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Para un caso de falla por deformación del devanado secundario de un transformador de 66kv, elaboramos y analizamos todo el proceso del transformador de 66 kv, desde la prueba de rutina de cromatografía de aceite para encontrar anomalías hasta el seguimiento y el monitoreo, luego la prueba de diagnóstico de corte de energía y, finalmente, regresar a la planta para ubicar el punto de falla levantando la cubierta. Combinando los resultados de las pruebas de alto voltaje, como el análisis de cromatografía de aceite, la deformación de los devanados y las pruebas de pérdida dieléctrica, se analizan las causas de la ocurrencia de la falla del transformador de 66kv.
Un transformador principal n.° 2 de subestación regional de 66 kV, modelo SZ8-31500/63, voltaje nominal (63±106 × 1,25 %)/10,5 kV, el transformador de 66 kV se envió en 1993 y se devolvió a la fábrica para su revisión en 2010, y se puesto en uso después de la prueba de reparación sin problemas.
El 16 de marzo de 2021, el probador encontró que el valor de acetileno en la muestra de aceite del transformador de 66 kv era de 3,8 μL/L, que estaba cerca del valor de atención, durante el monitoreo de rutina de la cromatografía de aceite del transformador de 66kv. Los datos combinados del historial de cromatografía de aceite del transformador y el método de tres proporciones determinaron que se había producido una descarga de alta energía dentro del transformador de 66 kv durante su operación del 21 de agosto de 2020 al 16 de marzo de 2021. Dado que la subestación es una subestación de alta carga subestación, el transformador n.º 2 de 66 kv se puso en funcionamiento temporalmente después de una consideración exhaustiva, y las muestras de aceite se rastrearon y analizaron mediante cromatografía de aceite durante 8 días, y se encontró que el contenido de acetileno y el contenido total de hidrocarburos mostraban una tendencia de crecimiento lento. Los datos detallados de 12 pruebas de cromatografía de aceite de este transformador de 66 kv se muestran en la Tabla 1. Los evaluadores realizaron una prueba de resolución de problemas en el transformador de 66kv.
Los datos de seguimiento de dos semanas se muestran en la Tabla 1. A partir de los datos de cromatografía de aceite, se puede ver que el acetileno y el contenido total de hidrocarburos del transformador de 66kv aumentan lentamente, no rápidamente, lo que indica que el aislamiento general del El transformador de 66 kv no está seriamente dañado y se ha producido una descarga interna. La cantidad de acetileno superó el estándar y las tres relaciones se codificaron como 1 2 1. En combinación con el método de relación no codificada, se sabe que el transformador de 66kv tiene una descarga y un sobrecalentamiento de temperatura media (300 ℃ ~ 700 ℃) falla.
La prueba de deformación del devanado del transformador n.º 2 de 66 kv se realiza mediante el método de respuesta de frecuencia, y el patrón de respuesta de frecuencia de deformación del devanado de este transformador de 66 kv se muestra en la Fig. 1, el grupo de acoplamiento del transformador de 66kv está etiquetado como Yd11, el devanado primario no tiene conductor de punto neutro, la curva de respuesta de frecuencia del devanado primario de este tipo de transformador de 66 kv no tiene una superposición alta. Es difícil averiguar si hay una falla a partir de la comparación trifásica del devanado primario.
Las curvas medidas se comparan con la curva de respuesta de frecuencia de la prueba de traspaso el 10 de noviembre de 2010, como se muestra en la Fig. 3 y la Fig. 4.
En la Figura 3, se muestran la curva verde el 10 de noviembre de 2010 y la curva roja el 23 de marzo de 2021. En la Fig. 4, la curva verde se muestra el 10 de noviembre de 2010 y la curva roja se muestra el 23 de marzo de 2021.。
Esto indica que la capacitancia longitudinal del devanado primario (es decir, la capacitancia relativa del devanado primario con respecto a los otros devanados) ha cambiado significativamente.
La curva de respuesta de frecuencia del devanado secundario tiene un evidente desplazamiento general hacia la izquierda en comparación con la curva de respuesta de frecuencia de las tres fases de traspaso a, b y c, lo que indica que la inductancia del devanado secundario se ha vuelto más grande.
El análisis integral del mapeo de deformación del devanado anterior muestra que el devanado secundario del transformador de 66kv debería haber sufrido una deformación significativa, lo que resultó en una mayor inductancia del devanado secundario, lo que a su vez afecta la capacitancia relativa del devanado primario con respecto al devanado secundario.
Método de impedancia de cortocircuito de baja tensión para la prueba de deformación del devanado, el valor medido de 8,73% bajo el grifo nominal (11 engranajes), en comparación con el valor de prueba de traspaso de 2010 de 8,44% aumentado en 3,41%, excediendo el estándar ± 2% del valor especificado, por lo que se determinó que el elemento de prueba no estaba calificado. Combinado con la curva de respuesta de frecuencia, este devanado de transformador de 66kv puede tener deformación interna.
Además del exceso de capacidad en la prueba de pérdida dieléctrica, no hay anormalidad en las otras pruebas de aislamiento, y los datos de pérdida dieléctrica de capacidad secundaria/tierra, secundaria/primaria y tierra varían mucho, alcanzando 17.16% y 10.30%, que es no cualificado. El devanado de baja tensión en su conjunto puede tener deformación y desplazamiento.
La capacidad secundaria/tierra del transformador de 66 kv es de 8942pF, en comparación con la capacidad de 7632pF en la prueba de traspaso de 2010, la diferencia es del 17,2 %, más que el requisito estándar de ± 5 %.
Por lo tanto, se considera que el rendimiento del aislamiento del transformador de 66 kv no ha cambiado, pero puede haber ocurrido el desplazamiento relativo entre el devanado secundario y el núcleo de hierro.
Sucursal de inspección en una planta transformador de 66kv a la prueba de producto del transformador de 66 kv y análisis de inspección de desmontaje.
El devanado primario y secundario del transformador de 66 kv encontrado: el devanado primario del transformador de 66 kv está relativamente intacto, sin problemas obvios.
En el devanado secundario b, c dos fases se produjo una protuberancia grave, parte del aislamiento de la línea de la torta se apagó, como se muestra en la Figura 5, Figura 6. Esta falla latente es un peligro oculto importante para la operación segura del transformador de energía eléctrica de 66kv. La operación a largo plazo hará que las propiedades mecánicas del devanado se degraden e incluso provocará una descarga parcial y la ruptura del aislamiento.
Registros históricos completos de mantenimiento, acciones de protección, puntos de falla de la línea de distribución, inspección de campana y otros tipos de información, la causa de la falla se analiza a continuación.
El transformador de 66 kv se fabricó en 1994 y se revisó en el sitio en 2010. Después de eso, cada revisión de rutina y los resultados de las pruebas se califican, sin exceder el ciclo de revisión.
Volvió a la situación de desmontaje de la grúa de fábrica, y los resultados del análisis de datos de prueba en el sitio básicamente coinciden.
La razón principal de la falla es que el devanado secundario del transformador de 66kv#2 de 66 kv sufrió un impacto de corriente de cortocircuito durante la operación (verificó con el despachador que hubo dos viajes por cortocircuito en la línea de 10kV en la barra de la sección 10kV II del subestación entre el 21 de agosto de 2020 y el 16 de marzo de 20221), y la enorme fuerza eléctrica provocó una grave deformación radial del devanado secundario.
La posición relativa del devanado y el núcleo cambió, lo que resultó en un cambio en la inductancia del devanado y un cambio en la capacitancia relativa del devanado secundario del transformador de 66 kv con respecto a otras partes. Al mismo tiempo del impacto, se produjo una descarga de arco de corta duración dentro del transformador de 66kv y se generó acetileno en el aceite.
Pero este choque no afectó el aislamiento general del transformador de 66 kv, la sobretensión interna terminó después de que se extinguió el arco, por lo que el contenido de acetileno no pareció seguir creciendo rápidamente.
(1) La falla del transformador de 66kv se produjo porque el transformador de 66 kv sufrió un cortocircuito, la deformación del devanado secundario, el valor de la capacitancia secundaria/tierra cambia; Descarga interna del transformador de 66 kv, valor de acetileno ha aumentado.
2) Prueba de cromatografía de aceite activo. El valor anormal de acetileno en la cromatografía de aceite, combinado con los elementos de prueba de diagnóstico, consideró que el devanado del transformador de 66kv se ha deformado gravemente, la resistencia al choque de cortocircuito ha sido muy débil, no tiene las condiciones para continuar en funcionamiento durante mucho tiempo . El desmantelamiento y reemplazo oportuno del último transformador de 66kv también evitó la ocurrencia de fallas en la red.
(3) la operación del transformador de 66 kv sujeto a choque de cortocircuito debe registrarse en detalle, acumular datos.
Además, lleva a cabo activamente trabajos de prueba de deformación de devanados de transformadores de 66 kv, detección oportuna de transformador de 66kv problemáticos y planea llevar a cabo la verificación y revisión de la cubierta de elevación.
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