Elemente esențiale de întreținere și cauze frecvente de defectare pentru transformatoarele grele de stație

Defectarea unui transformator greu transformator de substanție generează, de asemenea, costuri care depășesc doar orele de reparație. Acestea se cuantifică în centre de date fără funcționare, linii de producție oprite și ferestre de livrare pierdute. Ryan Electric, o întreprindere mixtă cu Eaton (SUA), produce transformatoare uscate, VPI, cu ulei, montate pe platformă, de putere și de distribuție, până la 10 MVA și 132 kV. Știm că majoritatea defectărilor catastrofale încep ca semnale mici, ignorate. Acest articol analizează cele mai frecvente cauze de defectare a transformatoarelor, pe tipuri de defectare, inclusiv semne precoce de avertizare, acțiuni de teren și momentul în care trebuie să se oprească și să se închidă dispozitivul.

Îmbătrânirea izolației înfășurărilor: Degradarea tăcută

Pe parcursul anilor, izolația din celuloză și epoxid este degradată treptat de stresul termic, electric și mecanic. Activitatea de descărcări parțiale constituie, de asemenea, un precursor al deteriorării în transformatoarele cu rășină turnată și VPI.

Semnal precoce : Decolorare ușoară a canalelor de ventilație, miros neobișnuit sau creștere a valorii măsurătorii PD. În testul pe ulei / analiza gazelor dizolvate (DGA), analiza furanelor din ulei indică o creștere a concentrației de 2-furfuraldehidă în unitățile imersate în ulei.

Acțiune de teren : Măsurare offline a descărcărilor parazite (PD), curățarea canalelor de răcire, verificarea profilului de sarcină comparativ cu plăcuța indicatoare. Se recomandă reducerea sarcinii în cazul temperaturilor punctelor fierbinte care depășesc limitele admise.

Când să se oprească : Dacă valoarea PD rămâne constant ridicată (peste 500 pC) sau dacă analiza gazelor dizolvate (DGA) evidențiază prezența acetilenei (C₂H₂) la o concentrație mai mare de 5 ppm, unitatea trebuie scoasă imediat din serviciu. Pot apărea scurtcircuituri între spire dacă alimentarea electrică rămâne activă.

Defecțiuni ale comutatorului de prize: uzură mecanică și eroziune a contactelor

Multe transformatoare de stație nu au piese mobile decât comutatoarele de prize sub sarcină (OLTC). Principalele cauze ale defectării transformatoarelor sunt eroziunea contactelor, depunerea de carbon și dezalinierea motorului de acționare.

Semnal precoce : Zgomote neobișnuite în timpul comutării, reglare neuniformă a tensiunii sau creștere diferențială a temperaturii între OLTC și rezervorul principal.

Acțiune de teren : În teren, verificați prezența particulelor de carbon în ulei, curentul motorului și sincronizarea acestuia, precum și contactele comutatorului de derivare în cadrul întreținerii programate.

Când să se oprească : Dacă comutatorul OLTC nu reușește să finalizeze o schimbare de treaptă sau dacă Releul Buchholz declanșează în timpul operației de schimbare a treptei, blocați comutatorul de trepte și transferați sarcina. Evitați orice activitate electrică suplimentară.

Intrarea umidității în izolatoare: Calea ascunsă către descărcarea prin străpungere

Umiditatea poate pătrunde în interiorul izolatoarelor din porțelan sau compozite prin garnituri deteriorate sau fisuri. Condițiile umede determină o scădere a tensiunii de descărcare prin străpungere și intensifică coroziunea internă.

Semnal precoce : Tensiune neobișnuită de interferență radio (RIV), condens vizibil al uleiului în geamul de vizualizare al uleiului sau creșterea capacității izolatorului și a valorilor tan delta.

Acțiune de teren : Efectuați termografie cu infraroșu, curățați izolatoarele, înlocuiți garniturile și efectuați un test al uleiului și o analiză gazelor dizolvate (DGA) în uleiul izolator, dacă este cazul.

Când să se oprească : Dacă tangenta delta este mai mare de 1% la 20°C sau conținutul de hidrogen este mai mare de 100 ppm în analiza gazelor dizolvate (DGA), scoateți izolatorul din funcționare. Rezervorul transformatorului poate fi distrus de o descărcare electrică în timpul funcționării sub sarcină.

Degradarea uleiului și analiza gazelor dizolvate

Uleiul mineral poate suferi procese de oxidare, arcare electrică și suprâncălzire. Analiza gazelor dizolvate (DGA) este cel mai eficient instrument de diagnostic pentru transformatoarele de putere și de distribuție imersate în ulei.

Semnal precoce : Raporturile cheie ale gazelor se modifică: creșterea metanului (CH₄) indică o defectare termică, creșterea etilenei (C₂H₄) indică prezența unui metal încins, iar creșterea acetilenei (C₂H₂) indică o arcare electrică.

Acțiune de teren : Dacă orice gaz depășește limitele IEEE, DGA trebuie efectuată lunar. Efectuați teste și verificați presiunea pernei de azot; filtrați uleiul dacă umiditatea depășește 20 ppm.

Când să se oprească : Întrerupeți alimentarea cu energie electrică a instalației dacă releele Buchholz declanșează sau dacă DGA indică un conținut de C₂H₂ peste 10 ppm și de hidrogen peste 500 ppm. Aceasta indică o stare pre-failure la transformatoarele imersate în ulei.

Îmbătrânirea termică cumulativă prin suprasarcină: Ucigașul lent

Durata de viață a izolației se înjumătățește la fiecare creștere de 6°C a temperaturii peste temperatura nominală a punctului cel mai fierbinte. În majoritatea acestor aplicații, transformatoarele sunt supuse unei suprasarcini ciclice, cum ar fi în centrele de date, sistemele de stocare a energiei regenerabile și acționările industriale.

Semnal precoce : Temperatura uleiului de la partea superioară crește în mod constant la o sarcină stabilă, utilizarea crescută a ventilatoarelor de răcire sau analiza gazelor dizolvate (DGA) indică o creștere constantă a etanului (C₂H₆).

Acțiune de teren : Utilizați limite dinamice de încărcare, măsurați performanța sistemului de răcire și înregistrați orele de suprasarcină. Folosiți istoricul termic real, nu timpul calendaristic, pentru a stabili intervalul de revizie al transformatorului .

Opriți încărcarea : Reduceți încărcarea atunci când temperatura uleiului de la partea superioară atinge 105°C (cu imersie în ulei) sau 155°C (cu rezină turnată). Atunci când analiza gazelor dizolvate (DGA) evidențiază semne de producție rapidă de gaze (de exemplu, dublarea concentrației totale de gaze dizolvate în 24 de ore), scoateți transformatorul din funcțiune și efectuați o inspecție internă.

Ryan Electric: Partenerul dumneavoastră în prevenirea defectelor

Ryan Electric produce transformatoare uscate, cu impregnare VPI, imersate în ulei, montate pe suport, de putere, de distribuție și compacte, până la 10 MVA și 132 kV. Fiecare transformator este supus testelor de rutină, de tip și speciale în laboratoarele noastre de încercări, acreditate CNAS, cu două niveluri de tensiune: 35 kV/110 kV, și deține certificate IEEE, UL, CE, ASTA și DEKRA; dispunem, de asemenea, de trei cabine dedicate pentru testarea unităților din rășină turnată, imersate în lichid și destinate stațiilor de transformare. Indiferent dacă operați în centrele de date Microsoft sau în proiecte ale State Grid, vă oferim fiabilitatea de care puteți avea încredere în peste 50 de țări.

Evitați întârzierile în răspuns la un Declanșare a releei Buchholz. Discutați astăzi cu experții noștri tehnici pentru a primi un plan personalizat de întreținere, sprijin de interpretare pentru analiza gazelor dizolvate (DGA) sau o soluție de transformator adaptată atât sarcinii dvs., cât și condițiilor de mediu. Solicitați astăzi oferta personalizată și mențineți-vă conectați la infrastructura esențială.