Desarrollo y análisis de fallas y solución de transformadores de potencia UHV

UHV puede mejorar en gran medida la capacidad de transmisión de la red eléctrica de mi país.Según los datos proporcionados por State Grid Corporation of China, la red eléctrica UHV DC del circuito primario puede transmitir 6 millones de kilovatios de electricidad, lo que equivale a 5 o 6 veces la red eléctrica actual de 500 kV DC, y la la distancia de transmisión de energía también es de 2 a 3 veces mayor que la de este último.Por lo tanto, la eficiencia mejora considerablemente.Además, según los cálculos de State Grid Corporation of China, si se lleva a cabo la transmisión de energía de la misma potencia, el uso de líneas UHV puede ahorrar un 60% de los recursos del suelo en comparación con el uso de líneas de alta tensión de 500 kV. .
Los transformadores son equipos importantes en las centrales eléctricas y subestaciones.Tienen un impacto importante en la calidad del suministro de energía y la estabilidad de la operación del sistema de energía.Los transformadores de voltaje ultra alto son costosos y tienen grandes responsabilidades operativas.Por lo tanto, es de suma importancia fortalecer la investigación sobre su manejo de fallas.
El transformador es el corazón del sistema de potencia.Es muy importante mantener y revisar el transformador para garantizar el funcionamiento estable del sistema de energía.Hoy en día, el sistema de energía de mi país se desarrolla constantemente en la dirección de voltaje ultra alto y gran capacidad.La cobertura y la capacidad de la red de suministro de energía aumentan gradualmente, lo que hace que los transformadores se desarrollen gradualmente en la dirección de voltaje ultra alto y gran capacidad.Sin embargo, cuanto mayor sea el nivel del transformador, mayor será la probabilidad de falla y mayor será el daño causado por la falla de operación del transformador.Por lo tanto, el análisis de fallas, el mantenimiento y la reparación de los transformadores de ultra alta potencia y la gestión diaria son importantes para promover la estabilidad y seguridad del sistema eléctrico.La ascensión es importante.
Análisis de causas comunes de fallas Las causas de
Las fallas de los transformadores de voltaje ultra alto a menudo son complicadas.Para diagnosticar con precisión las fallas de los transformadores, primero es necesario comprender las causas comunes de las fallas de los transformadores:
1. Interferencia de línea
La interferencia de línea, también conocida como corriente de irrupción de línea, es la causa más común de fallas en transformadores.Es causado por sobrevoltaje de cierre, pico de voltaje, falla de línea, descarga disruptiva y otras anormalidades en la transmisión y distribución.
2. Envejecimiento del aislamiento
Según las estadísticas, el envejecimiento del aislamiento es la segunda causa de falla del transformador.El envejecimiento del aislamiento acortará en gran medida la vida útil de los transformadores y provocará fallas en los transformadores.Los datos muestran que el envejecimiento del aislamiento reducirá la vida útil de los transformadores con una vida útil de 35 a 40 años.promedio reducido a 20 años.
3. Sobrecarga
La sobrecarga se refiere a la operación a largo plazo del transformador con la potencia que excede la placa de identificación.Esta situación ocurre a menudo en las plantas de energía y los departamentos de consumo de energía.A medida que aumenta el tiempo de operación de sobrecarga, la temperatura del aislamiento aumentará gradualmente, lo que acelera el rendimiento del aislamiento.El envejecimiento de los componentes, el envejecimiento de la parte aislante y la reducción de la resistencia son fáciles de dañar por impactos externos, lo que resulta en la falla del transformador.
4. Instalación incorrecta.Incorrecto
La selección del equipo de protección y la operación de seguridad irregular causarán peligros ocultos de falla del transformador.En términos generales, las fallas de transformadores causadas por la selección incorrecta de equipos de protección contra rayos, la instalación incorrecta de relés de protección y disyuntores son más comunes.
5. Impropio
mantenimiento No son pocos los fallos de ultraaltos transformadores provocados por un mantenimiento diario inadecuado.Por ejemplo, un mantenimiento inadecuado hace que el transformador se humedezca;el mantenimiento de la bomba de aceite sumergible no es oportuno, lo que hace que el polvo de cobre se mezcle en el transformador y succione aire en el área de presión negativa;cableado incorrecto;conexiones sueltas y generación de calor;El cambiador de tomas no está en su lugar, etc.
6. Mala fabricación
Aunque las fallas ultra altas del transformador causadas por la mala calidad del proceso son solo un pequeño número, las fallas causadas por este motivo a menudo son más graves y más dañinas.Por ejemplo, los extremos sueltos de los cables, las almohadillas sueltas, la soldadura deficiente, la baja resistencia a los cortocircuitos, etc., generalmente se deben a defectos de diseño o fabricación deficiente.
Determinación y tratamiento de fallas
1. Condiciones de falla A
El transformador tiene un voltaje nominal de (345±8)×1.25kV/121kV/35kV, una capacidad nominal de 240MVA/240MVA/72MVA, y el transformador principal ha estado en operación estable en el pasado.Un día se realizó un análisis cromatográfico de aceite de rutina del transformador principal y se encontró que el contenido de acetileno en el aceite aislante del cuerpo del transformador principal era de 2.3 μl/l, por lo que se tomaron muestras dos veces en la tarde y noche del día. el mismo día para confirmar que el contenido de acetileno del aceite del cuerpo del transformador en esta fase había aumentado demasiado.Rápidamente indicó que había un fenómeno de descarga dentro del transformador, por lo que el transformador principal se apagó alrededor de la madrugada del día siguiente.
2. Tratamiento in situ
Para determinar la naturaleza de la falla del transformador y la ubicación de la descarga, se realizó el siguiente análisis:
1) Método de corriente de pulso, a través de la prueba de corriente de pulso, se encontró que con el aumento del voltaje de prueba y el aumento del tiempo de prueba, la potencia de descarga parcial del transformador aumentó significativamente.El voltaje de iniciación de descarga y el voltaje de extinción disminuyen gradualmente a medida que avanza la prueba;
2) Medida del espectro de descargas parciales.Al analizar el diagrama de forma de onda obtenido, se puede determinar que la parte de descarga del transformador está dentro del devanado;
3) Posicionamiento ultrasónico de descarga parcial.A través de varias pruebas de localización ultrasónica de descargas parciales, el sensor recolectó señales ultrasónicas individuales débiles y extremadamente inestables cuando el voltaje era alto, lo que demostró una vez más que la ubicación de la descarga debe ubicarse dentro del devanado;
4) Prueba de cromatografía de aceite.Después de la prueba de descarga parcial, la fracción de volumen de acetileno aumentó a 231,44 × 10-6, lo que indica que hubo una fuerte descarga de arco dentro del transformador durante la prueba de descarga parcial.
3. Análisis de la causa de la falla
De acuerdo con el análisis in situ, se cree que las razones de la falla en la descarga son las siguientes:
1) Cartón aislante.El procesamiento de cartón aislante tiene un cierto grado de dispersión, por lo que el cartón aislante tiene ciertos defectos de calidad y la distribución del campo eléctrico cambia durante el uso;
2) El margen de aislamiento de la pantalla electrostática de la bobina reguladora de tensión es insuficiente.Si el radio de curvatura es demasiado pequeño, el efecto de ecualización de voltaje no es ideal, lo que provocará la ruptura de la descarga en esta posición;
3) El mantenimiento diario no es exhaustivo.El equipo húmedo, la esponja y otros desechos también son una de las razones de la falla de descarga.
La reparación del transformador.
tomó las siguientes medidas de mantenimiento para eliminar la falla de descarga:
1) Se reemplazaron las piezas de aislamiento dañadas y envejecidas, y se reparó el punto de ruptura de la bobina de bajo voltaje y la bobina reguladora de voltaje, mejorando así la resistencia del aislamiento allí.Evite averías causadas por la descarga.Al mismo tiempo, teniendo en cuenta que el aislamiento principal también se daña en cierta medida durante el proceso de avería, se ha sustituido todo el aislamiento principal entre la bobina de baja tensión y la bobina de regulación de tensión;
2) Quitar las bridas equipotenciales de la pantalla electrostática.Abra, retire la castaña de agua que sobresale, aumente el radio de curvatura de la esquina y envuelva el aislamiento para reducir la intensidad del campo;
3) De acuerdo con los requisitos del proceso del transformador de 330 kV, el cuerpo del transformador se sumergió completamente al vacío en aceite y se secó sin fase.También se debe realizar una prueba de descarga parcial, y solo se puede cargar y operar después de pasar la prueba.Además, para evitar la recurrencia de fallas de descarga, se debe fortalecer el mantenimiento y la gestión diaria de los transformadores, y se deben realizar pruebas de cromatografía de aceite con frecuencia para detectar fallas a tiempo y comprender sus condiciones específicas.Cuando se encuentran fallas, se deben utilizar varios medios técnicos para juzgar la situación de ubicación de fallas y tomar medidas correctivas de manera oportuna.
En resumen, las causas de las fallas de los transformadores de voltaje ultra alto son relativamente complejas, y se deben usar varios medios técnicos para juzgar las fallas durante el tratamiento en el sitio, y las causas de las fallas se deben analizar en detalle.Sin embargo, vale la pena señalar que los transformadores de voltaje ultra alto son costosos y difíciles de mantener.Para evitar fallas, se debe hacer bien el mantenimiento y la gestión diarios para reducir la probabilidad de fallas.
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Hora de publicación: 26-nov-2022