Diffygion Trawsnewidydd Pŵer Mawr: Diagnosis a Dadansoddi (100 MVA, 132/22 kV) - Rhan 3

1. Pam Mae Diffygion Trawsnewidydd yn Bwysig mewn Systemau Foltedd Uchel

 

 

Trawsnewidyddion pŵer 100 MVA 132 kVeu cyflwyno gan Scotech Electrical i Malaysia ym mis Rhagfyr 2025 ar gyfer prosiect canolfan ddata TikTok. Mae'r erthygl hon, a baratowyd gan Scotech, wedi'i chynllunio'n benodol ar gyfer peirianwyr, gweithredwyr, a -gwneuthurwyr penderfyniadau sy'n delio â namau trawsnewidyddion pŵer mawr mewn offer dosbarth 100 MVA, gan ganolbwyntio ar ddiagnosis o namau trawsnewidyddion byd go iawn, datrys problemau trawsnewidyddion, ymddygiad amddiffyn, a dadansoddi methiant trawsnewidyddion. Cyfeirnod cysylltiedig ar gyfer cyd-destun y cam gosod:Canllaw Rhestr Wirio Cyn Gosod

Mae trawsnewidyddion pŵer mawr, megis unedau 100 MVA 132/22 kV, yn gydrannau seilwaith hanfodol. Gall namau trawsnewidyddion pŵer mewn systemau o'r fath gael canlyniadau ar draws y system, gan gynnwys ymyrraeth pŵer, amser segur y ganolfan ddata, a difrod difrifol i offer. Mewn achosion eithafol, gall methiannau gynnwys peryglon tân, diffygion trydanol, amodau gorlwytho thermol, dadansoddiad inswleiddio, a diffygion mecanyddol yn rhan weithredol y trawsnewidydd.

Mae'r erthygl hon yn esbonio sut i nodi, dadansoddi, ac ymateb i ddulliau methiant trawsnewidyddion nodweddiadol yn seiliedig ar signalau amddiffyn go iawn ac arferion gweithredu maes.

2. Mathau Cyffredin o Feiau Trawsnewidydd

 

Gellir grwpio methiannau trawsnewidyddion yn bedwar prif faes technegol ar gyfer dadansoddi methiant trawsnewidyddion a chanfod namau trawsnewidyddion.

2.1 Diffygion Trydanol Mewnol

Mae'r diffygion hyn fel arfer yn ddifrifol ac mae angen datrys problemau trawsnewidyddion ar unwaith.

Mae achosion nodweddiadol yn cynnwys:

• Cylched fer weindio (rhwng-tro neu gyfnod-i-cyfnod)
• Diffygion sylfaen craidd
• Rhyddhad rhannol y tu mewn i'r system inswleiddio

Mae'r rhain yn gysylltiedig yn agos ag achosion methiant trawsnewidyddion pŵer ac yn aml yn cael eu canfod gan systemau amddiffyn gwahaniaethol.

2.2 Diffygion Thermol

2.3 Methiannau Inswleiddio

Diraddio inswleiddio yw un o'r mecanweithiau methiant hirdymor mwyaf cyffredin wrth wneud diagnosis o namau trawsnewidyddion.

Achosion nodweddiadol:

• Heneiddio papur olew
• Lleithder yn mynd i mewn
• Cronni straen trydanol

Mae'r amodau hyn yn aml yn arwain at larymau canfod namau trawsnewidyddion trwy systemau DGA.

2.4 Diffygion Mecanyddol a Strwythurol

Mae problemau mecanyddol yn aml yn cael eu hachosi gan gludiant, dirgrynu, neu weithrediad hirdymor.

Enghreifftiau:

• Dirwyn dadleoli
• llacio clampio
• Annormaleddau dirgryniad strwythurol

Mae'r rhain hefyd yn rhan o foddau methiant trawsnewidyddion a welwyd wrth ddatrys problemau trawsnewidyddion maes.

3. Amddiffyn-Diagnosis Nam Trawsnewidydd Seiliedig

 

Systemau amddiffyn yw'r haen amddiffyn gyntaf a mwyaf hanfodol wrth wneud diagnosis o fai trawsnewidyddion. Pan fydd signal amddiffyn yn digwydd, rhaid i beirianwyr benderfynu a yw'n fai mewnol neu allanol.

3.1 Gweithrediad Amddiffyn Gwahaniaethol

Pan fydd amddiffyniad gwahaniaethol trawsnewidydd yn gweithredu, fe'i hystyrir yn gyffredinol yn arwydd o ddiffyg hyder mewnol uchel.

Mae achosion nodweddiadol yn cynnwys:

• Rhwng{0}troi neu gam-i-fai dirwyn i ben
• Dadansoddiad inswleiddio difrifol y tu mewn i'r tanc trawsnewidydd
• Seiliau craidd neu gerrynt cylchrediad craidd annormal

Yn y rhan fwyaf o drawsnewidwyr pŵer mawr (fel 100 o unedau MVA a ddefnyddir mewn is-orsafoedd canolfannau data), mae gweithrediad amddiffyn gwahaniaethol yn cael ei drin fel cyflwr cau critigol.

 

Rhesymeg ymateb maes:

• Gwirio cysondeb signal amddiffyn (system gyfnewid + monitro)
• Gwiriwch am-dystiolaeth cylched fer allanol (i eithrio cam-symud)
• Archwiliwch am ollyngiad olew, anffurfiad, neu sŵn annormal
• Adolygu cofnodion namau a data tonffurfiau

Yn y rhan fwyaf o achosion, mae angen ynysu trawsnewidydd ar unwaith.

3.2 Ras Gyfnewid Buchholz (Cyfnewid Nwy)

Mae'r ras gyfnewid Buchholz yn ddyfais amddiffyn allweddol ar gyfer trawsnewidyddion trochi olew, sydd wedi'i dylunio i ganfod diffygion mewnol yn gynnar oherwydd cronni nwy ac ymddygiad llif olew.

Ar gyfer amodau larwm nwy ysgafn, mae gweithredoedd diagnostig maes fel arfer yn cynnwys casglu sampl nwy ar gyfer dadansoddi cyfansoddiad, perfformio dadansoddiad nwy toddedig (DGA), a gwirio tueddiadau lefel olew a thymheredd i asesu a yw'r cyflwr annormal yn datblygu neu'n sefydlog.

 

Ar gyfer amodau taith nwy trwm, argymhellir yn gryf y dylid cau'r newidydd ar unwaith. Ar ôl ynysu, dylid cynnal DGA manwl, dylid archwilio'r siambr gyfnewid am grynhoad nwy neu ymddygiad mecanyddol annormal, a dylid dadansoddi'r cyfansoddiad nwy bai yn drylwyr i bennu math a difrifoldeb y bai mewnol.

 

3.3 Dyfais Lleddfu Pwysau (PRD)

Mae'r Dyfais Lliniaru Pwysedd yn gweithredu pan fydd pwysedd y tanc mewnol yn codi'n gyflym y tu hwnt i derfynau dylunio diogel. Mae'r cyflwr hwn fel arfer yn gysylltiedig â namau mewnol ynni uchel, megis namau arc mewnol, cylchedau byr troellog neu blwm, neu ddadelfennu olew cyflym sy'n cynhyrchu llawer iawn o nwy.

O safbwynt peirianneg, mae gweithrediad PRD fel arfer yn arwydd cryf o fethiant trawsnewidydd mewnol difrifol, yn enwedig mewn unedau MVA mawr lle mae rhyddhau ynni bai yn sylweddol.

 

Mewn ymarfer maes, dylid trin y digwyddiad fel methiant critigol posibl. Mae angen gwirio a yw systemau amddiffyn eraill megis amddiffyniad gwahaniaethol neu ras gyfnewid Buchholz, hefyd wedi gweithredu, ac i archwilio'r newidydd am arwyddion o ollwng olew, dadffurfiad tanc, neu straen mecanyddol. Dylid paratoi cau ar unwaith ac ynysu trydanol i atal difrod pellach neu risgiau diogelwch.

4. Senarios Nam Nodweddiadol a Datrys Problemau Maes

 

4.1 Digwyddiad Tân Trawsnewidydd

Tân trawsnewidyddion yw un o'r amodau brys mwyaf hanfodol mewn systemau pŵer. Gall gael ei sbarduno gan namau cylched byr mewnol gyda thanio arc, tanio allanol o olew ynysu wedi gollwng, neu fethiannau bushing a therfynol difrifol sy'n arwain at arcing parhaus.

Yn ymarferol, rhaid trin digwyddiadau tân trawsnewidyddion fel argyfyngau system lawn. Mae angen ynysu pob ochr trawsnewidydd ar unwaith, ac yna datgysylltu'r cyflenwad pŵer ategol i'r system oeri. Dylid gweithredu systemau atal tân fel chwistrelliad neu chwistrelliad nitrogen yn ddi-oed i reoli lluosogi fflam. Rhaid rhoi sylw arbennig i atal tân rhag lledaenu i offer cyfagos. Mewn achosion difrifol, gellir gwerthuso draeniad olew rheoledig yn dibynnu ar leoliad tân a risg strwythurol.

 

4.2 Methiant Bushing neu Ffrwydrad

 

4.3 Methiant System Oeri

Mae methiant y system oeri yn effeithio'n uniongyrchol ar sefydlogrwydd thermol dirwyniadau trawsnewidyddion ac olew inswleiddio. Pan fydd perfformiad oeri yn cael ei leihau neu ei golli, mae tymheredd olew yn codi'n gyflym, mae heneiddio inswleiddio yn cyflymu, ac o dan amodau llwyth uchel, gall rhediad thermol ddigwydd.

Dylai ymateb maes yn gyntaf wirio cyflenwad pŵer system oeri a statws diswyddo, yna cadarnhau gweithrediad ffan a phwmp, a monitro tueddiadau tymheredd dirwyn yn barhaus. Os bydd y ddwy system oeri yn methu tra bod y llwyth yn parhau'n uchel, dylid ystyried trosglwyddo neu gau llwyth ar unwaith er mwyn osgoi gorboethi'r trawsnewidydd.

 

4.4 Sŵn Annormal

Mae ymddygiad acwstig trawsnewidydd yn ddangosydd diagnostig anfewnwthiol pwysig. Mae newidiadau mewn patrymau sain yn aml yn adlewyrchu annormaleddau trydanol neu fecanyddol mewnol.

Mae cynnydd parhaus mewn hum fel arfer yn gysylltiedig â gorlwytho neu amrywiad foltedd. Gall synau clecian neu bopio ddangos gweithgarwch gollwng rhannol, tra bod synau tebyg i ferwi yn aml yn gysylltiedig â gorboethi inswleiddio neu halogi lleithder. Gall sŵn mecanyddol afreolaidd awgrymu llacrwydd craidd neu faterion dirgrynu strwythurol.

Defnyddir monitro acwstig yn eang mewn diagnosis o fai trawsnewidyddion fel dull rhybudd cynnar cyn i fethiant trydanol ddigwydd.

 

4.5 Tymheredd Olew Cynnydd Annormal

Rhaid dadansoddi tueddiadau tymheredd olew bob amser ynghyd ag amodau llwyth, tymheredd amgylchynol, a pherfformiad y system oeri. Mae cynnydd graddol mewn tymheredd fel arfer yn dynodi gorlwytho neu lai o effeithlonrwydd oeri, tra gall cynnydd cyflym mewn tymheredd awgrymu gweithgaredd bai mewnol neu fethiant system oeri difrifol.

Mae monitro parhaus a chymharu tueddiadau yn hanfodol mewn ymarfer datrys problemau trawsnewidyddion i wahaniaethu rhwng straen gweithredol a datblygu amodau namau.

 

4.6 Annormaledd Lefel Olew

 

4.7 Gollyngiadau o Gychod a Rhyddhau Rhannol

Mae gollyngiad rhannol yn rhagflaenydd nodweddiadol o ddirywiad inswleiddio mewn systemau foltedd uchel ac mae ganddo gysylltiad agos â mecanweithiau methiant llwyni. Gall ymddangos fel corona arwyneb, sŵn gollwng clywadwy, neu signalau canfod UV.

Yn ogystal, mae dadansoddiad nwy toddedig (DGA) yn aml yn dangos tueddiadau annormal yn ystod cyfnod cynnar diraddio inswleiddio.

Mae dangosyddion ategol nodweddiadol yn cynnwys:

• Signalau canfod UV neu isgoch
• Cynnydd mewn nwyon DGA allweddol
• Olion gollwng gwresogi neu arwyneb lleol

Mae'r amod hwn yn arwydd o fethiant insiwleiddio cynyddol a gall ddatblygu'n fethiant llawn os na chaiff ei reoli'n iawn.

 

5. Dadansoddiad Nwy Toddedig (DGA) ar gyfer Diagnosis Nam

 

Dadansoddiad Nwy Toddedig (DGA) yw un o'r arfau pwysicaf wrth ganfod namau trawsnewidyddion a dadansoddi methiant trawsnewidyddion. Mae'n rhoi cipolwg ar fathau o namau trydanol a thermol mewnol yn seiliedig ar gyfansoddiad nwy mewn olew inswleiddio.

Nwyon allweddol a dehongliad

Mae dadansoddiad tueddiadau DGA yn bwysicach na mesuriadau pwynt sengl, gan fod cyfradd twf nwy cyflym yn aml yn dangos bod nam gweithredol yn datblygu.

 

6. Amodau Sy'n Angenrheidiol Cau i Lawr Ar Unwaith

 

Rhaid tynnu trawsnewidydd o wasanaeth ar unwaith os bydd unrhyw un o'r amodau canlynol yn digwydd:

Mae'r amodau hyn yn dangos tebygolrwydd uchel o fethiant mewnol difrifol ac mae angen ynysu'r system drawsnewid ar unwaith.

 

7. Ystyriaethau Arolygu a Chynnal a Chadw Trawsnewidydd

 

O dan amodau diffyg difrifol, efallai y bydd angen archwiliad mewnol i bennu achos sylfaenol. Rhaid cynnal y broses hon o dan amodau amgylcheddol rheoledig, gan gynnwys lleithder cyfyngedig, amgylchedd gwaith glân, a gweithdrefnau sylfaen llym.

Mae arolygu fel arfer yn cynnwys gwerthuso dadleoli troellog, cyflwr craidd, mesur gwrthiant inswleiddio, ac adnabod gwrthrychau tramor neu anffurfiad mecanyddol y tu mewn i'r tanc.

 

8. Ystyriaethau Amgylcheddol a Chylch Bywyd

 

Trwy gydol cylch bywyd y trawsnewidydd, mae cynnal a chadw rheolaidd yn chwarae rhan hanfodol wrth sicrhau sefydlogrwydd gweithredol. Rhaid i sŵn, allyriadau ac olew inswleiddio gydymffurfio â gofynion rheoliadol, a dylid ailgylchu trawsnewidyddion diwedd oes yn gywir trwy brosesau ardystiedig i atal effaith amgylcheddol.

 

9. Cynnydd Gosod Prosiect

 

10. Casgliad: O Canfod Nam i Ddibynadwyedd System

 

Ni ellir dileu diffygion trawsnewidyddion yn llawn, ond gellir eu rheoli'n effeithiol trwy ddehongli system amddiffyn briodol, monitro DGA, dadansoddiad thermol, a strategaeth cynnal a chadw strwythuredig.

Ar gyfer cymwysiadau foltedd uchel a chanolfan ddata, mae dibynadwyedd y trawsnewidyddion yn pennu parhad y system yn uniongyrchol, gan wneud diagnosis o fai a chynnal a chadw ataliol yn elfennau hanfodol o ddiogelwch gweithredol.