İlkelere ve Yapıya Genel Bakış
Yük altında kademe değiştirici, sargı kademe konumlarını değiştirerek transformatörün voltajını ayarlamak için uyarma veya yük koşulları altında çalışan bir elektrikli cihazdır. Bu eylem, sargıdaki aktif sarımların sayısını değiştirerek voltajı düzenler. Yaygın olarak kullanılan direnç bazlı yük altında kademe değiştiriciler, tümü bir tahrik mekanizması tarafından çalıştırılan geçiş dirençleri ve bir kademe seçiciye sahip bir anahtarlama mekanizmasından oluşur. Sistemin herhangi bir kısmındaki herhangi bir sorun, transformatörün normal çalışmasını etkileyebilir.
2. Yaygın Sorunlar, Test Yöntemleri ve Önleyici Tedbirler
En yaygın olarak kullanılan yük altında kademe değiştiriciler, bir anahtarlama mekanizması, kademe seçici ve bir elektrikli tahrik mekanizmasından oluşan direnç tipi kombinasyon birimleridir. Arızaları genellikle mekanik arızalar, elektrik arızaları ve elektrik mekanizması veya aksesuarlarıyla ilgili sorunlar olarak sınıflandırılabilir.
2.1 Gevşek veya Deforme olmuş Bağlantı Elemanları
Kademe değiştiricinin anahtar mekanizması, yay yüklü bir mekanizma kullanarak hareketli ve sabit kontakları hızla kapanmaya yönlendirerek çalışır. Bu hızlı hareket, özellikle tasarımın kötü olması, uyumlu olmayan bağlantı elemanlarının kullanılması veya kurulum işleminin hatalı olması durumunda bağlantı elemanlarını gevşetebilecek veya deforme edebilecek titreşimlere neden olur. Zamanla titreşimler bu bağlantı elemanlarının gevşemesine ve hatta düşmesine neden olabilir, bu da potansiyel olarak yerel aşırı ısınmaya veya kademe değiştiricide deşarja neden olabilir.
Örneğin elektrik talebinin arttığı bir bölgeye hizmet veren bir trafonun yükü %80'e ulaşıyordu. Yük altında kademe değiştirici sık sık, yani günde 100'den fazla kez değiştiriliyordu. Üç ay sonra geçiş günde 5 kezle sınırlandırıldı.
Bir gece ani bir gaz kesintisi ana trafonun kapanmasına neden oldu. İnceleme sonrasında elektrik testleri iyiydi ancak doğrudan direnç verileri hatalıydı. Yağ numuneleri normaldi ancak kademe değiştirici yağında ark oluşumunu gösteren aşırı gaz içeriği vardı. İncelemede birkaç bağlantı elemanının eksik veya çıkıntılı olduğu ve hareketli kontakların yanarak arızaya yol açtığı tespit edildi.
Önleyici Tedbirler:
Uygun bağlantı elemanlarının kullanılmasını ve gevşeme önleyici mekanizmalarla donatılmasını sağlayarak kurulum ve bakımın kalite kontrolünü güçlendirin.
Yapısal deformasyonun neden olduğu gerilimleri azaltmak için geliştirilmiş kafes yapılarını benimseyin.
Yük altında kademe değiştiricinin güvenilirliğini artırmak için yüksek mukavemetli, sert malzemeler kullanın. İşlem sayısını kaydedip analiz edin ve sık çalıştırılan kademe değiştiricilerin bakımları arasındaki süreyi kısaltın.
2.2 Kademe Değiştirici Yağ Haznesinde Sızdırmazlık Arızası
Kademe değiştiricinin yağ haznesinde yağ sızıntısı, conta arızası veya tanktaki çatlaklar nedeniyle meydana gelebilir. Yanlış boyutlandırılmış veya kötü takılmış contalar veya salmastraların eskimesi, yağ sızıntılarına yol açabilir. Yağ haznesi dışarıya bağlanırsa yağa su girebilir ve yağ seviyesindeki anormal artış veya düşüş transformatörün yağ haznesinde tespit edilebilir. Sızıntı meydana gelirse, kademe değiştiricideki izolasyon yağı transformatörün izolasyon yağıyla karışabilir ve bu da gaz analizinde yüksek düzeyde hidrojen (H2), asetilen (C2H2) ve hidrokarbon görülmesine yol açabilir.
Önleyici Tedbirler:
Tüm sızdırmazlık noktalarında contalar için uygun boyutta ve uygun malzemeler kullanın.
Kademe değiştiricinin yağ deposunu yeniden doldurmadan önce tüm bağlantı elemanlarının sıkıldığından emin olun ve yağ deposunda sızıntı olup olmadığını kontrol edin.
Yalıtım silindirinde eşit olmayan kuvvet dağılımından kaynaklanan çatlakları önlemek için montaj işlemlerine dikkat edin.
2.3 Elektrik Arızaları
Elektriksel arızalar genellikle kademe değiştirici mekanizmasındaki anahtarlama kontaklarında ve geçiş dirençlerinde meydana gelir. Anahtarlama işlemleri sadece akımı aktarmakla kalmaz, aynı zamanda mekanik darbelere de neden olur. Yüksek akım taşıyan kontaklar ısıya, arklara ve aşınmaya maruz kalabilir ve bu da onları arızaya karşı en duyarlı hale getirir.
Önleyici Tedbirler:
Doğru akım direnç testleri, kontak iletkenliğinin kalitesini açıkça gösterebilir. Direnç verilerinin karşılaştırılması ve analiz edilmesi, zayıf temas gibi sorunların belirlenmesine yardımcı olabilir.
Geçiş direnci değerlerindeki ve süreklilikteki değişiklikleri izlemek için küçük onarımlar sırasında anahtarlama dalga biçimi testleri gerçekleştirin.
Muayeneler sırasında, taşıma kontaklarının uygun basınç ve temasa sahip olduğundan emin olun, geçiş dirençlerinin görünümünü ve direncini kontrol edin ve tüm bağlantı elemanlarını sıkın.
2.4 Elektrik Mekanizması ve Aksesuar Arızaları
Sık Gaz Rölesi Arızaları:110kV'lik bir trafo merkezinde, bir transformatörün kademe değiştirici gaz rölesi sıklıkla alarmları tetikliyordu. Görsel incelemeler ve yağ numunesi testlerinde herhangi bir anormal bulguya rastlanmamasına rağmen, yağ deposuna giden borunun eğiminin uygun olmaması nedeniyle rölede gaz biriktiği belirlendi. Bu yanlış alarma yol açtı.
Önleyici Tedbirler:
Gaz rölesine giden borunun %2'lik doğru eğime sahip olduğunu kontrol edin. Eğim yanlışsa hemen ayarlayın.
Çalıştırmadan önce gaz rölesinde kalan gazı giderin.
Gaz rölelerinden kaynaklanan yanlış alarmları önemli ölçüde azaltmak için çevrimiçi yağ filtreleme cihazları kurun.
Mekanik ve Elektrik Sorunlarından Kaynaklanan Kademe Değiştirici Arızaları:Yük altında kademe değiştiricilerdeki elektrik mekanizması hem elektrik devrelerini hem de mekanik aktarma parçalarını içerir. Herhangi bir bileşendeki (elektrikli veya mekanik) tek bir arıza, operasyonel arızaya neden olabilir. Bir durumda, bir revizyondan sonra, kademe değiştiricinin elektrikle çalışması limitini aşarak sistemin düzgün şekilde anahtarlama yapmasına neden oldu.
Önleyici Tedbirler:
Bakım sırasında temas noktalarını temizleyin ve mekanizmayı yağlayın. Devreye almadan önce tüm kontakların sırasını kontrol edin, tüm bobinlerin ve motorların durumunu ölçün ve manuel ve elektrikli işlemlerin konum göstergeleriyle eşleştiğinden emin olun.
Elektrikli bileşenlerin korozyonunu önlemek amacıyla, kademe değiştirici kontrol kutusunun sızdırmaz olduğundan ve kuru olduğundan emin olmak için düzenli olarak bakım yapın.
Bakım personelinin iyi eğitimli ve özenli olduğundan, onarımlardan önce ve sonra mekanik konumları dikkatlice kontrol edip kaydettiklerinden emin olun.
3. Sonuç
Bakım profesyonelliğini ve etkinliğini artırmak için operatörler, test uzmanları ve bakım ekipleri yakın işbirliği yapmalı, çalışanların teknik becerilerini geliştirmeli ve gizli riskleri erken tespit etmelidir. Arızalara anında müdahale ederek ve kademe değiştiricilerin sağlık kayıtlarını tutarak, yükte kademe değiştiricilerin emniyetli ve güvenilir şekilde çalışmasını sağlayabiliriz.