Vodnik za vzdrževanje in delovanje velikega energetskega transformatorja: 100 MVA 132/22 kV najboljše prakse, 4. del

1. Vloga vzdrževanja transformatorja pri zanesljivosti transformatorja

 

 

V praksi se vzdrževanje transformatorja pogosto napačno razume kot rutinsko inšpekcijsko delo. V resničnih inženirskih okoljih se obnaša bolj kot neprekinjen proces nadzora tveganja in ne kot načrtovana naloga.

Pri velikih transformatorskih enotah, kot so sistemi 100 MVA 132/22 kV, postane to še bolj očitno v praksi vzdrževanja energetskih transformatorjev. Ti transformatorji običajno delujejo pod dolgotrajnimi-pogoji obremenitve, ki so pogosto blizu konstrukcijskih omejitev, odvisno od povpraševanja omrežja ali podatkovnega centra. V takih primerih se lahko majhna odstopanja v toplotnem ali izolacijskem obnašanju postopoma razvijejo v napake transformatorja in zahtevajo zgodnje odkrivanje napak transformatorja.

Po izkušnjah s terena gre pri vzdrževanju električnih transformatorjev manj za "iskanje težav" in bolj za preprečevanje, da bi majhne nenormalnosti postale vzroki za okvaro močnostnega transformatorja, kar je ključni koncept pri diagnosticiranju napak transformatorja in analizi okvare transformatorja.

 

Če želite vzpostaviti popolno razumevanje upravljanja življenjskega cikla transformatorja, lahko raziščete tudi:

• Priročnik za pred-namestitev in pregled transformatorja (1. del)
• Navodila za namestitev transformatorske puše (2. del)
• Vodnik za diagnozo in odpravljanje napak transformatorja (3. del)

 

2. Dnevno delovanje in spremljanje energetskih transformatorjev

 

Stabilno delovanje transformatorja je odvisno od kombinacije nadzora obremenitve, toplotnega obnašanja in spremljanja stanja izolacije. To je jedro sodobne prakse spremljanja stanja transformatorjev. V večini transformatorskih postaj se operaterji močno zanašajo na spletne sisteme, vendar je za razlago še vedno potrebna inženirska presoja za pravilno odpravljanje težav s transformatorjem.

Ključni parametri operativnega spremljanja

V mnogih primerih na terenu je obnašanje temperature bolj informativno kot absolutna obremenitev. Stabilna obremenitev s počasi naraščajočo temperaturo pogosto kaže na neučinkovitost hlajenja, medtem ko lahko hitri temperaturni skoki kažejo na zgodnjo-diagnozo okvare notranjega transformatorja, povezano z razvojem notranjih težav transformatorja.

3. Kontrolni seznam za rutinsko vzdrževanje transformatorja

 

Izvedba kontrolnega seznama za rutinsko vzdrževanje transformatorjev je običajno tista, od kod-največ dolgoročne zanesljivosti, čeprav se v praksi vzdrževanja transformatorjev pogosto podcenjuje.

3.1 Vzdrževanje odzračevalnika (kontrola vlage).

Med zamenjavo odzračevalnika se Buchholzov rele običajno preklopi v alarmni način, da se prepreči moteče sprožitev. Če obstaja stikalo pod obremenitvijo, je morda treba prilagoditve AVC uskladiti z dispečerskim nadzorom.

Po vzdrževanju je treba potrditi stabilnost zračnega toka in celovitost tesnjenja. Ta korak je pogosto spregledan pri odpravljanju težav s transformatorjem, čeprav neposredno vpliva na prihodnje tveganje vdora vlage.

 

3.2 Vzdrževanje hladilnega sistema

Hladilni sistemi so neposredno povezani s pregretjem transformatorja, zlasti v pogojih stalne obremenitve v scenarijih vzdrževanja močnostnega transformatorja.

Ko indikatorji, kot so lučke stanja ventilatorja, odklopniki, termični releji ali kontaktorji odpovejo, je na splošno potrebna zamenjava. Priporočljivo je-čeprav ni vedno mogoče-uporabljati enake komponente za ohranjanje doslednosti sistema.

Po zamenjavi je preverjanje pomembnejše od same namestitve. Pred vrnitvijo v obratovanje je treba potrditi pravilno ožičenje, pravilno samodejno preklapljanje in stabilen odziv ventilatorja ali črpalke.

Po izkušnjah se veliko vzrokov za okvaro transformatorja začne tiho v hladilnem sistemu in ne znotraj navitij, kar je ključna točka pri diagnosticiranju napak transformatorja.

 

3.3 Oljna jama in protipožarni sistem

Oljne jame se pogosto spregledajo, dokler se ne pojavi napaka. V resnici so del prve odzivne ovire za scenarije požara transformatorja in so tudi posredno povezani z obvladovanjem tveganja uhajanja transformatorskega olja.

Potrebno je redno čiščenje, da preprečite kopičenje smeti in zbiranje vode. Celo majhne vrzeli pri vzdrževanju tukaj lahko povečajo nevarnost eskalacije požara v kombinaciji s pogoji puščanja olja.

 

3.4 Postopek ravnanja s plinom Buchholzovega releja

 

 

Delovanje plinskega releja je eden tistih signalov, ki vedno zahteva skrbno razlago v praksi odkrivanja napak transformatorja.

Prostornino plina in čas sproščanja je treba vedno zabeležiti. Po odzračevanju mora biti ventil dobro zaprt. V praksi lahko majhne težave s tesnjenjem ustvarijo zavajajoče ponavljajoče se alarme med odpravljanjem težav s transformatorjem.

Če je potrebno vzorčenje plina, je treba uporabiti namenske zatesnjene priključke. Preskušanje z odprtim ognjem v bližini odprtin za plin se strogo izogiba v vseh pogojih na terenu.

Kadar sistem za zbiranje plina ni na voljo, se med odzračevanjem uporablja začasno delovanje signalnega načina. Ta korak podpira varnejše postopke diagnosticiranja napak transformatorja.

 

4. Ozemljitev, zaščita in vzdrževanje varnostnega sistema

 

Preskušanje jedra transformatorja in ozemljitvenega toka

Preizkušanje zemeljskega toka se običajno izvaja enkrat letno za opremo razreda 110 kV-in je del standardne prakse spremljanja stanja transformatorja.

Če ozemljitveni tok preseže približno 100 mA, se to običajno obravnava kot nenormalni indikator, ki zahteva globljo diagnozo napak transformatorja in ne takojšnjo klasifikacijo napak.

Nenormalnosti sistema zaščite pred strelo in ozemljitve

Ti pogoji so pogosto povezani z naprednimi načini okvare transformatorja in lahko zahtevajo takojšnje ukrepe za odpravljanje težav s transformatorjem.

 

5. Infrardeča termografija in spremljanje stanja

 

Infrardeči pregled se pogosto uporablja v sodobnih sistemih za spremljanje stanja transformatorjev, ker zagotavlja ne-invaziven pogled na zdravje transformatorja.

V praksi nenormalne vroče točke ne pomenijo vedno takojšnje okvare, vendar pogosto signalizirajo pregrevanje transformatorja v zgodnji-stopnji ali razmere ohlapne povezave, ki zahtevajo nadaljnjo diagnozo napak transformatorja.

 

6. Vzdrževanje spletnega nadzornega sistema

 

Spletni nadzorni sistemi, zlasti transformatorski sistemi za analizo raztopljenih plinov, zahtevajo stabilno delovanje, da ostanejo pomembni v strategiji odkrivanja napak transformatorja.

7. Operativne nepravilnosti in zgodnji opozorilni indikatorji

 

Tu postane zaznavanje napak transformatorja najbolj dragoceno v resničnem inženirskem okolju.

Tipični zgodnji indikatorji vključujejo počasen dvig temperature (povezano s pregrevanjem transformatorja), manjše odstopanje nivoja olja (včasih povezano s puščanjem transformatorskega olja) in občasne plinske alarme, zaznane z analizo transformatorja za analizo raztopljenega plina.

Ti signali se pogosto analizirajo z logiko diagnosticiranja napak transformatorja in ne s takojšnjimi odločitvami o zaustavitvi.

 

8. Zaključek: Vzdrževanje kot stalni nadzor tveganja

 

Vzdrževanje transformatorja je treba obravnavati kot stalno kontrolo tveganja in ne kot občasno servisiranje.

Ko so vzdrževanje transformatorja, toplotni nadzor in diagnoza napak transformatorja učinkovito združeni, je mogoče predvideti ali ublažiti večino resnih okvar.

V resničnih inženirskih sistemih je zanesljivost le redko rezultat enega samega dejanja. Običajno gre za kopičenje številnih majhnih vzdrževalnih odločitev, ki so bile skozi čas pravilno sprejete.