32 MVA Jeneratör Yükseltme Trafosunda 23 Yıl Kullanımın Ardından Gizli Bir Sargı Bağlantı Kusuru Tespit Edildi
Kuzey Amerika'daki büyük bir kamu hizmeti şirketindeki 32 MVA jeneratör yükseltme trafosu yirmi yıldan uzun bir süre çalıştıktan sonra trafo içinde gaz birikimine işaret eden Buchholz rölesini tetikledi.
İki hafta sonra gerçekleştirilen bir çözünmüş gaz analizi, trafo yağı içindeki anormal koşulları doğruladı. Hidrojen seviyeleri önemli ölçüde artarak 1000 ppm'ye yaklaşmıştır, metan ve karbonmonoksit konsantrasyonları da yükselmiştir. Gaz kombinasyonu incelendiğinde trafo içinde hem elektrik deşarj faaliyeti hem de bölgesel aşırı ısınmayı kapsayan bir arıza mekanizması ortaya çıktı.
Bu gibi durumlar, trafo durumu değerlendirmesinden sorumlu mühendislerin aşina olduğu bir zorluktur. İzleme sistemleri, trafonun içinde anormal bir durumun gelişmekte olduğuna dair net kanıtlar sağlayabilir; ancak sorunun yerini veya ciddiyetini ortaya çıkarmayabilir. Ünitenin güvenli bir şekilde hizmete dönebilmesi için mühendislerin arızanın devam edip etmediğini belirlemesi ve trafonun ilgili parçasını belirlemesi gerekir.
Kamu hizmeti şirketi, anormal durumun kaynağını anlamak için güç trafolarına yönelik bir dizi elektriksel tanılama testi gerçekleştirdi.
Elektriksel tanılama testi
Araştırma sırasında üç elektriksel test gerçekleştirildi:
- dönüş oranı testi (TTR)
- sargı direnci testi (WR)
- kısa devre empedansı testi (SCI)
Bu ölçümlerin her biriyle trafo durumunun farklı bir yönü değerlendirilir. Bu ölçümler bir arada yorumlandıklarında sargıların elektrik bütünlüğü, iç bağlantıların durumu ve trafonun mekanik yapısı hakkında bilgi sağlar.
Testler, mühendislerin tek bir platformdan birden fazla trafo tanılama ölçümü yapmasına ve aynı araştırma sırasında sonuçları karşılaştırmasına olanak tanıyan TAU3 trafo test sistemi kullanılarak gerçekleştirildi.
Dönüş oranı testi sonuçları üç fazın tümünde kabul edilebilir sınırlar dahilindeydi, bu da sargılar arasındaki elektrik ilişkisinde sorun olmadığını doğruluyordu.
Sargı direnci ölçümleri farklı bir durumu ortaya çıkardı.
Yüksek gerilim tarafında direnç değerleri dengeliydi ve fazlar arasında yalnızca yüzde 0,17'lik bir fark vardı. Ancak alçak gerilim tarafındaki ölçümlerde X1 ve X2 sargıları arasında yüzde 5,39'luk bir direnç dengesizliği ortaya çıktı.
IEEE yönergelerinde belirli koşullar altında yüzde beşe yakın farklara izin verilse de deneyimli mühendisler, ölçümler aynı sıcaklıkta yapıldığında fazlar arası direnç farklarının genellikle yüzde ikiye yakın kalmasını bekler.
Sonuçlar, anormal durumun düşük gerilimli sargı bağlantılarıyla ilişkili olabileceğini gösterdi..
Kısa devre empedans testi bu sonucu destekledi. Empedans ölçümleri de anormal sonuçlar göstererek trafoda mekanik veya bağlantıyla ilgili bir kusur olduğu göstergesini pekiştirdi.
Araştırmanın bu aşamasında, izleme verileri ve elektriksel test sonuçları trafonun içinde gelişen bir soruna işaret etti; ancak doğrulama için dahili inceleme gerekti.
Dahili inceleme ve temel neden
Anormal ölçümlerin kaynağını doğrulamak için trafo yağı boşaltıldı ve trafonun aktif kısmı incelendi.
Sorunun nedeni hemen ortaya çıktı.
X1 sargısını X1 geçit izolatörüne bağlayan sıkmalı bağlantı üretim sırasında düzgün şekilde sabitlenmemişti. İletken bağlantısı elle ayrılabiliyordu, ayrıca aşırı ısınma ve yağ bozulmasına dair açık belirtiler gösteriyordu.
Bu gevşek bağlantı, sargı devresindeki direnci artırmıştı. Bunun sonucunda oluşan ısı, çözünmüş gaz analizi sırasında tespit edilen gaz kombinasyonuna yol açtı ve sargı direnci ölçümlerinde gözlemlenen faz dengesizliğine neden oldu.
Hasarlı iletken bölümleri çıkarıldı ve yedek bileşenler ayarlandı. Sargının etkilenen kısmı aşırı ısınma nedeniyle hasar gördüğü için onarım sırasında daha uzun bir iletken bölümü gerekiyordu.
Tanılama sonuçlarını yorumlama
Bu araştırma, trafo durumunu değerlendirirken izleme verilerinin ve elektrik trafosu test sonuçlarının birlikte yorumlanmasının önemini vurgulamaktadır.
Çözünmüş gaz analizi, trafonun içinde anormal koşulların geliştiğine işaret eden ilk göstergeyi sağladı. Daha sonra elektriksel test, alçak gerilim sargı direncindeki önemli bir dengesizliği tespit ederek sorunun olası kaynağına dair ihtimallerin daraltılmasına yardımcı oldu.
Mühendisler, çeşitli tanılama ölçümlerinin sonuçlarını ilişkilendirerek arızanın daha büyük bir izolasyon arızasından değil, trafo sargısı içindeki bir bağlantı sorunundan kaynaklandığını tespit etti.
Trafo arıza araştırmasından öğrenilenler
Bu araştırmadan çeşitli pratik çıkarımlar yapılabilir.
Buchholz röleleri ve çözünmüş gaz analizi gibi izleme sistemleri, gelişen dahili koşullar konusunda değerli erken uyarılar sağlar. Ancak bu sistemler genellikle bir arızanın mevcut olduğunu gösterse de tam konumunu belirlemez.
Sargı direnci ölçümleri gibi elektriksel testler hala trafo sargılarındaki bağlantı sorunlarını veya mekanik arızaları tespit etmek için kullanılan en etkili tanılama araçlarından biridir. Nispeten küçük direnç dengesizlikleri bile diğer tanılama yöntemleriyle henüz görülemeyen ve kötüleşmekte olan sorunlara işaret edebilir.
Sonuç olarak, aynı araştırma sırasında birkaç tamamlayıcı test gerçekleştirmek, mühendislerin sonuçları bağlam dahilinde yorumlamasına olanak tanır. TAU3 gibi modern trafo test sistemleri; dönüş oranı, sargı direnci ve empedans ölçümlerini verimli bir şekilde gerçekleştirir ve anormal trafo davranışını araştırırken sonuçların doğrudan karşılaştırılmasını sağlar.
Bu örnekte, izleme verilerinin elektriksel test ve dahili incelemeyle birlikte kullanılması trafonun içinde yirmi yıldan uzun bir süre boyunca gizli kalan bir üretim kusurunu ortaya çıkarmıştır.
Araştırmaya devam edin
Bu makalede izleme verilerinin ve elektriksel testlerin, bir jeneratör yükseltme trafosundaki gizli sargı bağlantı kusurunu tespit etmede mühendislere nasıl yardımcı olduğu açıklanmaktadır.
Ayrıntılı test sonuçları, inceleme görüntüleri ve onarım ayrıntıları dahil olmak üzere incelemeye daha ayrıntılı bir şekilde bakmak için örnek olay incelemesinin tamamını indirin. Ayrıca, araştırma sırasında kullanılan Megger TAU3 trafo test sistemini keşfedebilir ve bu sistemin sahadaki verimli trafo tanılama testlerini nasıl desteklediğini öğrenebilirsiniz.
