Bagaimana menilai kegagalan transformator berdasarkan hasil uji kromatografi minyak?

I. Gambaran Umum

Kegagalan transformator daya dapat disebabkan oleh analisis kromatografi minyak yang tidak normal selama operasi atau aksi proteksi gas ringan, atau karena hasil uji pencegahan melebihi standar. Kemungkinan besar kesalahan (cacat) pada transformator adalah: kebocoran atau kerusakan pada aksesori seperti pendingin, kelembapan pada badan transformator, kesalahan pemanasan berlebih dan pelepasan, dll.

2. Kebocoran dan Kerusakan Pendingin

(1) Pendingin air bocor dan air merembes ke dalam sistem minyak, yang sangat berbahaya bagi transformator. Pendingin udara adalah area tekanan negatif di sisi masuk pompa minyak, dan mudah menghirup udara. Meskipun tidak ada bahaya serius dari kebocoran air, hal ini tetap memiliki efek destruktif yang besar pada transformator tegangan ultra tinggi (220kV ke atas). Pendinginan udara dan penghirupan udara akan menyebabkan proteksi gas ringan terus mengirim sinyal. Meskipun tidak ada gejala yang jelas dalam analisis kromatografi minyak, kandungan hidrogen dalam gas meningkat secara signifikan, menunjukkan bahwa udara telah terurai di area medan listrik tinggi transformator. Jika proteksi gas ringan terus beraksi setiap beberapa puluh menit hingga beberapa jam, pertimbangkan untuk menghentikan operasi transformator, menemukan bagian yang bocor, dan melakukan perawatan degassing.

(2) Pompa minyak dari sirkulasi minyak paksa, pendingin udara atau pendingin air juga dapat gagal karena operasi terus-menerus. Misalnya, keausan bantalan pompa minyak, motor terbakar, dll., akan mengganggu analisis kromatografi minyak transformator, dan harus dibedakan dengan hati-hati.

3. Badan Transformator Lembap

Badan transformator mungkin lembap karena kebocoran pendingin air, kondensasi bantal minyak atau napas silinder ledakan dan kebocoran tutup selubung. Jika diduga lembap selama pemeriksaan tudung, pengukuran tgδ lokal dapat dilakukan pada kabel timah di bagian yang dicurigai. Terutama ketika sulit menentukan kondisi kelembapan pada akar kabel timah selubung, kabel timah yang diukur dapat ditutup dengan aluminium foil selebar 10cm, aluminium foil dapat diberi tegangan 2~3kV, dan kabel timah dapat dihubungkan ke QS1. Cx dari jembatan diukur oleh tgδ. tgδ normal seharusnya 1% hingga 2%, dan dapat mencapai lebih dari 10% ketika isolasi lembap.

4. Gangguan (cacat) panas berlebih

Saat ini, penggunaan metode analisis kromatografi minyak untuk menilai gangguan panas berlebih sudah relatif matang. Gangguan panas berlebih pada transformator dapat terjadi di tiga tempat berikut.

1. Rangkaian konduktif mengalami panas berlebih

Kontak dinamis dan statis pada pemilih tap memiliki kontak yang buruk, serta kontak statis dan kabel penghubung yang tersambung melalui las; hidung terminal arus tinggi dilas atau memiliki kontak yang buruk; kabel penghubung multi-untai dan pelat tembaga (aluminium) dilas dengan buruk, dengan beberapa untai yang terpisah tersambung. Gangguan ini juga dapat dideteksi dengan mengukur resistansi DC belitan. Perubahan tiba-tiba yang tidak terlalu besar pada resistansi DC (misalnya, kurang dari 1%) dapat menyebabkan analisis kromatografi minyak yang tidak normal dan meninggalkan jejak yang terlihat.

2. Pembumian multipel pada inti besi

Selama operasi inti transformator, tegangan antara lembaran baja silikon adalah potensial induksi yang disebabkan oleh fluks magnet utama. Terdapat puluhan hingga ratusan volt pada kedua sisi inti (sisi tegangan tinggi dan rendah). Biasanya inti dibumikan pada sisi tegangan rendah. Jika terdapat benda asing logam (seperti kawat tembaga besi, terak las, dan karat, dll.), pembumian terbentuk pada sisi tegangan tinggi inti, yaitu pembumian multipel. Potensial induksi antara lembaran baja silikon melewati "pembumian multipel", menyebabkan arus besar yang mudah membakar dan merusak lembaran baja silikon inti, serta menyebabkan analisis kromatografi minyak menunjukkan gejala kegagalan panas berlebih. Terkadang, inti memiliki isolasi yang buruk melalui sekrup, atau penutup kursi baja yang dibumikan terlalu panjang dan menyentuh lembaran baja silikon, yang juga akan menyebabkan gangguan "pembumian multipel". Resistor ditempatkan secara seri pada kabel pembumian di luar inti, sehingga arus pembumian dikendalikan di bawah 0,1A, yang dapat sangat mengurangi efek pembakaran pada inti, dan terkadang membuat pembumian yang tidak stabil menghilang.

3. Panas berlebih lokal

Fluks magnet bocor dari arus beban pada transformator besar dapat menyebabkan panas berlebih lokal pada tangki minyak atau komponen besi internal lainnya. Beberapa transformator menggunakan pelat aluminium untuk membentuk perisai magnetik ke dinding tangki. Pelat aluminium memiliki kontak yang buruk dengan dinding tangki minyak, dan cacat panas berlebih lokal telah terjadi berkali-kali. Jika analisis kromatografi minyak transformator menunjukkan cacat panas berlebih, dan resistansi DC belitan serta isolasi inti besi dalam kondisi baik, harus dipertimbangkan bahwa cacat panas berlebih lokal seperti ini ada, dan jejak sering dapat ditemukan saat minyak dikeluarkan ke tangki dan diperiksa.

5. Gangguan (cacat) pelepasan muatan

1. Pelepasan muatan akibat kerusakan isolasi

Pelepasan muatan ini secara serius merusak isolasi padat (kertas) transformator, dan memiliki dampak besar pada operasi aman transformator. Analisis kromatografi minyak menunjukkan sejumlah asetilena (beberapa hingga puluhan ppm), peningkatan kecil dalam kandungan hidrokarbon total, serta gas hidrogen dan karbon monoksida. Melalui uji pelepasan sebagian, dapat ditemukan bahwa terdapat pelepasan besar (di atas 1000pc).

Pelepasan dendritik pada layar selubung adalah gangguan kerusakan isolasi umum pada transformator tiga fase 220kV saat ini. Di tengah selubung antar fase dan di ujung saluran 220kV, terdapat jejak pelepasan dendritik. Terdapat tanda bakar pada bantalan panjang di sekitar penyangga, dan permukaan karton selubung atau lapisan antar menunjukkan jejak pelepasan dendritik. Penyebab eksternal pelepasan ini adalah kelembapan atau masuknya gelembung udara, dan penyebab internal adalah jarak antar fase terlalu kecil, serta terdapat bantalan panjang yang menyentuh selubung pada kekuatan medan tinggi (memendekkan celah minyak), dll. Pabrikan telah mengambil langkah perbaikan yang sesuai. Untuk transformator yang sudah beroperasi, selubung dan bantalan dengan jejak pelepasan efektif harus diganti, bantalan panjang yang sama (bagian tengah belitan) dipotong pendek, dan langkah-langkah harus diambil untuk mencegah masuknya udara dan kelembapan.

Saat ini, kecelakaan pada transformator 500kV semuanya terkait dengan pengisian aliran minyak. Pompa minyak pendingin membuat aliran minyak transformator terlalu cepat, yang akan membentuk muatan negatif pada isolasi kertas, ditambah dengan aksi medan listrik AC, sangat mudah menghasilkan pelepasan minyak, dan terdapat jejak pelepasan dendritik pada karton, yang termasuk masalah manufaktur peralatan. Departemen operasi tidak boleh secara membabi buta menambah jumlah pendingin yang dioperasikan untuk mencegah laju aliran minyak terlalu tinggi, mengakibatkan masalah pelepasan minyak. Selain itu, akar isolasi kabel penghubung tegangan tinggi patah di bawah tekanan, dan kabel penghubung tertekuk atau patah pada titik masuk ke bola penyeimbang tekanan selubung, yang juga akan menyebabkan pelepasan sebagian yang kuat dan merusak isolasi.

Benda asing logam (seperti serpihan tembaga dan besi, karat, terak las, dll.) di dalam transformator yang tertinggal pada belitan dan isolasi akan menyebabkan isolasi inti ke tanah yang buruk, mengakibatkan pelepasan dendritik dan tembus isolasi, yang harus diperhatikan.

2. Pelepasan muatan mengambang

Semua bagian logam dalam transformator harus dibumikan, jika tidak, akan terjadi pelepasan muatan mengambang potensial. Pelepasan mengambang umumnya tidak melibatkan media minyak, sehingga gas CO dalam analisis kromatografi minyak tidak akan meningkat secara signifikan, terutama untuk gas asetilena antara beberapa hingga puluhan ppm, terkadang menyebabkan sinyal gas ringan. Bagian pelepasan mengambang yang umum adalah: bola penyeimbang tekanan selubung (longgar), penarik pemilih tap tanpa beban, perisai magnetik lembaran baja silikon pada dinding tangki minyak, dan bagian logam lain yang tidak dibumikan (seperti baut penyangga pemilih tap tanpa beban dan perisai listrik, dll.);

3. Pelepasan muatan lainnya

Pipa pengisi minyak tidak dikeluarkan udaranya, sehingga batang pemandu selubung dan dinding dalam selubung porselen mengalami pelepasan tanpa minyak. Beberapa belitan transformator memiliki kekuatan isolasi rendah, dan terjadi pelepasan tembus antar lilitan di bawah tegangan lebih eksternal (termasuk tegangan lebih saat celah pelepasan titik netral beroperasi). Pelepasan tembus ini di bawah tegangan lebih trip dengan cepat, dan titik gangguan sulit ditemukan. Jika relai proteksi trip dan analisis kromatografi minyak tidak normal, Anda harus bersikeras memeriksa titik gangguan, dan cacat akan ditemukan. Jarak antara kabel penghubung telanjang di dalam transformator individu dan bagian pembumian terlalu kecil, dan pelepasan busur akan terjadi di bawah tegangan lebih eksternal.

Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.