จับความลับของการสัมผัสใน 20 มิลลิวินาที
เครื่องทดสอบตัวเปลี่ยนแท็ปหม้อแปลงขณะทำงาน (OLTC) จับ "ความผิดปกติที่ผ่านไปอย่างรวดเร็ว" ในรูปคลื่นการเปลี่ยนได้อย่างไร
ระหว่างการบำรุงรักษาสถานีไฟฟ้าตามปกติ วงจรการเปลี่ยนแท็ปเต็มรูปแบบของตัวเปลี่ยนแท็ปหม้อแปลงขณะทำงาน (OLTC) ใช้เวลาเพียงไม่กี่สิบมิลลิวินาที ในช่วงเวลาสั้นๆ นั้น หม้อแปลงหลักขนาดหลายหมื่น kVA จะต้องทำการควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้เสร็จสิ้นโดยไม่ขัดจังหวะการจ่ายไฟ เครื่องทดสอบตัวเปลี่ยนแท็ปหม้อแปลงขณะทำงาน ซึ่งออกแบบตามมาตรฐาน DL/T 846.8-2004 "ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูง" ใช้ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง 30 kHz ความละเอียดเวลา 0.1 ms และแหล่งจ่ายกระแสคงที่สูงสุด 24 V เพื่อเปลี่ยนการทำงานของการสัมผัสที่ผ่านไปอย่างรวดเร็วให้เป็นเส้นโค้งการวินิจฉัยที่อ่านได้ อธิบายประกอบ และจัดเก็บได้
1. ณ สถานที่: ตรวจพบความผิดปกติทันที
ในการทดสอบป้องกันประจำปีที่สถานีไฟฟ้า 220 kV หม้อแปลงหลักหมายเลข 2 วิศวกรได้ต่อแคลมป์ทดสอบสีเหลือง เขียว แดง และดำตามลำดับเข้ากับบุชชิ่งแรงดันไฟฟ้าสูง A, B และ C และจุดนิวทรัล และต่อปลายอีกด้านเข้ากับขั้ว A, B, C และ O ของเครื่องมือ ด้านที่ไม่ได้รับการทดสอบ (แรงดันปานกลางและแรงดันต่ำ) ถูกลัดวงจรและต่อลงดิน ด้วยการต่อสายแบบ Y0 และเลือกกระแสชาร์จ 1 A เครื่องมือได้ทำการตรวจสอบตัวเองและเข้าสู่สถานะการชาร์จ เมื่อการอ่านค่าความต้านทานสามเฟสคงที่แล้ว ผู้ปฏิบัติงานได้กด "เริ่มการทดสอบ" และสั่งให้ตัวเปลี่ยนแท็ปจากตำแหน่งที่ 1 ไปยังตำแหน่งที่ 2 จากระยะไกล
รูปคลื่นการเปลี่ยนสามรูปปรากฏบนหน้าจอสามช่องเกือบพร้อมกัน ในเฟส A ส่วน T2 ซึ่งเป็นช่วงเวลาประมาณ 5 ms ที่ตัวต้านทานการเปลี่ยนทั้งสองทำงานขนานกัน แสดงการลดลงอย่างรวดเร็ว ห่างจากเส้นวิเคราะห์อัตโนมัติสีน้ำเงิน วงกลมสีขาวจะทำเครื่องหมายความผิดปกติโดยอัตโนมัติ: ความต้านทานลดลงอย่างกะทันหันจากประมาณ 5.0 โอห์ม บ่งชี้ว่าหน้าสัมผัสขาดระหว่างขั้นตอนการทำงานขนาน หากปล่อยให้ทำงานต่อไปด้วยข้อบกพร่องนี้ในระยะยาว ประกายไฟจะกัดกร่อนสายไฟตัวต้านทานการเปลี่ยนและหน้าสัมผัสซ้ำๆ จนในที่สุดจะนำไปสู่ความล้มเหลวในการเปลี่ยนแท็ป หรือแม้กระทั่งการหยุดทำงานของหม้อแปลงโดยไม่ได้วางแผนไว้
ด้วยวิธีการแบบแมนนวลแบบเก่าที่ใช้นาฬิกาจับเวลาไฟฟ้าบวกกับมัลติมิเตอร์ ความผิดปกติ 20 ms นี้แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจจับได้ บน ZXYZ-2012 มันจะถูกทำเครื่องหมายโดยอัตโนมัติ สามารถซูมเพื่อตรวจสอบพิกัดซ้ำ พิมพ์ได้ ณ สถานที่ และส่งออกโดยตรงไปยังรายงาน Word
2. เอกสารทางเทคนิค: ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญโดยสรุป
เครื่องมือนี้ใช้แหล่งจ่ายกระแสคงที่สามเฟสเพื่อชาร์จขดลวด และการเชื่อมต่อแบบสี่สายเพื่อกำจัดอิทธิพลของความต้านทานสายนำโดยไม่ต้องมีการชดเชยสายนำเพิ่มเติม พารามิเตอร์หลักแสดงอยู่ด้านล่าง
| รายการ | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| ช่วงกระแสชาร์จ | ช่วง 3 A / 1 A; ช่วง 0.6 A / 0.2 A (กระแสคงที่สามเฟส) |
| แรงดันเอาต์พุตสูงสุด | 24 V |
| ช่วงความต้านทานการเปลี่ยน | สูงสุด 100 โอห์ม |
| ช่วงการวัดความต้านทาน | ช่วง 1 A: 0.4 โอห์ม - 20 โอห์ม; ช่วง 0.2 A: 10 โอห์ม - 100 โอห์ม |
| ความยาวบันทึกรูปคลื่น | 300 ms |
| อัตราการสุ่มตัวอย่าง | 30 kHz |
| ความละเอียดเวลา | 0.1 ms |
| ความละเอียดความต้านทาน | 0.1 โอห์ม |
| ความแม่นยำความต้านทาน | ±5% ของค่าที่อ่านได้ ± 0.1 โอห์ม |
| ความแม่นยำเวลา | ±0.5% ของค่าที่อ่านได้ ± 0.2 ms |
| อุณหภูมิในการทำงาน | -10 °C ถึง 40 °C |
| ความชื้นสัมพัทธ์ | < 85 % RH |
| ส่วนต่อประสานผู้ใช้ | หน้าจอสัมผัส LCD สี 800*480, เครื่องพิมพ์ความเร็วสูงในตัว, รองรับเมาส์ภายนอก |
| การจัดเก็บข้อมูล | บันทึกชุดทดสอบ 1000 ชุดบนบอร์ด; รองรับแฟลชไดรฟ์ USB |
| การส่งออกรายงาน | สร้างรายงานการทดสอบรูปแบบ Word ได้ในคลิกเดียว |
3. ขั้นตอนการทดสอบ: ขั้นตอนการทำงานภาคสนามเจ็ดขั้นตอน
เครื่องมือนี้รองรับทั้งโหมดการทดสอบแบบมีขดลวดและไม่มีขดลวด และปรับให้เข้ากับการกำหนดค่าการต่อสาย Y0, Y และ Δ ค่าความต้านทานจะแสดงโดยตรงโดยไม่ต้องแปลงด้วยตนเอง การทดสอบแบบมีขดลวดมาตรฐานมีเจ็ดขั้นตอน:
- ขั้นตอนที่ 1 - การแยกความปลอดภัย: ถอดสายไฟทุกด้านของหม้อแปลงที่กำลังทดสอบ ยืนยันว่าด้านที่ไม่ได้รับการทดสอบ (แรงดันปานกลางและแรงดันต่ำ) ถูกลัดวงจรสามเฟสและต่อลงดิน ต่อขั้วกราวด์ของเครื่องมือเข้ากับกราวด์ที่เชื่อถือได้
- ขั้นตอนที่ 2 - การต่อสาย: ตามหลักการจับคู่สี ให้หนีบสายทดสอบสีเหลือง/เขียว/แดง/ดำเข้ากับขั้ว A, B, C และจุดนิวทรัลของแรงดันไฟฟ้าสูง และต่อปลายอีกด้านด้วยสีเดียวกันเข้ากับขั้ว A, B, C และ O ของเครื่องมือ สำหรับการต่อสายแบบ Δ ให้ปฏิบัติตามคำแนะนำบนหน้าจออย่างเคร่งครัดและต่อสายสองรอบ
- ขั้นตอนที่ 3 - การทดสอบตัวเองเมื่อเปิดเครื่อง: เข้าสู่เมนูหลัก พิมพ์ชื่ออุปกรณ์ เลือกไดเรกทอรีจัดเก็บ (ดิสก์ภายในหรือไดรฟ์ USB ภายนอก) และเลือกบันทึกอัตโนมัติ
- ขั้นตอนที่ 4 - การตั้งค่าพารามิเตอร์: เลือกทิศทางการเปลี่ยนแท็ปขึ้น/ลงและตำแหน่งเป้าหมาย (เช่น 1-2) เลือกประเภทขดลวด (Y0 / Y / Δ) เลือกช่วงกระแสชาร์จ (0.2 A / 1 A 0-20 โอห์ม / 1 A 0-4 โอห์ม) และตั้งค่าความต้านทานทริกเกอร์ด้วยตนเองหากจำเป็น
- ขั้นตอนที่ 5 - ชาร์จและรอ: เครื่องมือจะจ่ายไฟให้กับขดลวดโดยอัตโนมัติ รอจนกว่าการอ่านค่าความต้านทานสามเฟสจะคงที่ (หม้อแปลงคอนเวอร์เตอร์ใช้เวลานานกว่าในการชาร์จและต้องใช้ความอดทน)
- ขั้นตอนที่ 6 - เริ่มการทดสอบ: หลังจากกด "เริ่มการทดสอบ" ให้สั่งงานตัวเปลี่ยนแท็ปจากระยะไกลหรือด้วยตนเองเพื่อเปลี่ยนตำแหน่ง เครื่องมือจะจับรูปคลื่นการเปลี่ยนเต็มรูปแบบโดยอัตโนมัติและคำนวณ T0-T4 และ R0-R2
- ขั้นตอนที่ 7 - ตรวจสอบและจัดเก็บ: บนอินเทอร์เฟซการซูม ให้ลากเส้นวิเคราะห์สีน้ำเงินเพื่อตรวจสอบจุดลักษณะเฉพาะ ยืนยันเครื่องหมายความผิดปกติ และบันทึกข้อมูล เชื่อมต่อเครื่องพิมพ์เพื่อรายงาน ณ สถานที่ หรือส่งออกผ่าน USB และแปลงเป็นเอกสาร Word บนซอฟต์แวร์พีซีโฮสต์
สำหรับตัวเปลี่ยนแท็ปที่ไม่ได้เคลื่อนที่เป็นเวลานาน คู่มือจะระบุเฉพาะว่าควรหมุนตัวเปลี่ยนไปมาหลายครั้งก่อนทำการทดสอบเพื่อขจัดชั้นออกไซด์บนพื้นผิวและสิ่งสกปรกระหว่างหน้าสัมผัส มิฉะนั้นรูปคลื่นแรกจะบิดเบี้ยวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานหน้าสัมผัส ห้ามถอดสายทดสอบออกระหว่างการทดสอบ เมื่อเสร็จสิ้น ให้ปิดเครื่องมือก่อนถอดสายไฟใดๆ
4. สถานการณ์การใช้งาน: สี่ช่วงเวลาที่เครื่องทดสอบนี้จำเป็นต้องมี
- การทดสอบการว่าจ้าง: ก่อนจ่ายไฟให้กับหม้อแปลงหลักที่ติดตั้งใหม่หรือได้รับการยกเครื่อง ตรวจสอบว่าลำดับการทำงานของ OLTC เวลาในการสลับ และความต้านทานการเปลี่ยนเป็นไปตามค่าจากโรงงาน
- การทดสอบป้องกัน: ตามรอบที่ระบุในรหัสการส่งมอบอุปกรณ์ไฟฟ้าและการทดสอบป้องกัน ให้ทำการทดสอบแบบมีขดลวดบน OLTC ที่ใช้งานอยู่เพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานการเปลี่ยนและการเปลี่ยนแปลงของการซิงโครไนซ์สามเฟส
- การยอมรับหลังการยกเครื่อง: หลังจากการตรวจสอบถัง การเปลี่ยนหน้าสัมผัส หรือการเปลี่ยนสายไฟตัวต้านทานการเปลี่ยน ตรวจสอบว่าคุณภาพการประกอบและเวลาในการทำงานขนานกลับสู่ค่าที่ออกแบบไว้
- การวินิจฉัยข้อผิดพลาด: เมื่อเกิดความไม่สมดุลของความต้านทาน DC การปฏิเสธ/การเคลื่อนที่เกินของตัวเปลี่ยนแท็ป หรืออุณหภูมิที่สูงผิดปกติของถังหลัก ให้คำนวณย้อนกลับการสึกกร่อนของหน้าสัมผัส ตัวต้านทานการเปลี่ยนแบบเปิด หรือการติดขัดของกลไกจากรูปคลื่น
สำหรับ OLTC ที่ควบคุมความจุ คู่มือจะขอให้ผู้ใช้แจ้งผู้ผลิตก่อนสั่งซื้อ เพื่อให้สามารถโหลดอัลกอริทึมที่เกี่ยวข้องได้ สำหรับหม้อแปลงคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งมีค่าความเหนี่ยวนำขดลวดสูงทำให้เวลาในการชาร์จนาน ขอแนะนำโหมด "auto tap-cycle" เพื่อทำงานตำแหน่งต่อเนื่องและลดช่วงเวลาที่หม้อแปลงหยุดทำงาน
5. ปัญหาและวิธีแก้ไขภาคสนามทั่วไปสี่ประการ
จากประสบการณ์ภาคสนาม จุดที่การทดสอบ OLTC มักจะ "ติดขัด" จะกระจุกตัวอยู่ในสี่พื้นที่ต่อไปนี้:
| ปัญหา | อาการ ณ สถานที่ | สาเหตุรากเหง้า | วิธีแก้ไข |
|---|---|---|---|
| การต่อสายแบบ Δ ไม่สามารถสร้างการซิงโครไนซ์สามเฟสได้ | ขดลวดแบบ Δ ไม่มีจุดนิวทรัล การต่อสายรอบเดียวจะจับเพียงสองเฟส ทำให้เส้นโค้งการซิงโครไนซ์สามเฟสไม่สมบูรณ์ | ขดลวดแบบ Δ ต่อปลายชนปลาย ขั้ว O ของเครื่องมือไม่มีจุดนิวทรัลให้ต่อ จึงไม่สามารถวัดสามเฟสพร้อมกันได้ | ต่อสายสองรอบ: ทดสอบครั้งแรกด้วย A-C, B-C, หมุนตัวเปลี่ยนกลับไปยังตำแหน่งเดิม (โดยไม่ต้องใช้กระแสไฟ) จากนั้นสลับไปที่ A-B, C-B สำหรับรอบที่สอง เครื่องมือจะรวมผลลัพธ์สามเฟสบนหน้าจอเดียวโดยอัตโนมัติและแสดงการซิงโครไนซ์สามเฟส |
| รูปคลื่นแรกมีสัญญาณรบกวนและบิดเบี้ยวในตัวเปลี่ยนแท็ปที่ไม่ได้ใช้งานนาน | ในการเปลี่ยนแท็ปครั้งแรกของหม้อแปลงสำรองที่ติดตั้งใหม่ รูปคลื่นจะสั่นที่ขั้นตอน R1 และ R2 และค่าความต้านทานจะกระจาย | ชั้นออกไซด์บนพื้นผิวสัมผัสและคราบน้ำมัน/คาร์บอนที่สะสมระหว่างหน้าสัมผัสทำให้ความต้านทานหน้าสัมผัสไม่เสถียร | ก่อนการทดสอบอย่างเป็นทางการ ให้สั่งงานตัวเปลี่ยนแท็ปไปมา 3-5 รอบเพื่อ "ปรับ" หน้าสัมผัสและขจัดออกไซด์และสิ่งสกปรก จากนั้นจึงทำการวัด |
| ช่วงกระแสผิดพลาดทำให้รูปคลื่นถูกตัดเมื่อความต้านทานการเปลี่ยนข้ามขอบเขตของช่วง | ความต้านทานการเปลี่ยนที่ประมาณการภาคสนามอยู่ที่ประมาณ 12 โอห์ม ภายใต้ช่วง 1 A รูปคลื่นจะถูกตัด การสลับไปที่ 0.2 A จะแก้ไขการตัด แต่จะลดความละเอียดลง | ช่วง 1 A ครอบคลุม 0.4-20 โอห์ม และช่วง 0.2 A ครอบคลุม 10-100 โอห์ม แถบ 10-20 โอห์ม จะทับซ้อนกันทั้งสอง แต่ความต้านทานทริกเกอร์ต้องตรงกับความต้านทานการเปลี่ยนจริง ณ สถานที่ | สำหรับความต้านทานขนาดเล็กถึงปานกลาง (0-4 โอห์ม) ให้ตั้งค่าความต้านทานทริกเกอร์เป็น 300 mΩ สำหรับแถบ 1-20 โอห์ม ให้ใช้ค่าเริ่มต้น 500 mΩ เหนือ 10 โอห์ม ให้สลับไปที่ช่วง 0.2 A โดยตรง (เครื่องมือมีค่าทริกเกอร์เริ่มต้นในตัวอยู่แล้ว ไม่จำเป็นต้องตั้งค่า) |
| การชาร์จช้าในหม้อแปลงคอนเวอร์เตอร์ทำให้ช่วงเวลาที่หม้อแปลงหยุดทำงานยาวนานขึ้นทีละตำแหน่ง | หม้อแปลงคอนเวอร์เตอร์มีค่าความเหนี่ยวนำสูง แต่ละตำแหน่งต้องมีการชาร์จใหม่และตั้งค่าพารามิเตอร์ใหม่ ทำให้ช่วงเวลาที่หม้อแปลงหยุดทำงานยาวนานขึ้น | ในโหมดดั้งเดิม แต่ละตำแหน่งที่วัดได้ต้องขัดจังหวะการชาร์จ รีเซ็ตพารามิเตอร์ และจ่ายไฟให้กับขดลวดใหม่ | เลือก "auto tap-cycle": กระแสชาร์จยังคงเปิดอยู่ พารามิเตอร์จะไม่ถูกรีเซ็ต หลังจากตำแหน่งหนึ่งเสร็จสิ้น ให้กด "Continue Test" เพื่อเข้าสู่ตำแหน่งถัดไป สำหรับรุ่นตัวเปลี่ยนที่ไม่มีตำแหน่ง 9A-9B ให้ข้ามตำแหน่งนั้นด้วยตนเองก่อนเปิดใช้งานโหมดอัตโนมัติ |