Apa yang Menyebabkan Minyak-Pengubah Terendam Terlalu Panas? Diagnosis dan Pencegahan

Mengapa Kawalan Suhu Penting dalam Minyak-Transformer Rendam

Pengubah terendam minyak-bergantung pada minyak penebat untuk kedua-dua kekuatan dielektrik dan pemindahan haba. Penebat penggulungan, biasanya kertas selulosa, berumur mengikut suhu titik panas-: mengikut peraturan penuaan yang digunakan secara meluas, setiap peningkatan 6-8 darjah melebihi suhu titik panas reka bentuk secara kasar mengurangkan separuh hayat penebat. Ini bermakna terlalu panas bukan sahaja masalah kecekapan tetapi ancaman langsung kepada hayat perkhidmatan pengubah, biasanya direka untuk 20-30 tahun operasi. Memahami punca terlalu panas membolehkan pengendali mengesan masalah lebih awal, membetulkannya dan mengelakkan kegagalan yang mahal.

Punca Utama Terlalu Panas

1. Operasi lebihan beban

Mengendalikan pengubah di atas kapasiti terkadarnya meningkatkan arus belitan, yang menimbulkan kerugian tembaga dengan kuasa dua arus. Lebihan beban sebanyak 20% meningkatkan kehilangan beban sebanyak kira-kira 44% dan peningkatan suhu titik panas{3}}yang terhasil boleh melebihi penarafan penebat. Lebihan beban jangka pendek-dibenarkan oleh piawaian seperti IEC 60076-7, tetapi ia memerlukan pemantauan teliti suhu minyak dan suhu titik panas.

2. Kegagalan sistem penyejukan

Dalam reka bentuk ONAN (minyak semula jadi, semula jadi udara), penyejukan bergantung kepada perolakan bebas dan sinaran daripada sirip tangki dan radiator. Sirip radiator tersumbat, habuk terkumpul, kipas penyejuk yang rosak dalam reka bentuk ONAF (minyak semula jadi, terpaksa udara), atau paras minyak yang rendah semuanya mengurangkan penolakan haba dan menyebabkan suhu minyak naik walaupun pada beban biasa.

3. Kemerosotan kualiti minyak

Umur minyak pengubah: kelembapan, oksigen dan pengoksidaan oleh-produk mengurangkan kedua-dua kekuatan dielektrik dan keupayaan pemindahan haba-nya. Mendapan enap cemar pada belitan dan teras bertindak sebagai selimut haba, seterusnya meningkatkan suhu. Ujian minyak mengukur kekuatan dielektrik, kandungan lembapan, keasidan dan gas terlarut untuk mendedahkan keadaan ini.

4. Kerosakan penebat teras antara laminasi

Teras diperbuat daripada laminasi keluli silikon nipis yang disalut dengan lapisan penebat. Jika salutan ini rosak atau salutan berlitar-pendek, arus pusar yang beredar mengalir melalui teras, menghasilkan haba yang tidak normal. Gejala biasa ialah operasi yang kerap bagi geganti gas dan tiada-kehilangan beban yang lebih tinggi, boleh dikesan dengan mengukur arus tanpa-beban dan dengan analisis minyak.

5. Sambungan longgar atau berkarat

Sentuhan yang lemah pada penukar pili, sambungan terminal yang longgar atau pendawaian dalaman dan luaran yang terhakis meningkatkan rintangan sentuhan. Di bawah beban, titik panas ini menjana pemanasan setempat yang boleh menghitamkan terminal dan, dalam kes yang teruk, menyebabkan lengkok. Pengukuran rintangan DC bagi belitan dan kedudukan pili ialah kaedah pengesanan standard.

6. Suhu ambien yang tinggi dan pengudaraan yang lemah

Transformer yang dipasang di ruang terkurung dengan pengudaraan yang tidak mencukupi, atau beroperasi dalam iklim panas, bermula dari suhu ambien yang lebih tinggi. Had kenaikan suhu yang ditakrifkan dalam IEC 60076-2 dirujuk kepada ambien maksimum 40 darjah ; di atas itu, pemuatan yang dibenarkan mesti dikurangkan.

Gejala Biasa dan Cara Mengesannya

simptom	Kemungkinan Punca	Kaedah Pengesanan
Suhu minyak meningkat melebihi normal pada beban terkadar	Tersumbat penyejukan, paras minyak rendah, beban berlebihan	Tolok suhu minyak, rakaman beban, pemeriksaan radiator
Relay gas beroperasi dengan kerap	Kerosakan penebat teras, pelepasan separa, kerosakan dalaman	Analisis gas terlarut (DGA), tiada-ujian beban
Rintangan DC penggulungan tiga fasa-tidak seimbang	Sambungan longgar, masalah hubungan penukar ketik	Ujian rintangan DC setiap fasa dan kedudukan ketuk
Kekuatan dielektrik minyak jatuh	Kemasukan lembapan, penuaan minyak	Persampelan minyak dan ujian makmal
Perubahan warna tempatan terminal	Sentuhan yang lemah, kakisan	Pemeriksaan visual, termografi
Voltan atau arus tidak normal dalam satu fasa	Sesar antara-putaran, kerosakan penebat belitan	Ujian nisbah, ujian rintangan penebat, DGA

Langkah-langkah Pencegahan dan Penyelenggaraan

Pastikan pemuatan dalam kapasiti terkadar atau ikut had beban lampau dan tempoh yang dinyatakan dalam IEC 60076-7, memantau suhu minyak secara berterusan semasa beban lampau.

Bersihkan sirip radiator dan periksa kipas penyejuk dengan kerap; jangan sekali-kali menyekat aliran udara di sekeliling tangki.

Kekalkan paras minyak yang betul dan gantikan atau jana semula minyak apabila ujian menunjukkan kekuatan dielektrik yang terdegradasi atau keasidan yang tinggi.

Lakukan pengukuran tanpa-beban dan beban{1}}kehilangan berkala untuk mengesan kemerosotan penebat teras dan perubahan rintangan belitan.

Periksa dan{0}}semula tork semua sambungan yang dibolt, dan sahkan keadaan hubungan penukar ketik dengan ujian rintangan DC.

Pastikan pengudaraan bilik transformer mencukupi dan hormati had reka bentuk suhu ambien.

Perkara yang Perlu Dilakukan Apabila Terlalu Panas Dikesan

Apabila terlalu panas diperhatikan, kurangkan beban jika boleh dan periksa tolok suhu minyak dan operasi kipas terlebih dahulu. Jika suhu kekal tinggi, ambil sampel minyak untuk ujian gas terlarut dan dielektrik, ukur rintangan DC bagi tiga-belitan fasa pada setiap kedudukan paip dan lakukan ujian rintangan penebat. Jika kerosakan penebat teras disyaki, teras mesti diangkat dan diperiksa; pembaikan seperti-menebat semula laminasi yang rosak atau menggantikan teras hendaklah hanya dilakukan oleh kakitangan yang berkelayakan dengan pengubah dinyah-tenaga dan dibumikan dengan betul.

Soalan Lazim

Apakah suhu minyak biasa untuk pengubah terendam minyak-?

Untuk pengubah yang direka untuk IEC 60076, suhu minyak teratas pada beban terkadar biasanya sekitar 85-95 darjah dengan ambien 40 darjah. Sebagai peraturan praktikal, suhu minyak teratas melebihi 95-100 darjah pada beban undian menunjukkan masalah yang perlu disiasat.

Bolehkah pengubah dikendalikan melebihi kapasiti terkadarnya?

Ya, tetapi hanya dalam had lebihan beban yang ditetapkan dan dengan pemantauan suhu berterusan. IEC 60076-7 menyediakan panduan pemuatan untuk sistem penebat dan keadaan ambien yang berbeza; masa beban lampau yang dibenarkan mengecut dengan cepat apabila pra-beban dan suhu ambien meningkat.

Mengapakah geganti gas beroperasi apabila penebat teras rosak?

Kerosakan penebat teras menghasilkan arus pusar yang beredar yang memanaskan teras secara tempatan dan mengurai minyak di sekeliling, menghasilkan gas seperti hidrogen dan hidrokarbon. Gas-gas ini terkumpul dalam geganti gas, menyebabkannya penggera atau tersandung.

Berapa kerapkah minyak transformer perlu diuji?

Untuk pengubah pengedaran, sampel minyak tahunan untuk kekuatan dan kelembapan dielektrik adalah perkara biasa; analisis gas terlarut disyorkan setiap 1-3 tahun atau selepas sebarang kerosakan yang disyaki, beban lampau atau operasi geganti. Kekerapan bergantung pada kelas voltan dan kekritisan unit.

Adakah suhu ambien yang tinggi benar-benar memendekkan hayat transformer?

ya. Penuaan penebat adalah eksponen dengan suhu. Beroperasi pada suhu-titik panas 10 darjah melebihi nilai reka bentuk boleh mengurangkan separuh hayat penebat. Itulah sebabnya faktor derating digunakan untuk pemasangan di atas ketinggian 1,000 m dan dalam iklim panas.

Apakah punca paling biasa berlaku terlalu panas dalam amalan?

Bagi pengubah pengedaran, punca yang paling biasa ialah beban berlebihan yang berterusan, permukaan penyejukan yang tersumbat dan degradasi minyak. Sambungan longgar dan kerosakan penebat teras berlaku kurang kerap tetapi lebih serius apabila ia berlaku, jadi ia perlu diperiksa apabila terlalu panas disertai dengan operasi geganti gas atau bacaan rintangan tidak seimbang.