건식 변압기 고장 모니터링: 고장 유형, 원인 분석 및 모니터링 시스템

첫째, 건식 변압기의 일반적인 고장 유형

1. 와인딩 실패가장 흔하고 위험한 결함으로는 권선 과열, 턴 투 턴 단락, 위상 간 단락, 권선 변형 등이 있습니다.
2. 핵심 장애주로 철심 다점 접지, 철심 손실이 너무 크거나 철심이 느슨하거나 진동 이상으로 나타납니다.
3. 절연 실패건식 변압기는 대부분 에폭시 주조 또는 비절연 절연, 절연 노화, 절연 습기, 절연 파손 방전 등의 고장 형태입니다.
4. 부분 방전 오류절연체 내부 또는 표면의 국부적인 전기장 집중은 국부적인 파괴 방전을 유발하는 절연체 열화의 중요한 전조입니다.
5. 냉각 시스템 고장강제 공냉식(AF) 건식 변압기의 경우 팬이 손상되거나 풍속이 부족하고 냉각 채널이 막히는 경우가 흔합니다.

II. 장애의 핵심 원인

1. 설계 및 제조 결함

• 권선 공정이 표준에 미치지 못해 전선 배열이 고르지 않고 절연 층의 두께가 충분하지 않아 턴 투 턴 단락의 잠재적 위험이 묻혀 있습니다.
• 철심 스택의 정밀도 부족, 클램핑력 부족, 진동 및 작동 시 과도한 와전류 손실로 인해 철심 과열을 유발합니다.
• 단열재, 내열성 수준 또는 기계적 강도를 부적절하게 선택하면 작업 조건의 요구 사항을 충족하지 못하여 노화 손상이 발생하기 쉽습니다.

2. 비정상적인 작동 조건

• 장기간 과부하 작동, 권선 손실이 크게 증가하고 온도가 절연 허용 한계를 초과하여 절연 노화 및 권선 변형이 가속화됩니다.
• 전압 변동이 너무 크거나 3상 부하 불균형으로 인해 철심 자밀도 포화, 손실 증가 및 진동 노이즈가 발생합니다.
• 잦은 시작-정지 또는 갑작스러운 단락 충격으로 인해 권선은 엄청난 전자기력을 받아 전선 변형과 조인트가 느슨해지기 쉽습니다.

3. 환경적 요인의 영향

• 환경 습도가 기준을 초과하면 비밀폐형 건식 변압기의 절연 재료가 습기를 흡수하여 절연 저항이 떨어지고 방전 고장이 발생합니다.
• 먼지, 부식성 가스(예: 화학 공장, 해안 지역)가 권선 또는 코어 표면에 부착되어 절연 층을 파괴하고 구성품의 부식을 가속화합니다.
• 주변 온도가 너무 높아 냉각 시스템의 열 방출 능력을 초과하여 장비의 전체 온도가 비정상적으로 상승합니다.

4. 유지 관리 부족

• 냉각 채널을 정기적으로 청소하지 않으면 먼지가 쌓여 환기가 잘 되지 않고 냉각 효율이 떨어지면 과열이 발생합니다.
• 절연 저항 테스트 및 부분 방전 감지와 같은 예방 테스트는 오랫동안 수행되지 않았으며 잠재적 결함을 제때 감지할 수 없습니다.
• 냉각 시스템 팬, 센서 및 기타 구성 요소는 정기적으로 서비스되지 않으며 고장 시 적시에 교체되지 않습니다.

셋째, 건식 변압기 고장 모니터링 시스템 분류 및 특징

1. 기존의 예방적 모니터링 시스템

• 절연 저항 테스트절연의 습기 또는 노화 정도를 확인하기 위해 흔들림 테이블을 사용하여 권선의 접지 및 위상 간 절연 저항을 측정합니다.
• DC 저항 테스트권선의 DC 저항 값을 감지하고 권선 조인트가 느슨하거나 권선 사이의 단락과 같은 문제를 해결합니다.
• 부분 방전 감지초음파 탐지기 또는 휴대용 부분 방전 테스터를 사용하여 정기적으로 현장에서 방전 신호를 감지합니다.
• 적외선 온도계적외선 카메라로 변압기 표면을 스캔하여 권선, 코어, 조인트 등의 과열 부위를 식별합니다.

2. 온라인 실시간 모니터링 시스템

• 온도 모니터링 모듈광섬유 온도 센서 또는 PT100 센서를 통해 권선, 코어 및 환경의 온도를 실시간으로 수집할 수 있으며, 온도가 한계를 초과하면 자동으로 경보가 발령됩니다.
• 부분 방전 온라인 모니터링 모듈내장된 커플링 센서를 통해 방전 신호를 수집하고 방전의 강도와 위치를 분석하는 알고리즘과 결합하여 절연 결함에 대한 조기 경고를 제공합니다.
• 진동 모니터링 모듈진동 센서를 통해 변압기 작동 진동 신호를 수집하여 철심 느슨함, 권선 변형 등의 고장 특성을 분석합니다.
• 통합 모니터링 플랫폼다양한 유형의 모니터링 데이터를 통합하여 원격 모니터링, 데이터 저장, 장애 진단 및 기록 데이터 분석을 달성하고 운영 및 유지 관리의 효율성을 개선합니다.

넷째, 건식 변압기의 고장 모니터링의 일반적인 문제점은 무엇입니까?

1. Q: 건식 변압기 권선에서 과열의 일반적인 징후는 무엇입니까?A: 주요 증상은 장비 표면 온도의 비정상적인 상승, 냉각 팬의 지속적인 고속 작동, 이상한 냄새의 출현(절연 노화), 부하율이 표준을 초과하지 않았지만 온도 상승이 표준을 초과하는 경우입니다.
2. Q: 주변 습도는 건식 변압기 절연에 어느 정도 영향을 미칩니까?A : 영향이 크고 상대 습도가 85%를 초과하고 비 캡슐화 변압기 절연 재료가 수분을 흡수하기 쉬워 절연 저항이 떨어지고 부분 방전을 유발할 수도 있으므로 40%-70%에서 작동 환경 습도를 제어하는 것이 좋습니다.
3. Q: 기존 수동 모니터링에 비해 온라인 모니터링 시스템의 장점은 무엇인가요?A: 강력한 실시간 24시간 중단 없는 모니터링, 일시적인 고장 신호(예: 갑작스러운 부분 방전) 포착 기능, 수동 검사 비용 절감, 고장 확대를 방지하기 위한 원격 경고 실현 등의 이점이 있습니다.
4. Q: 건식 변압기의 부분 방전은 항상 절연 실패를 의미합니까?A: 일시적인 환경 요인(예: 과도한 습도)으로 인해 부분적인 방전이 발생할 수 있지만, 방전 강도가 계속 증가하거나 자주 발생하는 경우 절연이 저하되었음을 나타내므로 즉시 처리해야 합니다.
5. Q: 강제 공냉식 건식 변압기에서 팬이 고장 나면 어떤 결과가 발생하나요?A: 팬 고장은 냉각 효율의 급격한 저하로 이어지고, 변압기가 부하 상태에서 작동하는 경우 권선 온도가 급격히 상승하여 단기적으로는 절연 노화가 가속화되고 장기적으로는 권선 단락이 발생할 수 있습니다.
6. Q: 건식 변압기의 코어에 다점 지락이 있는지 확인하는 방법은 무엇입니까?A : 코어에서 접지 절연 저항으로 측정 할 수 있으며, 저항 값이 1MΩ보다 낮 으면 다 지점 접지 확률이며 동시에 진동 모니터링과 결합하면 다 지점 접지가 코어의 비정상적인 진동, 손실 증가로 이어질 수 있습니다.
7. Q: 건식 변압기에서 권선 변형의 주요 원인은 무엇인가요?A: 주요 원인으로는 갑작스러운 단락 충격, 장기간 과부하 작동, 운송 또는 설치 중 충격, 권선 감기 중 클램핑력 부족 등이 있습니다.
8. Q: 온라인 모니터링 시스템의 센서는 정기적인 유지보수가 필요한가요?A: 예, 정확한 모니터링 데이터를 확보하기 위해 6~12개월마다 센서 배선의 느슨함, 광섬유 센서의 파손 여부, 온도 센서의 보정 정확도를 점검하는 것이 좋습니다.
9. Q: 먼지가 많은 환경에서도 건식 변압기를 작동할 수 있습니까?A : 장시간 실행하지 않는 것이 좋으며 먼지가 쌓이면 방열 채널이 막혀 방열 성능이 저하되고 먼지는 전도성 불순물을 포함 할 수 있으며 절연 표면에 부착되면 절연 성능이 저하되므로 정기적으로 청소하고 먼지 제어 조치를 잘 수행해야합니다.
10. 질문: 예방적 검사와 온라인 모니터링의 관계는 무엇인가요?A: 이 두 가지는 상호 보완적이며 온라인 모니터링은 실시간 조기 경보에 중점을두고 예방 테스트 (예 : 연간 절연 테스트, DC 저항 테스트)는 잠재적 인 결함에 대한 심층 조사에 중점을두고 변압기 사용의 조합은 변압기의 안전한 작동을 보장하기 위해 포괄적 일 수 있습니다.