Bir YG Buşingindeki Eskime ve Montaj Sorunlarının Belirlenmesi |
Vaka Analizi

Bağlam

Söz konusu 69 kV buşingler 10 MVA, 69/13,09 kV Dyn1 iki sargılı transformatör üzerine monte edilmiştir. Bu 1969 tarihli transformatörde yük altında kademe değiştirici (OLTC) bakımını tamamladıktan sonra, kamu hizmeti sahibi elektrik testlerini gerçekleştirmiştir.


Özet

Genel transformatör hat frekansı güç faktörü (LF PF) testleri:

► Düşük-toprak (CLG) ve yüksek-toprak (CHG) yalıtım sistemleri için ölçülen kayıplar, transformatörün sargılar arası veya yüksek-düşük (CHL) yalıtım sistemi için ölçülenlerden daha yüksekti. CLG ve CHG yalıtım bileşenleri için sıcaklıkla düzeltilmiş (yani 20 °C eşdeğeri) LF PF test sonuçları kabul edilebilir sınırlar içinde (<% 0,5) ve hatta yeni transformatörler için belirlenen sınırlar içindeydi. Bununla birlikte, CHG LF PF test sonucu (%0,43), CHL LF PF sonucunun (%0,24) yaklaşık 1,8 katıydı (Tablo 1).
 

Tablo 1: Genel transformatör LF PF test sonuçları - başlangıç durumu

► Dar Bant Dielektrik Frekans Tepkisi (NB DFR) testini kullanan son deneyimlere ve LF PF testleri tarafından gözlemlenmeyen gizli sorunları bulma başarısına dayanarak, bir NB DFR testi gerçekleştirilmiştir. NB DFR testi, 1 Hz'den 505 Hz'e kadar farklı frekanslarda % PF veya % DF'nin ölçülmesidir.

► Buna ek olarak, test uzmanı transformatörün yüksek taraf sargı buşingleri üzerinde 10 kV C1 LF PF testleri gerçekleştirmiştir (Tablo 2). H3 buşingi, aynı transformatöre monte edilen kardeş buşinglerin sonuçlarından önemli ölçüde daha yüksek LF PF test sonuçları (ölçülen ve sıcaklığa göre düzeltilmiş) üretmiştir. Buna göre, H1 ve H2 buşingleri için ayrı ayrı sıcaklık düzeltmeli LF PF test sonuçları buşinglere iyi (G) dereceleri kazandırırken, H3 buşingi için ayrı ayrı sıcaklık düzeltmeli LF PF test sonucu eskime (A) değerlendirmesi ile sonuçlanmıştır.

► Test sonuçları ayrıca 'bireysel sıcaklık düzeltme' değerlerinde ilginç bir anormallik göstermektedir. Bir sıcaklık düzeltme (TC) faktörü, numune 20 °C olmayan bir sıcaklıkta güç faktörü testine tabi tutulduğunda, bir test numunesinin 20 °C eşdeğer LF PF değerini belirlemek için kullanılır.

► ITC faktörü, numunenin özel durumuna dayandığından her test numunesi için benzersiz olan bir TC faktörüdür. H3 buşingi için ITC faktörünün (~0,6) H1 ve H2 buşingleri için belirlenen ITC faktörlerinden (~1,04) farklı olduğuna dikkat edin. Bu ITC faktörlerinde var olan tekdüzelik, H3 buşinginin H1 ve H2 buşinglerinden farklı bir yalıtım koşuluna sahip olduğunun açık bir göstergesidir.




Trafo buşingi C1 test araştırması

► ITC faktörleri, bir arama tablosunda erişilen TC faktörlerinden çok daha doğrudur. Sıcaklık düzeltme tablolarıyla ilgili sorunun altını çizmek için aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

1. Son kullanıcı düzeltme tablolarına güvenmiş olsaydı, TC faktörü ortam ve buşing sıcaklıklarının ortalamasına göre belirlenecekti. Bu, üç buşing için de birliğe yakın bir TC faktörü ile sonuçlanacaktı - H1 ve H2 buşingleri için geçerli ancak H3 için geçerli değil.

2. Bu senaryoda H3 buşingi > %1 PF değeri nedeniyle çıkarılabilirdi. Ancak, buşing ~30 °C yerine 10 °C'de test edilmiş olsaydı, look-up tablolarıyla ölçülen ve sıcaklığa göre düzeltilen PF test sonuçları normal, hizmet yaşında bir ünite olarak kabul kriterlerini geçecek kadar düşük olabilirdi.

 

Tablo 2: 10 kV LF PF ve 250 V NB DFR sonuçları dahil olmak üzere yüksek taraf buşingleri için C1 test sonuçları, ITC yöntemiyle ölçülmüş ve sıcaklık düzeltmesi yapılmıştır.

► LF PF test sonuçları göz önüne alındığında, kamu hizmeti kuruluşu yüksek taraf buşingleri üzerinde NB DFR testleri gerçekleştirmiştir. Bu testten elde edilen 1 Hz ve 505 Hz ölçümleri Tablo 2'de verilmiştir. Bu tablo sonuçları H1 ve H2 buşinglerinin iyi durumunu ve derecelendirmesini teyit etmekte, ancak H3 buşinginin değerlendirmesini inceleme derecesine yükseltmektedir.

Şekil 1: Yüksek taraf 69 kV buşingler için NB DFR ölçülen test sonuçları

H3 buşingi için NB DFR test sonuçları (Şekil 1'deki mavi iz) aşağıdaki iki endişe verici elektriksel özelliği ortaya çıkardı ve elektrik şirketi buşingi değiştirdi.

► İyi durumdaki bir buşingin ITC sıcaklık düzeltmeli PF değeri 1 Hz'de ≤ %1 olacaktır. H3 buşinginin ITC sıcaklık düzeltmeli 1 Hz PF test sonucu %7,92'dir (Tablo 2).

► 10 kV LF PF test sonucu, %1,1 (Tablo 2) ve Şekil 1'den alınan tipik bir NB DFR test voltajı olan 250 V'daki LF PF test sonucu, %0,8, farklıdır. Bu da LF PF test sonuçlarının gerilime bağlı olduğunu göstermektedir.

 

Tablo 3: Yeni H3 yedek buşing, 10 kV LF PF ve 250 V NB DFR için kurulum öncesi C1 test sonuçları

► Transformatöre monte edilmeden önce, bütünlüğünü doğrulamak için H3 yedek buşingi üzerinde LF PF ve NB DFR testleri gerçekleştirilmiştir. LF PF ve NB DFR test sonuçları buşingin iyi (G) durumda olduğunu göstermiştir (Tablo 3) (Şekil 2).

Şekil 2: H3 yedek buşingi için montaj öncesi NB DFR test sonuçları 
 

► H3 buşingini değiştirdikten sonra, elektrik şirketi H3 buşingi değişiminin genel YG sargısı yalıtım testi özellikleri üzerinde nasıl bir etkisi olduğunu gözlemlemek için transformatör üzerinde genel LF PF testlerini tekrarlamıştır (Tablo 4). Kayda değer bir iyileşme kaydedilmiştir.

 

Tablo 4: H3 buşing değişiminden sonra 10 kV genel transformatör LF PF test sonuçları

► Genel sargı yalıtım testi sonuçlarında sorun düzeltildikten sonra, kamu hizmeti personeli artık rutin olan prosedürlerini, takılan H3 yedek buşingi üzerinde 10 kV LF PF testi ile tamamlamıştır (Tablo 5).
 

Tablo 5: H3 yedek buşing, 10 kV LF PF ve 250 V NB DFR için kurulum sonrası C1 test sonuçları

 

► H3 yedek buşing için 10 kV ölçülen LF PF test sonucu kabul edilebilirdi. Bununla birlikte, ITC sıcaklık düzeltmeli LF PF sonucu ölçülen değerin ~ 1,5 katı iken, 1 Hz ölçülen ve ITC sıcaklık düzeltmeli sonuçlar neredeyse aynıdır ve 505 Hz PF test sonucu hem tipik değildir hem de H1 ve H2 buşingleri için 505 Hz PF test sonuçlarından önemli ölçüde daha yüksektir.

► Takılan H3 yedek buşingi için yapılan NB DFR testleri, yüksek frekans aralığında karakteristik olmayan yüksek kayıplarla birlikte tipik olmayan bir yanıt ortaya çıkarmıştır (Şekil 3'teki mavi eğri).

Şekil 3: H3 yedek buşingin NB DFR test sonuçları üzerindeki zemin etkisi
 

 

Tablo 6: H3 yedek buşing için montaj sonrası C1 test sonuçları, topraklama düzeltmesinden önce ve sonra, 10 kV LFPF ve 250 V NB DFR

► Veriler, buşing flanşının topraklanmış tanka bağlantı bütünlüğüne işaret etmektedir. Şüphelenilen topraklama sorununu doğrulamak için test uzmanı buşing flanşına bir topraklama kayışı uygulamış ve LF PF ve NB DFR testlerini tekrarlamıştır (Tablo 6). Topraklama kayışı kullanıldığında LF PF test sonuçlarında ve dielektrik yanıtta önemli bir iyileşme gözlenmiştir (Şekil 3'teki yeşil eğri).

► Saha testi uzmanının zayıf flanş topraklamasını tespit etme konusunda daha önce hiçbir deneyimi olmadığı unutulmamalıdır. Bu 505 Hz anomalinin olası nedeni kendisine sunulduğunda, uzman bir multimetre kullanarak tank topraklaması ile buşing flanşı arasındaki direnci ölçmüş ve bir direnç sorunu olduğunu fark etmemiştir. Uzman ancak dört uçlu düşük dirençli bir test cihazı kullanarak 'önce ve sonra' farkını tespit edebilmiştir. Bu, NB DFR testinin yetersiz buşing topraklamasına karşı olağanüstü hassasiyetinin altını çizmektedir.

► Orijinal H3 buşingin NB DFR eğrileri, montajdan önce H3 yedek buşingi, kötü topraklama ile montajdan sonra ve son olarak iyi bir toprak bağlantısı sağlandıktan sonra 'bırakıldığı gibi' durumu Şekil 5'te gösterilmiştir. Bu, orijinal burcun ne kadar kötü olduğunu, NB DFR'nin kurulum sonrası doğrulama için ne kadar pratik olduğunu ve iyi durumdaki bir buşing için DFR eğrisinin nasıl görünmesi gerektiğini çarpıcı bir şekilde görsel olarak hatırlatır.

Şekil 5: H3 buşing NB DFR test eğrileri ilk halinden son haline

Çıkarımlar:

► LF PF testi, YG yalıtımını değerlendirmek için birincil yaklaşımdır. UST ve GST ölçümleri arasındaki önemli farklılıklar daha fazla araştırma gerektirebilir. Buşingler, bir transformatörün genel GST ölçümünün bir parçasını oluşturur ve bu nedenle yüksek bir sargı-toprak LF PF test sonucunun bir faktörü olabilir. Megger, her zaman bir test kademesi veya potansiyel kademesi ile donatılmış buşinglerin test edilmesini önerir.

► Sıcaklık düzeltme tabloları, yalıtımı bozulmuş buşingler için doğru değildir. LF PF'nin 20°C'deki gerçek, eşdeğer değerine erişmenin tek güvenilir yolu, test numunesinin ITC faktörünü belirlemektir.

► 1 Hz ila 505 Hz aralığındaki NB DFR, burç yalıtımında hem erken hem de gelişmiş bozulmayı doğrular.

► Bir buşing montajından sonra, zayıf topraklamayı tespit etmek için bir doğrulama prosedürü olarak NB DFR testi önerilir.

► Özellikle buşingler için 1 Hz ve 505 Hz'deki PF test sonuçları önemli bir anlam taşır ve Megger'den Vince Oppedisano'nun coşkuyla belirttiği gibi, yalıtım testinin "mikroskobu" dur.



DELTA:

► Özel kapasitans ve PF/DF test cihazı (ayrıca akım uyarımı)

► Dar Bant DFR (NB DFR: 1 - 500 Hz)

► Bağımsız Sıcaklık Düzeltmesi (ITC)

► Gerilim Bağımlılığı Algılama (VDD)



TRAX + TDX

► Trafo ve trafo merkezi ekipmanları için çok fonksiyonlu bir test cihazı

► Dar Bant DFR (NB DFR: 1 - 500 Hz)

► Bağımsız Sıcaklık Düzeltmesi (ITC)

► Gerilim Bağımlılığı Algılama (VDD)



IDAX 322

► Megger'in DFR test cihazı - nem içeriği, PF/DF ve yağ iletkenliği analizi

► Yüksek parazitli ortamlarda hızlı ve güvenilir (1,4 kVrms test gerilimine kadar)

► DFR test cihazlarının tasarım ve uygulamasında 20 yılı aşkın deneyimin sonucu

► Transformatör kuruma izlemesini de gerçekleştirebilir


Kaynak: