Analisis dan Pengalaman Penanganan Kasus Kesalahan Transformator Umum
Sebagai peralatan inti dalam sistem daya, keandalan operasional transformator secara langsung menentukan stabilitas catu daya. Setelah kesalahan terjadi, hal itu dapat menyebabkan pemadaman listrik regional, menyebabkan dampak serius pada produksi industri dan kehidupan penduduk. Artikel ini secara sistematis menganalisis jenis kesalahan transformator, penyebab, dan teknologi penanganan berdasarkan kasus praktis, memberikan referensi untuk operasi operasi dan pemeliharaan.
Ⅰ. Kesalahan belitan
1. Sirkuit pendek berbelok-untuk
Transformator utama dalam gardu 110kV menunjukkan kenaikan suhu abnormal selama inspeksi rutin, disertai dengan pengoperasian relai gas. Analisis kromatografi oli mengungkapkan pelatihan yang signifikan dalam kadar hidrokarbon total, dengan konsentrasi asetilena mencapai 12μL/L (jauh melebihi nilai peringatan 5μL/L). Pengujian resistensi DC yang berliku menunjukkan bahwa resistensi fase B sisi tegangan rendah adalah 8% lebih rendah dari dua fase lainnya, melebihi kisaran 2% yang diijinkan yang ditentukan dalam GB/T 1094.1-2013. Inspeksi Setelah mengangkat penutup mengkonfirmasi sirkuit pendek belokan-untuk-belok dalam belitan fase-B tegangan rendah, dengan lapisan isolasi pada titik patahan yang menunjukkan tanda karbonisasi dan deformasi overheating lokal konduktor.
Mekanisme Kesalahan: Cacat isolasi yang tersisa selama manufaktur gulungan secara bertahap berkembang di bawah siklus elektrodinamik dan termal jangka panjang, yang mengarah ke kerusakan isolasi dan pembentukan jalur hubung singkat. Penanganan membutuhkan menghilangkan belitan dan pemindahan yang rusak dengan kabel dengan spesifikasi yang sama, secara ketat mengendalikan ketebalan isolasi dan ketegangan belitan selama proses pemindahan. Setelah perbaikan, resistensi isolasi, kehilangan dielektrik, dan uji pelepasan parsial harus dilakukan, dan transformator dapat dioperasikan hanya ketika semua indikator memenuhi syarat. Setelah perbaikan ini, suhu operasi transformator kembali ke 65 derajat (sebelumnya mencapai maksimum 82 derajat), dan data kromatografi oli tetap normal.
2. Sirkuit terbuka yang berliku
Setelah pemadaman listrik yang tiba-tiba dalam transformator distribusi 10kV dari sebuah pabrik, tidak ada output di sisi tegangan rendah ketika daya dipulihkan. Pengujian resistensi isolasi menunjukkan isolasi normal pada fase A tegangan tinggi, tetapi pengujian resistensi DC menunjukkan tak terbatas. Inspeksi pembongkaran menemukan bahwa titik pengelasan antara kawat lead-out belitan tegangan tinggi dan terminal memiliki cacat solder dingin, yang meleleh di bawah dampak arus hubung singkat.
Analisis Kesalahan: Teknik pengelasan yang buruk menghasilkan resistensi kontak yang berlebihan. Panas Joule yang dihasilkan selama operasi jangka panjang secara bertahap mengoksidasi titik pengelasan, yang akhirnya pecah di bawah dampak saat ini. Penanganan memerlukan pemelasan ulang menggunakan teknik membakar tembaga perak, dan uji kenaikan suhu sendi harus dilakukan setelah pengelasan (lewat arus pengenal selama 30 menit, dengan kenaikan suhu tidak melebihi 60K). Setelah perbaikan ini, tidak ada kelainan selama 6 bulan operasi berkelanjutan.
Ⅱ. Kesalahan inti
1. Berbagai landasan inti
Selama tes pencegahan pada transformator utama dalam gardu 35kV, arus pembumian inti yang diukur mencapai 1,2A (nilai standar kurang dari atau sama dengan 0,1A). Inspeksi tersegmentasi menemukan bahwa bantalan isolasi antara inti dan klem memiliki retak penetrasi 0,5mm karena kerusakan mekanis, membentuk loop grounding ganda.
Mekanisme Bahaya: Berbagai penyebab sirkulasi di inti, yang menyebabkan kepanasan lokal dan, dalam kasus yang parah, pembakaran laminasi inti. Penanganan membutuhkan penggantian bantalan insulasi kain kaca epoksi tebal 3mm, memastikan bahwa ketahanan isolasi antara inti dan klem lebih besar dari atau sama dengan 1000mΩ selama pemasangan. Setelah perbaikan, arus pentanahan turun menjadi 0,03A, memenuhi standar operasi.
2. Sirkuit pendek lembaran baja silikon inti
Kehilangan tanpa beban transformator 220kV meningkat 15% dibandingkan dengan nilai pabrik, disertai dengan kenaikan 8K dalam suhu oli atas. Pengujian resistensi isolasi inti menunjukkan bahwa resistensi isolasi antara lembaran baja silikon turun menjadi 500mΩ (standar lebih besar dari atau sama dengan 1000mΩ). Inspeksi Setelah mengangkat penutup menemukan bahwa sekitar 3% dari lapisan isolasi pada permukaan lembaran baja silikon telah hilang karena getaran elektromagnetik, membentuk saluran arus eddy.
Tindakan penanganan: Restorasi isolasi dilakukan pada area yang rusak isolasi-setelah menghilangkan lapisan oksida permukaan, oleskan cat isolasi kelas F, dengan ketebalan lapisan cat dikontrol antara 0,05-0,08mm. Untuk lembaran baja silikon yang dipakai parah, penggantian keseluruhan dilakukan untuk memastikan faktor laminasi lebih besar dari atau sama dengan 0,93. Setelah perbaikan, kehilangan tanpa beban kembali ke tingkat pabrik, dan kurva kenaikan suhu kembali normal.
Ⅲ. Kesalahan Tap Changer
1. Kontak yang buruk dari pengubah keran on-load
Transformator 220kV mengalami kegagalan regulasi tegangan setelah operasi regulasi tegangan, dengan noise abnormal dari tap changer itu sendiri. Inspeksi Pembongkaran menemukan 8 titik ablasi pada kontak sakelar gantiover, dengan kedalaman ablasi maksimum 0,3mm, dan resistansi kontak meningkat menjadi 500μΩ (standar kurang dari atau sama dengan 50μΩ). Inspeksi lebih lanjut menunjukkan bahwa keausan bantalan mekanisme transmisi menyebabkan tekanan kontak yang tidak memadai dari kontak, yang mengakibatkan ablasi busur.
Paket Penanganan: Perbaiki permukaan kontak menggunakan teknologi penggilingan presisi, ganti bantalan dan komponen pegas yang usang, dan sesuaikan tekanan kontak ke 25-30N. Setelah perakitan, 100 tes operasi mekanis dilakukan untuk memastikan penyimpangan waktu switching kurang dari atau sama dengan 2ms. Setelah commissioning, 30 operasi regulasi tegangan berturut -turut adalah normal, dengan resistansi kontak stabil pada 35μΩ.
2. Posisi salah pengubah keran di luar beban
Transformator distribusi 10kV menunjukkan penyimpangan tegangan output 15% setelah pemeliharaan. Inspeksi menemukan bahwa posisi aktual dari tap changer tidak cocok dengan indikasi gigi, menghasilkan rasio transformasi yang salah. Kesalahan seperti itu sebagian besar disebabkan oleh kegagalan untuk mengimplementasikan proses pemeriksaan gigi setelah pemeliharaan.
Spesifikasi Penanganan: Sesuaikan tap changer ke gigi yang sesuai sesuai dengan level tegangan grid (misalnya, ketika tegangan sistem 10kV adalah 10,5kV, harus ditempatkan pada gigi -5%). Setelah penyesuaian, ukur kesalahan rasio transformasi (harus kurang dari atau sama dengan ± 0,5%). Setelah penyesuaian ini, penyimpangan tegangan output dikontrol dalam ± 2%.
Ⅳ. Kesalahan bushing
1. Bushing flashover debit
Bushing fase A dari transformator 110kV memiliki flashover permukaan setelah badai petir, dengan resistensi isolasi turun tajam dari 2500mΩ menjadi 800mΩ. Inspeksi menemukan bahwa kepadatan garam dari lapisan kontaminasi pada permukaan busing mencapai 0,25mg/cm² (standar area polusi kelas III kurang dari atau sama dengan 0,1mg/cm²), membentuk saluran konduktif setelah diinfiltrasi oleh air hujan.
Selama penanganan, pertama, gunakan pencucian air hidup untuk menghilangkan kontaminasi permukaan, kemudian semprotkan lapisan flashover anti-polusi RTV untuk memastikan ketebalan film kering tidak kurang dari 0,3mm. Pada saat yang sama, verifikasi karakteristik arester untuk memastikan tegangan residu pada 10KA tidak melebihi 260kV. Setelah penanganan, uji tegangan 184kV, 1 menit tahan terhadap uji tegangan tidak menunjukkan kelainan, dan pemantauan flashover polusi untuk 6 bulan berikutnya juga memenuhi syarat.
2. Kebocoran minyak bushing
Kebocoran oli terjadi di bagian atas bushing tegangan tinggi dari transformator 220kV, dengan level oli turun sekitar 2mm per hari. Inspeksi pembongkaran mengkonfirmasi bahwa gasket segel karet nitril kehilangan elastisitas karena penuaan, dengan jumlah kompresi hanya 0,5mm, gagal memenuhi persyaratan standar lebih besar dari atau sama dengan 1,2mm.
Selama perbaikan, ganti dengan gasket segel fluororubber (kisaran ketahanan suhu -20 derajat ~ 200 derajat). Selama pemasangan, kontrol deviasi paralelisme dari permukaan flensa tidak melebihi 0,1mm/m, dan kencangkan baut secara seragam sesuai dengan torsi desain 450N · m. Uji segel 30 menit di bawah tekanan udara 0,05mpa kemudian dilakukan untuk mengkonfirmasi tidak ada kebocoran. Setelah 3 bulan beroperasi, tingkat oli tetap stabil, dan tidak ada lagi kebocoran terjadi.
Kesimpulan
Kunci untuk menangani kesalahan transformator terletak pada diagnosis yang akurat, skema ilmiah, dan proses standar. Dalam operasi dan pemeliharaan yang sebenarnya, memperkuat pemantauan kondisi, dan mendeteksi cacat potensial sedini mungkin melalui cara teknis seperti analisis kromatografi minyak dan deteksi pelepasan parsial. Biasanya, perhatikan akumulasi kasus kesalahan dan merangkum hukum umum dari kesalahan serupa. Ini secara efektif dapat meningkatkan efisiensi penanganan dan lebih baik memastikan pengoperasian peralatan yang aman sepanjang siklus hidupnya.