ความรู้ในการทดสอบหม้อแปลง

ข้อบกพร่องทั่วไปของหม้อแปลงไฟฟ้าและเทคโนโลยีการวิเคราะห์และวินิจฉัà¸

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงที่สำคัญและมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในระบบไฟฟ้า หากเกิดข้อขัดข้องระหว่างการทำงาน จะส่งผลต่อการจ่ายไฟฟ้าในระบบกริดและอาจก่อให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจโดยตรงได้อย่างมาก แม้ว่าปัจจุบันหม้อแปลงจะติดตั้งระบบป้องกันหลายชั้น แต่เนื่องจากปัจจัยภายในของตัวอุปกรณ์เอง อัตราการเกิดข้อขัดข้องยังคงอยู่ในระดับสูง คิงรัน อินสตรูเมนท์ส ได้สรุปสาเหตุของข้อขัดข้องทั่วไปในหม้อแปลงและเทคนิคการวินิจฉัยที่ใช้กันทั่วไป ผ่านการวิเคราะห์ข้อมูลสนามข้อขัดข้องที่ลูกค้าได้ส่งกลับมา

ในกระบวนการส่งและจ่ายไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังเป็นหัวใจหลักของการแปลงและส่งผ่านพลังงาน อุบัติเหตุร้ายแรงของหม้อแปลงไม่เพียงแต่จะทำให้ตัวอุปกรณ์เสียหายเท่านั้น แต่ยังทำให้การจ่ายไฟฟ้าขาดหาย ส่งผลให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจมหาศาล ข้อขัดข้องของหม้อแปลงมีหลายประเภท และแนวโน้มการเกิดข้อขัดข้องก็แตกต่างกันไป มีเพียงการทำความเข้าใจสภาพการทำงานจริงของหม้อแปลงอย่างถ่องแท้ การประยุกต์ใช้ข้อมูลออนไลน์และข้อมูลย้อนหลังอย่างรอบด้าน ร่วมกับการใช้เทคนิคการวินิจฉัยหลากหลายวิธี จึงจะสามารถค้นพบข้อขัดข้องที่แฝงเร้นได้ทันเวลา และขจัดข้อขัดข้องตั้งแต่ในระยะเริ่มแรก เพื่อรับประกันการทำงานที่มั่นคงของระบบไฟฟ้า


1 การวิเคราะห์ข้อบกพร่องทั่วไปของหม้อแปลงไฟฟ้า
1.1 ข้อบกพร่องของวงจรนำไฟฟ้าและสวิตช์ปรับแรงดัน
ข้อบกพร่องของวงจรนำไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากการสัมผัสไม่ดีของสายนำ การเชื่อมต่อขดลวดไม่ดีและการเชื่อมหลวม การเชื่อมต่อที่ไม่ดีจะทำให้เกิดความร้อนหรือแม้กระทั่งไหม้ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการทำงานปกติของหม้อแปลงและการจ่ายไฟฟ้าที่ปลอดภัยของระบบไฟฟ้า ปลายสายนำของหม้อแปลงทำจากทองแดงทั้งหมด และตัวนำอลูมิเนียมไม่สามารถเชื่อมต่อกับปลายทองแดงด้วยสลักเกลียวในสถานที่กลางแจ้งและชื้น เมื่อน้ำที่มีเกลือละลายอยู่ ซึ่งก็คืออิเล็กโทรไลต์ ซึมผ่านระหว่างพื้นผิวสัมผัสของทองแดงและอลูมิเนียม ภายใต้การทำงานของคู่ไฟฟ้า อลูมิเนียมจะถูกกัดกร่อนทางไฟฟ้าอย่างรุนแรง และจุดสัมผัสจะถูกทำลายอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดความร้อนและแม้กระทั่งอุบัติเหตุร้ายแรง
ข้อบกพร่องของสวิตช์ปรับแรงดันส่วนใหญ่เกิดจากความล้มเหลวของหน้าสัมผัสหลักของสวิตช์ปรับแรงดัน การหลวมของสายแตะของสวิตช์ปรับแรงดัน การไหม้ของหน้าสัมผัสของสวิตช์ปรับแรงดัน แรงกดหน้าสัมผัสของสวิตช์ปรับแรงดันไม่เพียงพอ การสัมผัสไม่ดีของสวิตช์ในสวิตช์ปรับแรงดันแบบมีโหลด หน้าสัมผัสของสวิตช์ไหม้
1.2 ข้อบกพร่องของฉนวน
ฉนวนภายในของหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่เป็นโครงสร้างฉนวนประกอบที่ทำจากวัสดุฉนวน เช่น น้ำมัน กระดาษ และกระดาษแข็ง ซึ่งเสื่อมสภาพอย่างต่อเนื่องภายใต้ความเครียดทางไฟฟ้า ความร้อน และกลไก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหม้อแปลงที่ใกล้ถึงอายุการออกแบบ วัสดุฉนวนของหม้อแปลงเหล่านี้เสื่อมสภาพเร็วขึ้นภายใต้การกระทำของบรรยากาศและน้ำ ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของการทำงานของหม้อแปลง การเข้าของน้ำในหม้อแปลงทำให้ชื้น (รวมถึงการเข้าของน้ำที่ขั้วต่อของบุชชิ่ง) คุณภาพน้ำมันไม่ดี (การสูญเสียไดอิเล็กตริกสูงเกินไป มีจุลินทรีย์ ปริมาณน้ำสูง) และความร้อนสูงเฉพาะที่ก็จะทำให้ฉนวนเสียหายและการย่อยสลายทางความร้อนของวัสดุฉนวน
1.3 ข้อบกพร่องจากการเกิดแก๊ส
ข้อบกพร่องจากการเกิดแก๊สทั่วไป ได้แก่ การคายประจุและความร้อนสูงเกินไป ตามความหนาแน่นพลังงานของการคายประจุ ข้อบกพร่องการคายประจุของหม้อแปลงมักแบ่งออกเป็นสามประเภท: การคายประจุบางส่วน การคายประจุแบบสปาร์ก และการคายประจุพลังงานสูง ข้อบกพร่องความร้อนสูงเกินไปส่วนใหญ่เป็นข้อบกพร่องของตัวนำ ข้อบกพร่องของวงจรแม่เหล็ก การสัมผัสและการเชื่อมต่อที่ไม่ดี
1.3.1 การคายประจุบางส่วนส่วนใหญ่เกิดจากการมีฟองอากาศในน้ำมันหรือช่องว่างในวัสดุฉนวนของแข็ง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการคายประจุก่อนในช่องว่างอากาศ อิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอก หากการบำบัดน้ำมันไม่สมบูรณ์ลดลง จะเกิดฟองอากาศในน้ำมัน เป็นต้น คุณภาพการผลิตไม่ดี หากบางส่วนมีมุมแหลม จะเกิดการคายประจุ การคายประจุที่เกิดจากการสัมผัสไม่ดีระหว่างชิ้นส่วนโลหะหรือตัวนำไฟฟ้า แม้ว่าความหนาแน่นพลังงานของการคายประจุบางส่วนจะไม่มาก แต่หากพัฒนาต่อไป จะก่อให้เกิดวงจรอุบาทว์ของการคายประจุ ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การเบรกดาวน์หรือความเสียหายของอุปกรณ์ และก่อให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรง
1.3.2 การคายประจุแบบสปาร์กที่เกิดจากศักย์ลอยตัว ชิ้นส่วนที่มีศักย์接地 เช่น โล่แม่เหล็กแผ่นซิลิคอนสตีล และสลักเกลียวโลหะยึดต่างๆ เป็นต้น เชื่อมต่อกับ接地อย่างหลวมๆ และหลุดออก ส่งผลให้เกิดการคายประจุศักย์ลอยตัว การสัมผัสไม่ดีที่ปลายบุชชิ่งแรงสูงของหม้อแปลงก็จะก่อให้เกิดศักย์ลอยตัวและทำให้เกิดการคายประจุแบบสปาร์ก สาเหตุหลักของการคายประจุแบบสปาร์กในหม้อแปลงคืออิทธิพลของสิ่งเจือปนในน้ำไข การคายประจุแบบสปาร์กสามารถเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าได้
1.3.3 การคายประจุแบบอาร์คเป็นการคายประจุพลังงานสูง ซึ่งมักเกิดจากการเบรกดาวน์ของฉนวนระหว่างรอบขดลวด ตามด้วยการขาดของสายนำหรือการแฟลชโอเวอร์接地 และการอาร์คของสวิตช์เลือกแตะ
ข้อบกพร่องความร้อนสูงเกินไปส่วนใหญ่เกิดจากข้อบกพร่องของตัวนำ ข้อบกพร่องของวงจรแม่เหล็ก การสัมผัสและการเชื่อมต่อที่ไม่ดี
1.4 ข้อบกพร่องของขดลวด
ข้อบกพร่องของขดลวด主要包括การเชื่อมต่อข้อต่อ ไฟฟ้าลัดวงจร ไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างเฟส ขดลวด接地 ไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างรอบ เป็นต้น สาเหตุหลักคือ (1) ฉนวนเฉพาะที่ของหม้อแปลงได้รับความเสียหายระหว่างการบำรุงรักษาและการผลิต
② การทำงานเกินโหลดเป็นเวลานานและการกระจายความร้อนไม่ดีระหว่างการทำงานของหม้อแปลง สิ่งแปลกปลอมตกลงไปในขดลวด ส่งผลให้ฉนวนเสื่อมสภาพ ③ การอัดไม่แน่น กระบวนการผลิตไม่ดี ความแข็งแรงทางกลของหม้อแปลงไม่สามารถทนต่อการกระแทกจากไฟฟ้าลัดวงจรได้ ฉนวนเสียหาย ขดลวดผิดรูป ④ ขดลวดชื้นและเสียหาย จะทำให้ฉนวนขยายตัวอุดตันทางเดินน้ำไข ส่งผลให้หม้อแปลงร้อนสูงเฉพาะที่
1.5 ข้อบกพร่องการรั่วของน้ำมัน
การรั่วของน้ำมันหม้อแปลงไม่เพียงแต่จะนำมาซึ่งความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมากและมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับบริษัทไฟฟ้า แต่ยังส่งผลกระทบต่อการทำงานที่ปลอดภัยของหม้อแปลงอีกด้วย การรั่วของน้ำมันส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่รอยรั่วของรอยเชื่อมของถังน้ำมัน สำหรับการซึมของน้ำมันที่รอยต่อระนาบ สามารถทำการเชื่อมได้โดยตรง สำหรับการซึมของน้ำมันที่รอยต่อมุมและซี่โครง มักจะยากที่จะหาจุดรั่วได้อย่างแม่นยำ หรือหลังจากซ่อมแซมโดยการเชื่อมแล้ว ก็รั่วอีกเนื่องจากความเค้นภายใน สำหรับจุดซึมดังกล่าว สามารถเพิ่มแผ่นเหล็กสำหรับการซ่อมแซมโดยการเชื่อม และสามารถตัดแผ่นเหล็กให้เป็นรูปกระสวยสำหรับการซ่อมแซมโดยการเชื่อมที่การเชื่อมต่อทั้งสองด้าน สามารถตัดแผ่นเหล็กให้เป็นรูปสามเหลี่ยมสำหรับการซ่อมแซมโดยการเชื่อมตามตำแหน่งจริงของการเชื่อมต่อสามด้าน
การซึมของน้ำมันจากฐานยกหรือแฟลนจ์ของบุชชิ่งแรงสูง ชิ้นส่วนเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากการติดตั้งปะเก็นยางไม่เหมาะสม และสามารถติดกาวและปิดผนึกแฟลนจ์ได้ระหว่างการทำงาน การรั่วของบุชชิ่งด้านแรงดันต่ำเกิดจากการยืดของบัสบาร์และสายนำออกด้านแรงดันต่ำสั้น และกาวถูกกดบนเกลียว
ท่อระเบิดรั่วน้ำมัน ท่อระเบิดเป็นมาตรการความปลอดภัยเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกของถังหม้อแปลงเนื่องจากข้อบกพร่องภายในของหม้อแปลงส่งผลให้ความดันภายในหม้อแปลงสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม เยื่อแก้วของท่อระเบิดแตกง่ายเนื่องจากแรงสั่นสะเทือนระหว่างการทำงานของหม้อแปลง และไม่สามารถเปลี่ยนแก้วได้ทันเวลา ดังนั้นความชื้นจึงเข้าสู่ถังน้ำมัน ทำให้น้ำมันฉนวนชื้น ระดับฉนวนลดลง และความปลอดภัยของอุปกรณ์ตกอยู่ในอันตราย เพื่อจุดประสงค์นี้ ให้ถอดท่อระเบิดออกและสามารถดัดแปลงเป็นวาล์วระบายความดัน
1.6 ข้อบกพร่องการ接地หลายจุด
แกนเหล็กของหม้อแปลงสามารถ接地ได้เพียงจุดเดียว และการ接地สองจุดหรือมากกว่านั้นคือการ接地หลายจุด การทำงาน接地หลายจุดของแกนหม้อแปลงจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรเฉพาะที่และความร้อนสูงเกินไปของแกนเหล็กในด้านหนึ่ง ในอีกด้านหนึ่ง เนื่องจากกระแสไหลเวียนที่เกิดจากสาย接地ปกติของแกนเหล็ก อาจเกิดความร้อนสูงเฉพาะที่ของหม้อแปลง และอาจเกิดข้อบกพร่องการคายประจุ ซึ่งเป็นอันตรายต่อการทำงานที่ปลอดภัยของหม้อแปลงและควรได้รับการจัดการทันเวลา

2 วิธีการวินิจฉัยข้อบกพร่องของหม้อแปลงไฟฟ้าและเทคโนโลยีการตรวจสอบออนไลน์
2.1 วิธีการวิเคราะห์และวินิจฉัยข้อบกพร่องของหม้อแปลง
มีวิธีการวิเคราะห์และวินิจฉัยข้อบกพร่องของหม้อแปลงหลายวิธี ส่วนใหญ่包括วิธีการตรวจสอบด้วยสายตา วิธีการทดสอบป้องกันทางไฟฟ้า และวิธีการวิเคราะห์แก๊สละลายในน้ำมัน
2.1.1 วิธีการตรวจสอบด้วยสายตา สำหรับหม้อแปลงที่กำลังทำงานอยู่ สามารถวินิจฉัยคุณสมบัติข้อบกพร่องที่ชัดเจนบางอย่างได้โดยตรงผ่านการตรวจสอบประจำวันของปรากฏการณ์ผิดปกติ
2.1.2 วิธีการทดสอบป้องกันทางไฟฟ้า วิธีการทดสอบนี้เป็นวิธีการวินิจฉัยหลักสำหรับหม้อแปลง และประสิทธิผลของมันเป็นปัจจัยชี้ขาดสำหรับความแม่นยำของผลการวินิจฉัย การได้รับผลการทดสอบที่เชื่อถือได้และแม่นยำผ่านการทดสอบที่มีประสิทธิภาพต่างๆ เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นพื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยข้อบกพร่องของหม้อแปลงที่ถูกต้อง
2.1.3 การวิเคราะห์แก๊สละลายในน้ำมัน ประเภทของแก๊สละลายในน้ำมันมีความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกับธรรมชาติของข้อบกพร่องภายในของหม้อแปลง ดังนั้น วิธีการนี้มีประสิทธิภาพมากสำหรับการวินิจฉัยข้อบกพร่องภายในของหม้อแปลง
2.2 เทคโนโลยีการตรวจสอบออนไลน์ของหม้อแปลง
จุดประสงค์ของการตรวจสอบออนไลน์ของหม้อแปลงคือเพื่อระบุสถานะของหม้อแปลงโดยการรวบรวมและวิเคราะห์สัญญาณลักษณะของหม้อแปลง เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องเริ่มต้นของหม้อแปลงและตรวจสอบแนวโน้มการพัฒนาของสถานะข้อบกพร่อง ในปัจจุบัน การตรวจสอบออนไลน์ของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นหนึ่งในวัตถุที่ได้รับการศึกษามากที่สุดในโลก และมีการเสนอวิธีการต่างๆ มากมาย เทคโนโลยีการวิเคราะห์แก๊สละลายในน้ำไข เนื่องจากข้อบกพร่องต่างๆ ภายในหม้อแปลงจะผลิตแก๊สที่แตกต่างกัน จึงสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการวินิจฉัยฉนวนของหม้อแปลงได้โดยการวิเคราะห์องค์ประกอบ ปริมาณ อัตราการผลิตแก๊ส และเปอร์เซ็นต์สัมพัทธ์ของแก๊สในน้ำมัน
เทคโนโลยีการตรวจสอบออนไลน์การคายประจุบางส่วน การคายประจุบางส่วน (PDs) สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากความแรงของสนามเฉพาะที่สูงเกินไปเมื่อหม้อแปลงขัดข้องภายในหรือทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรง การเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดในระดับ PD และอัตราการเติบโตของพวกมันสามารถบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงที่กำลังเกิดขึ้นภายในหม้อแปลงหรือสะท้อนถึงช่องว่าง อนุภาคโลหะ และฟองอากาศ เป็นต้น ของฉนวนของแข็งในฉนวนเนื่องจากสถานะข้อบกพร่องบางอย่าง
วิธีการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อตรวจสอบข้อบกพร่องของหม้อแปลงดังกล่าว โดยการตรวจสอบและวิเคราะห์สัญญาณการสั่นสะเทือนของหม้อแปลง เพื่อบรรลุวัตถุประสงค์ของการตรวจสอบสถานะของหม้อแปลง
เทคโนโลยีการวัดอุณหภูมิอินฟราเรด เทคโนโลยีการสร้างภาพความร้อนอินฟราเรดใช้เครื่องตรวจจับอินฟราเรดเพื่อรับสัญญาณการแผ่รังสีอินฟราเรดของเป้าหมายที่วัด ขยายมัน แปลงเป็นสัญญาณวิดีโอมาตรฐาน แล้วแสดงภาพความร้อนอินฟราเรดผ่านหน้าจอทีวีหรือมอนิเตอร์ เมื่อสายนำของหม้อแปลงสัมผัสไม่ดี ทำงานเกินโหลด เป็นต้น จะทำให้เกิดความร้อนสูงเฉพาะที่ของวงจรนำไฟฟ้า และการ接地หลายจุดของแกนเหล็กก็จะทำให้เกิด

วิธีการวิเคราะห์การตอบสนองความถี่ การวิเคราะห์การตอบสนองความถี่เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตัดสินว่าขดลวดหม้อแปลงหรือโครงสร้างสายนำมีการเคลื่อนที่หรือ


บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด




เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน




ก่อนหน้า：หลักการทำงานของเครื่องทดสอบการสูญเสียไดอิเล็กทริกในน้ำมันหม้อแปลง ถัดไป：ความสำคัญของการลดแม่เหล็กตกค้างในแกนหม้อแปลง
ข่าวที่เกี่ยวข้อง