita izolátoru a hodnoty tan delta.

Opření na poli : Proveďte infračervenou termografii, vyčistěte izolátory, vyměňte těsnění a proveďte analýzu oleje a plynovou chromatografii (DGA) v oleji izolátoru, je-li to možné.

Kdy zastavit : Pokud je tan delta větší než 1 % při 20 °C nebo obsah vodíku v DGA větší než 100 ppm, odstavte izolátor z provozu. Nádrž transformátoru může být poškozena obloukovým přeskoku za zatížení.

Degradace oleje a analýza rozpuštěných plynů

Minerální olej se může oxidovat, docházet u něj k obloukování a přehřívání. Analýza rozpuštěných plynů (DGA) je nejúčinnější diagnostický nástroj pro síťové a distribuční transformátory s olejovým chlazením.

Raný signál : Klíčové poměry plynů se mění; nárůst metanu (CH₄) signalizuje tepelnou poruchu, nárůst ethylenu (C₂H₄) signalizuje horký kov, nárůst acetylenu (C₂H₂) signalizuje obloukování.

Opření na poli : Pokud je jakýkoli plyn nad limity IEEE, proveďte DGA každý měsíc. Zkontrolujte a ověřte tlak dusíkového polštáře; filtrujte olej, pokud je obsah vlhkosti vyšší než 20 ppm.

Kdy zastavit : Vypněte napájení zařízení, pokud dojde k vypnutí Buchholzova relé nebo pokud DGA ukazuje, že obsah C₂H₂ je vyšší než 10 ppm a obsah vodíku vyšší než 500 ppm. To signalizuje stav před selháním u transformátorů s olejovým chlazením.

Kumulativní tepelné stárnutí způsobené přetížením: Pomalý vrah

Životnost izolace se zkrátí na polovinu při každém zvýšení teploty o 6 °C nad hodnotu teploty nejteplejšího místa. U většiny těchto aplikací jsou transformátory vystaveny cyklickému přetížení, například v datových centrech, systémech akumulace energie z obnovitelných zdrojů a průmyslových pohonech.

Raný signál : Stálé zvyšování teploty horní vrstvy oleje při stálém zatížení, zvýšené využití chladicích ventilátorů nebo analýza plynných složek v oleji (DGA), která ukazuje postupné zvyšování obsahu ethanu (C₂H₆).

Opření na poli : Používejte dynamické limity zatížení, měřte výkon chladicího systému a zaznamenávejte dobu trvání přetížení. K určení intervalu pro přepracování transformátoru používejte skutečnou tepelnou historii, nikoli kalendářní čas. intervalu pro přepracování transformátoru .

Ukončete zatížení : Snížte zatížení, jakmile teplota horní vrstvy oleje dosáhne 105 °C (olejem chlazené) nebo 155 °C (litý pryskyřičný izolační systém). Pokud analýza plynných složek v oleji (DGA) ukazuje známky rychlé tvorby plynů (např. zdvojnásobení celkového obsahu rozpuštěných plynů během 24 hodin), odstavte transformátor ze provozu a proveďte interní prohlídku.

Ryan Electric: Váš partner při prevenci poruch

Ryan Electric vyrábí suché, VPI, olejem chlazené, na základně montované, výkonové, distribuční a kompaktní transformátory do 10 MVA a 132 kV. Každý transformátor je podroben rutinním, typovým i speciálním zkouškám v našich dvou testovacích laboratořích s certifikací CNAS (35 kV/110 kV), má certifikáty IEEE, UL, CE, ASTA a DEKRA a ke zkouškám jsou k dispozici tři specializované testovací přístavy pro litinové pryskyřičné, kapalinou chlazené a rozvodnové jednotky. Ať už jste součástí datových center společnosti Microsoft nebo projektu State Grid, naši spolehlivost oceníte ve více než 50 zemích.

Vyhněte se zpoždění při reakci na Výpadkovou signalizaci Buchholzova relé Promluvte si ještě dnes s našimi technickými odborníky, abyste získali individuální plán údržby, interpretační podporu pro analýzu plynů rozkladu (DGA) nebo řešení transformátoru, které odpovídá jak vašemu zatížení, tak i podmínkám prostředí. Získejte ještě dnes individuální cenovou nabídku a zůstaňte spojeni se svou kritickou infrastrukturou.