Pengetahuan Pengujian Transformer

8 Kecacatan Transformer Daya Paling Umum dan Panduan Pengurusan

Kerusakan transformator utama, kebakaran, dan ledakan jarang terjadi secara instan. Lebih dari 95% kegagalan parah meningkat secara bertahap selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun dari cacat laten. Pada tahap awal mereka, kesalahan awal ini menghasilkan anomali lemah yang tidak terlihat oleh mata telanjang atau indera manusia - seperti titik panas yang terlokalisasi, penyebaran minyak kecil, kelembaban isolasi laten, pelacakan semak, getaran frekuensi rendah, dan jejak gas larut. Akibatnya, mereka mudah diabaikan selama berjalan kaki lapangan rutin.

Bagian berikut merinci 8 kategori yang paling umum dari cacat transformator khas (Peringkat transformator berkisar dari 11kV, 33kV, 110kV, 220kV, hingga 500kV), dikompilasi sebagai panduan lapangan praktis untuk insinyur distribusi daya substasi O & M, listrik, dan industri.

1. Degradasi Dielektrik Global / Lokalisasi (Gagal Penyebab Akar)

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Peningkatan lemah kelembaban minyak dan faktor disipasi (tan δ). Lemah pelepasan parsial (PD) bercahaya biru terlihat melalui pencitraan ultraviolet malam hari (UV). Kuning sedikit dari pressboard.

    • Tahap Tengah: Penurunan terus menerus dalam minyak Breakdown Voltage (BDV). Jumlah Hidrogen (H)2dan Acetylene (C)2H2Deteksi melalui Analisis Gas Larut (DGA). Faktor ketidakseimbangan resistensi DC berlikur melebihi batas.

    • Tahap Akhir: Kerusakan dielektrik selama pengujian potensi tinggi, sirkuit pendek isolasi antar-giliran, atau perjalanan relay Buchholz, menyebabkan kelemahan berlikur yang bencana.

  • 2. penyebab akar utama

    • Masuk kelembaban atmosfer karena kegagalan gasket di tangki utama atau konservator, atau respirator dehidrasi yang terdegradasi; penuaan termal isolasi kertas dari beban berlebihan yang berkepanjangan; partikel tembaga / karbon yang membentuk jembatan konduktif dalam minyak; kerusakan mikro berulang terhadap isolasi dari petir dan pergeseran tegangan berlebihan.

  • III. Tindakan Korektif

    • Tanggapan langsung: Melakukan sirkulasi minyak panas di bawah vakum dan penyaringan minyak presisi dua tahap. Ganti minyak sepenuhnya jika kelembaban atau faktor disipasi melebihi batas kritis.

    • Pemeliharaan Perbaikan: Un-tank unit untuk inspeksi inti dan kumparan. Ganti insulasi gulung dan timah yang tua, karbonisasi, atau rusak, diikuti dengan membungkus ulang dan mengeras.

    • Batas & Kriteria (untuk Transformer ≤35kV): Minyak BDV ≥35kV; kandungan kelembaban ≤ 35ppm di bawah operasi normal; faktor disipasi dielektrik tan delta ≤2,5% pada 90 ℃.

2. Kesalahan Termal Lokalisasi / Global (Katalis Utama untuk Penuaan Isolasi)

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Termografi inframerah (IR) mengungkapkan delta suhu terlokalisasi (T) 3-8 ° C pada bushing, radiator, atau klem inti. Tidak ada suara atau alarm yang terdengar.

    • Tahap Tengah: Suhu minyak atas (TOT) tetap meningkat secara kronis. Warna minyak gelap dengan oksidasi yang dipercepat. DGA menunjukkan peningkatan karbon oksida (CO, CO)2dan hidrokarbon. Radiator pencemaran / penyumbatan terjadi.

    • Tahap Akhir: Suhu titik panas berlikur melebihi 120 ° C, menyebabkan karbonisasi isolasi cepat dan evolusi gas besar-besaran. Tripping kritis dari relay Buchholz (kesalahan berat) terjadi, yang mengakibatkan kegagalan aset terminal.

  • 2. penyebab akar utama

    • kelebihan beban kronis atau ketidakseimbangan beban tiga fase yang parah; kegagalan kipas pendingin / pompa minyak atau sirip radiator yang kotor; koneksi longgar resistensi tinggi di lugs terminal atau kontak penukar ketuk; grounding multi-titik inti yang menginduksi pemanasan arus pusaran besar; ventilasi substasi yang buruk atau radiasi matahari yang intens memblokir disipasi panas.

  • III. Tindakan Korektif

    • Pengobatan Live / Field: menyeimbangkan kembali beban tiga fase; membersihkan pencemaran eksternal dari sirip radiator; memperbaiki / mengganti kipas pendingin atau pompa yang gagal; mengoptimalkan ventilasi ruangan.

    • Pemeliharaan Pemotongan / Perbaikan: Bersihkan, mulailah, dan torsi konektor terminal longgar dan kontak penukar ketuk, menggantikan komponen yang dioksidasi. Memecahkan masalah isolasi inti untuk menghilangkan kesalahan grounding multi-titik.

    • Batas & Kriteria: Meningkatnya suhu berlikur di sekitar ≤65 K, suhu titik panas maksimum ≤105 ℃ TOT di bawah operasi normal ≤85 ℃ (untuk ONAN / ONAF).

3. Melikot Inter-turn / Inter-layer / Phase-to-Phase Short Circuits (Driver Pemotongan Bencana)

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Kemajuan dalam metrik pelepasan parsial (PD). Produksi gas tingkat rendah dalam minyak (terutama hidrokarbon). Lembah, peningkatan progresif dalam ketidakseimbangan resistensi DC berlikur.

    • Tahap Tengah: Alarm gas cahaya Buchholz yang sering. Tanam, anomali akustik yang berbeda dari dalam tangki. Pergeseran fase tegangan output. Melebihi arus kebocoran DC. DGA mengkonfirmasi jejak Acetylene (C2H2).

    • Tahap Akhir: Lembung listrik menembus melalui penghalang dielektrik yang tersisa. Perlindungan diferensial dan perjalanan perlindungan gas berat Buchholz Secara diam-diam. Hal ini memicu lebur berlikur, letusan minyak, dan kebakaran bencana.

  • 2. penyebab akar utama

    • Isolasi antar-giliran yang terdegradasi karena kelembaban, penuaan termal, atau kontaminasi partikel logam; Penutukan dielektrik dari petir atau pergeseran gelombang; pergeseran melingkung fisik, deformasi, atau isolasi merobek yang disebabkan oleh kekuatan elektromagnetik besar selama sirkuit pendek melalui kesalahan eksternal.

  • III. Tindakan Korektif

    • Tanggapan langsung: Melakukan pemurnian minyak vakum untuk menghilangkan kelembaban dan kotoran partikel. Periksa penangkap gelombang. Hentikan operasi untuk tes diagnostik listrik segera (resistensi DC, rasio giliran, SFRA).

    • Pemeliharaan Perbaikan: Un-tank unit untuk mengganti kumparan yang rusak. Kembali membungkus isolasi, menerapkan impregnasi varnis vakum, dan oven-cure. Ganti seluruh perakitan berlikur jika kerusakan struktural yang luas.

4. Pelacakan Bushing Tegangan Tinggi / Rendah, Retak, dan Kerusakan Dielektrik

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Kontaminasi permukaan / penumpukan polusi pada gudang porselen atau komposit. Pelacakan korona biru yang lemah dan "berdisik" yang terdengar selama cuaca lembab atau hujan. Tidak ada alarm perlindungan.

    • Tahap Tengah: Jalur pelacakan karbonisasi permanen terbentuk di permukaan insulator. Keran uji bushing (keran potensial) arus grounding atau faktor dissipasi (tan δ) melebihi batas. Hidrogen (H)2Tingkat meningkat.

    • Tahap Akhir: Kerusakan internal bencana inti kondensator atau menghancurkan insulator porselen, yang mengakibatkan kesalahan fase-ke-tanah atau fase-ke-fase utama, memicu letusan minyak atau flashover tripping.

  • 2. penyebab akar utama

    • Deposisi semprotan garam, debu industri, atau polutan kimia yang membentuk lapisan konduktif ketika lembab; retakan mikro struktural dari rigging yang tidak tepat selama instalasi atau stres termal siklik; kerusakan segel atas yang memungkinkan masuk air; Grounding yang buruk atau sirkuit terbuka dari keran uji bushing, menciptakan pelepasan potensial mengambang.

  • III. Tindakan Korektif

    • Pengobatan lapangan: Jadwalkan pemadaman singkat untuk membersihkan gudang insulator dan menerapkan lapisan anti-polusi silikon Room Temperature Vulcanized (RTV).

    • Pemeliharaan pemadaman: Periksa, bersih, dan dengan aman tanah keran uji. Ganti bushing yang menampilkan retakan struktural, pelacakan karbon dalam, masuk kelembaban internal, atau gasket penyegelan yang terdegradasi.

5. Kebocoran Minyak Tangki dan Pipa (Titik Masuk Laten untuk Degradasi Isolasi)

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Menangis / berkeringat minyak yang lemah di flange, jahitan las, atau basis tangki utama. Minyak berkilau kembali setelah dihapus bersih. Tidak ada tetesan aktif; sangat cenderung diabaikan.

    • Tahap Tengah: Tetes aktif terus menerus. Pengumpulan minyak yang jelas di permukaan pad atau tangki. Mempercepat kehilangan volume minyak. Saat transformator bernapas, kelembaban sekitar ditarik kembali melalui jalur bocor ini.

    • Tahap Akhir: Kehilangan minyak besar dari las yang pecah atau kegagalan gasket total. Tingkat minyak jatuh di bawah ambang kritis, mengekspos inti aktif dan liburan ke ruang kepala gas, memicu flashover atau api segera.

  • 2. penyebab akar utama

    • Gasket nitril / karet menderita kerahasan termal, set kompresi, atau penuaan kimia; aplikasi torsi yang tidak rata pada baut flange atau gasket yang dipindahkan selama perakitan; lubang pin atau korosi melalui dinding pipa dan jahitan las karena air berdiri; Stres struktural yang terlokalisasi retak dari getaran kronis.

  • III. Tindakan Korektif

    • Pemeliharaan Minor/Terjadwal: Ganti gasket yang terdegradasi dan pengikat flange retork menggunakan metode pola silang untuk spesifikasi standar. Menyebarkan sealant polimer khusus atau teknologi bungkus komposit online untuk enkapsulasi retakan kecil. Ganti katup menangis.

    • Pemeliharaan Perbaikan: Salirkan minyak di bawah garis kesalahan, secara menyeluruh mengurangi lemak di daerah, dan las ulang jahitan yang terkorosi. Melakukan konversi karat komprehensif dan menerapkan lapisan pelindung daya tahan tinggi.

6. Kontaminasi Minyak, Oksidasi, dan Degradasi (Akselerator Penuaan Isolasi)

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Minyak tampak jelas secara visual. Analisis laboratorium mengungkapkan peningkatan kecil dalam jumlah kelembaban dan partikel; Faktor disipasi menunjukkan tren naik sedikit.

    • Tahap Tengah: Warna minyak gelap secara signifikan; lumpur dan deposit partikel menumpuk di bagian bawah tangki. Tegangan pemecahan (BDV) merosot. DGA menunjukkan peningkatan gas kesalahan terbakar (H2yang4dalam C2H4).

    • Tahap Akhir: Pengasaman minyak yang ekstrim dan tingkat tinggi partikel karbon tersuspensi. BDV runtuh di bawah 20 kV. DGA menunjukkan konsentrasi asetilena kritis. Internal flashover menjadi dekat.

  • 2. penyebab akar utama

    • Penyegelan tangki yang rusak atau respirator yang gagal membiarkan kelembaban dan partikel; operasi suhu tinggi terus menerus mempercepat oksidasi minyak, menghasilkan keasaman dan lumpur tidak larut; PD lokalisasi internal atau titik panas termal yang meretak hidrokarbon minyak menjadi gas yang mudah terbakar.

  • III. Tindakan Korektif

    • Kontaminasi ringan: Jalurkan pemurni minyak vakum dua tahap untuk pengkondisian online atau offline untuk degas, dehidrasi, dan menyaring partikel. Memperkenalkan pemulihan minyak penuh (pengolahan tanah adsorben) jika netralisasi asam diperlukan.

    • Degradasi yang parah: Pengirisan dan membuang muatan minyak yang dikutuk. Bilas perakitan inti dan kumparan internal untuk menghilangkan lumpur yang terjebak. Vakum-kering matriks isolasi dan mengisi dengan minyak isolasi mineral baru yang bersertifikat.

    • Batas & Kriteria (Batas Dalam Layanan): Jumlah Asam Total (TAN) ≤ 0,1 mg KOH / g; titik kilat menurun ≤5 ℃ dari garis dasar; nol karbon bebas yang terlihat.

7. Korosi Inti dan Tangki & Grounding Multi-Point (Kerugian Induktif & Pemanasan Tersembunyi)

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Peningkatan lemah dalam kerugian no-load. Fluktuasi lemah dalam arus kebocoran bumi inti-ke-tanah. Tidak ada anomali eksternal.

    • Tahap Tengah: Pembentukan loop tertutup di seluruh laminasi inti karena beberapa titik tanah, mendorong arus beredar besar. Arus grounding inti melonjak jauh melewati patokan industri 0,1A. Pemanasan berlebihan inti lokal secara termal retak minyak sekitarnya.

    • Tahap Akhir: Isolasi antar-laminasi terbakar, menyebabkan peleburan inti dan pengelasan skala besar. Kerugian beban tidak meroket, dan energi termal yang terlokalisasi memicu kesalahan melingkung bencana sekunder.

  • 2. penyebab akar utama

    • Kondensasi dan akumulasi air bebas karena degradasi penyegelan jangka panjang, menyebabkan korosi internal; puing-puing logam asing (misalnya, mesin cuci longgar, slag las, atau potongan kawat) yang ditinggalkan selama pekerjaan sejarah; kerusakan pada isolasi inti-clamp atau pergeseran struktural di bawah kekuatan sirkuit pendek yang menciptakan jalur tanah kedua yang tidak disengaja.

  • III. Tindakan Korektif

    • Pemeliharaan Pemotongan / Perbaikan: Jika tanah multi-titik diverifikasi, cobalah untuk membersihkan celana pendek sementara atau "lembut" menggunakan metode pembuangan kapasitor atau terbakar arus yang dikendalikan. Jika gagal, lepaskan inti untuk membersihkan jembatan secara manual, perbaiki isolasi, dan uji ulang untuk memverifikasi bahwa persis satu titik dasar yang kuat dan sengaja ada.

8. Kereuhan inti dan beban getaran mekanis yang diinduksi ketidakseimbangan

  • I. Manifestasi

    • Tahap awal: Amplifikasi lemah dari suara berdering elektromagnetik normal 100 Hz / 120 Hz. Resonansi tangki lemah yang cocok dengan ayunan beban.

    • Tahap Tengah: Kebisingan keras, logam, berdengung, atau mengklik. Resonansi struktural frekuensi tinggi yang parah dari panel radiator dan pipa yang terhubung. baut struktural eksternal bergetar longgar atau geser off.

    • Tahap Akhir: Tumpukan laminasi inti longgar sepenuhnya, memiringkan sirkuit magnetik. Getaran mekanis berat yang terus-menerus menghancurkan isolasi berlikur, gunting kabel internal, retak jahitan las tangki, dan menginduksi kebocoran minyak sistemik.

  • 2. penyebab akar utama

    • Pelonggaran batang dasi inti, baut melalui, atau anggota struktural klem karena ekspansi termal siklik yang berkepanjangan dan getaran operasional; ketidakseimbangan beban tiga fase yang parah menciptakan tata letak fluks magnetik asimetris dan kekuatan bergantian yang tidak merata; degradasi atau hilang anti-getaran pad dipasang di bawah dasar transformator.

  • III. Tindakan Korektif

    • Pengobatan lapangan: Mengelola konfigurasi distribusi hilir untuk meminimalkan ketidakseimbangan fase; periksa dan ketat semua baut struktural eksternal, mencuci kunci yang pas. Pasangkan bantalan elastomer yang meredam getaran ke braces radiator resonan.

    • Pemeliharaan Perbaikan: Lakukan perbaikan out-of-tank untuk torsi inti tie-rod, pelat flitch, dan kerangka penjepit ke rating torsi standar. Re-shim atau mengganti bantalan tekanan berlikur yang rusak dan dukungan struktural kayu / pressboard internal.