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变压器检修窗

人人都知道托马斯·阿尔瓦·爱迪生发明了灯泡;但是谁发明了变压器——也许是有史以来最重要的电机?ZBD模型交流电流互感器是1885年由匈牙利工程师Karoly Zipernowsky、Otto Blathy和Miksa Deri (ZBD来源于他们姓氏的首字母缩写)三人在奥匈帝国的Ganz工厂发明的。今天,变压器无处不在,为我们的家庭和企业提供各种电压。当变压器在商业或工业环境中发生故障时,该故障可能会中断设备的大部分运行。

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当商业或工业实体对其基础设施资产进行临界性评估时,功率等级为500kva及以上的主变压器通常在风险优先级数表中排名非常高。变压器的更换成本高,通常需要12周或更长时间才能交货,换入/换出成本高,而且许多故障模式无法在现场修复,因此变压器可能成为配电系统可靠性的薄弱环节。

虽然为冗余度而设计的配电系统(如主-连接-主配置,每个变压器的负载低于铭牌容量的50%)可以减轻故障的影响,但这不是唯一的考虑因素。大量的故障能量是可利用的,使得一些故障模式对人员潜在的危险。此外,许多变压器是充油的,这使得易燃性和环境影响成为额外的考虑因素。首先想出检测问题和防止故障的方法要比等到故障发生后才纠正错误要好得多。一个完整的变压器故障可以很容易地增加数万美元的维修和停机成本。

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利用多种基于状态的维修(CBM)技术,可以对变压器的故障进行早期预警。红外检测可检测因热循环引起的连接松动、屈曲变弱和电缆漏电。接触超声(也称为结构超声)可以检测松绕和其他机械问题。机载超声可以探测到电弧、跟踪和电晕,这些都能在20 kHz以上的超声频谱中发出高频信号。紫外照相机可以用来确定日冕事件的确切位置。目视检查可以检测空气中的污染物、水的侵入和害虫的侵入。

在充油变压器上,定期进行油液分析,可检测到纸张的降解、油液的降解、渗漏和过酸(绝缘击穿)。油的溶解气体分析可以进一步检测变压器室内部的热故障和局部放电活动的迹象。最后,瞬态接地电压(TEV)检测作为局部放电事件的另一种形式,可以发现变压器绝缘元件内部隐藏的缺陷。

这些煤层气技术大多要求设备通电,并在正常负载条件下运行,以提供有用的定量数据。当然,这产生了一些必须考虑的安全考虑,特别是在NFPA 70E 2018版中嵌入的新指南的审查之下。如果这些检查任务中有任何一项要求打开变压器的门或盖,那么对相关人员来说,电弧闪光或触电的风险就会增加。除合格外,工人还必须根据电弧闪光入射能量穿戴适当级别的个人防护装备(PPE)。在变压器上,这种电弧闪变风险可能是显著的,并且会阻碍检查和数据收集任务的完成。此外,NFPA 70E内嵌的控制层次概念规定,如果可能和可行,应部署其他替代开放式面板工作的方法,包括以非危险任务取代危险任务。

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事实上,所有这些检验方法都有切实可行的解决方案,可取代更安全的数据收集方法,即按设计安全收集数据,以及使用电气维修安全装置(机电工程署)。

维修检查解决方案几乎可以安装在任何变压器上,并允许用户通过一个设备进行可视化、红外线和紫外线检查。大格式的IRW-XPx矩形窗口意味着一个单元可以用于低压连接,另一个单元可以用于变压器上的高压连接。的封面而操纵这些类型的窗户,设备保持在一个封闭和保护条件和技术员没有违反限制的方法边界,每NFPA 70 e表130.5 (C),他们不需要穿任何特殊的PPE,因为没有电弧闪光发生的可能性增加。

油取样口也可以带出变压器电缆室,有几家供应商提供了改进的工具包,允许安全取样,并提供一个可选的外部压力表和氮气插入,以缓解真空。当然,接触式超声波及PD (TEV)检测是在封闭的情况下对设备的外表面进行的,因此,这类检查通常不需要特别的电气维修安全装置(机电工程署)。

不同检查技术的最佳频率是有关资产的临界性的函数。跨职能团队后失效模式和影响分析(FMEA)方法,每个设备都应该尝试分类资产重置成本的基础上,引导时间、平均维修成本、平均修复时间(MTTR),潜在的安全影响失败,失败的潜在环境影响,资产和成本的停机时间。然后根据商定的点数制度,将资产分为对设施的运作至关重要、对设施的运作很重要或对设施影响有限的支助资产。

下表1给出了基于变压器资产临界性的不同煤层气技术的常规检查频率建议。

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随着时间的推移,数据的收集和趋势是非常必要的。对于其中许多测量参数,可以在变压器投入使用后不久为“正常”操作设置基线。

资产健康状况的评估只能通过定期收集数据和比较长期趋势来进行。同样,每种检查类型所收集的关键参数如下:

红外

  • 启动连接时的温度
  • 卷曲连接处的温度
  • 螺栓连接温度
  • 油箱温度扫描(针对可能出现问题的冷热点)
  • 负载分接开关槽与主槽温度差

视觉

  • 灰尘侵入,水侵入,害虫侵入
  • 以前积水留下的水渍
  • 腐蚀
  • 局部放电的视觉信号(如果使用其他CBM技术检测到)
  • 风机运行
  • 石油泄漏
  • 脏衬套

机载超声波

  • 在预先确定的测试点处的分贝值
  • 波形分析(时域和频域分析)确定PD的性质

结构承担超声波

  • 定义测试点的分贝值
  • 用于故障类型确定的波形分析

TEV(局部放电)

  • 在预先确定的测试点处的分贝值
  • 相位分辨局部放电图(趋势对比分析)

油取样

  • 油压(表读数)
  • 油温(表读数)
  • 含油质量(酸度、含水率、介电性能)溶解气体浓度(ppm),包括大气气体、碳氧化物、碳氢化合物和氢

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综上所述,机电工程署在变压器上使用维修检查窗和外部油样取样口,可消除煤层气数据收集工作的危险,并无须开启通电的面板工作。消除了这些风险后,检查就可以由一名技术人员完成,而不需要繁琐的arc flash PPE——这意味着数据收集也可以更高效地完成。

随着检测频率的提高,可以更早地发现可能导致变压器意外故障的潜在问题,并进行预防干预。这不仅可以确保遵守NFPA 70E指南,而且还可以在经济上监视和保护您的关键transformer资产。经验表明,单靠保险丝对变压器进行保护,不足以防止短路时发生火灾。关键是利用煤层气技术检测早期报警信号,防止可能发生的短路事故。

 

 
 

 

历史上的今天
八月
6
    哇哦~~~,历史上的今天没发表过文章哦
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