För att säkerställa avbrottsfri strömförsörjning är det viktigt att kunna förlita sig på krafttransformatorers funktioner. Mer än en tredjedel av transformatorfelen varje år orsakas av så kallade lindningskopplare, eller OLTC:s som de förkortas på engelska.
Lindningskopplare används för spänningsreglering. De är de enda rörliga delarna av en transformator och kräver frekvent skötsel och underhåll. En lindningskopplare med övergångsimpedans av resistortyp genererar en extra effektförlust när den opererar, vilket måste begränsas till en kort tid. Annars kan hela transformatorn bli överhettad och det kan leda till katastrofala konsekvenser. För att hantera situationer som dessa behövs en skyddsfunktion.
Nilanga Abeywickrama och Tord Bengtsson föreslår ett nytt tillvägagångssätt för lindningskopplarövervakning och -skydd i sitt konferensbidrag ”On-load tap changer monitoring and protection by extra power loss and circulating current analysis”. Genom att analysera den extra effektförlusten och den cirkulerande strömmen under en lindningskopplaroperation visade deras resultat banbrytande resultat. Med lämplig signalbehandlingsteknik är det inte nödvändigt att installera ytterligare sensorer eller dedikerad insamlingshårdvara i moderna transformatorstationer som tillhandahåller digitaliserade spännings- och strömsignaler.
Nilanga Abeywickrama kommer att presentera resultaten av studien på CIGRE Biennial Session i Paris i augusti. Resultaten av bidraget kan bli betydande för industrin. Enkelt uttryckt gör metoderna det möjligt för företag att spara in extra kostnader för att installera ytterligare sensorer eller hårdvaror. Istället kan företagen, i de flesta fall, använda infrastrukturen i redan befintliga system.
– Jag tror att en av anledningarna bakom de positiva kommentarer som de här resultaten har fått, är att många är förvånade över att det går att få fram den här typen av information, säger Nilanga Abeywickrama.
I konferensbidraget föreslår Nilanga Abeywickrama och Tord Bengtsson övervaknings- och skyddsmetoder som är tillämpliga på lindningskopplare av motståndstyp. Metoderna har verifierats med mer än 20 000 fältinspelade lindningskopplaroperationer från olika lindningskopplarmodeller.
Den cirkulerande strömmens varaktighet, en av de uppskattade parametrarna, är en viktig indikation på hur väl övergången utförs eftersom stora avvikelser från designvärdet är en anledning till oro och något som måste åtgärdas.
Genom att tillämpa lämplig signalbehandlingsteknik kan den stadiga delen av effektförlusten hos en transformator förutsägas och undvikas. Därigenom kan förändringarna under en uttagsoperation erhållas med en noggrannhet bättre än 1 % av det nominella värdet och en tidsupplösning på ca 1 ms.
– Tidigare trodde man att detta vara omöjligt eftersom förändringar av den här storleksordningen, 1 % signalnivå, vanligtvis inte kan uppmätas. Konventionella signalanalystekniker tillåter inte att man undersöker värden under 1 %. Vi har alltså kunnat få fram information på andra nivåer än vad man normalt skulle göra med traditionella tekniker, säger Nilanga Abeywickrama.
