Oznaki awarii transformatorów mocy podczas eksploatacji

Przegrzanie transformatora

Przeciążenie transformatora.

Konieczne jest sprawdzenie obciążenia transformatora. W przypadku transformatorów o stałym obciążeniu przeciążenie można ustawić za pomocą amperomierzy, w przypadku transformatorów o nierównej krzywej obciążenia - biorąc dzienny harmonogram prądu.

Należy również zauważyć, że transformatory dopuszczają normalne przeciążenia, w zależności od krzywej obciążenia, temperatury otoczenia i letniego niedociążenia. Ponadto dopuszczalne są awaryjne przeciążenia transformatorów, niezależnie od dotychczasowego obciążenia i temperatury czynnika chłodzącego.

Dopuszczalne przyrosty temperatury poszczególnych części transformatora oraz oleju powyżej temperatury czynnika chłodzącego, powietrza lub wody nie mogą przekraczać wartości normatywnych. Jeśli te środki nie przyniosą pożądanego efektu, konieczne jest odciążenie transformatora poprzez podłączenie innego transformatora do pracy równoległej lub odłączenie mniej krytycznych odbiorników.

Wysoka temperatura pokojowa dla transformatorów. Należy mierzyć temperaturę powietrza w pomieszczeniu transformatora w odległości 1,5-2 m od kadzi transformatora w połowie jej wysokości. Jeżeli temperatura ta jest wyższa o więcej niż 8-10°C od temperatury powietrza zewnętrznego, konieczna jest poprawa wentylacji pomieszczenia transformatorowni.

Niski poziom oleju w transformatorze. W takim przypadku odsłonięta część cewki i aktywna stal znacznie się przegrzewają; Po upewnieniu się, że ze zbiornika nie ma wycieków oleju, konieczne jest uzupełnienie oleju do normalnego poziomu.

Usterki wewnętrzne transformatora: zwarcia między zwojami, fazami; powstanie zwarcia w wyniku uszkodzenia izolacji śrub (kołków) dokręcających aktywną stal transformatora; zwarcia między aktywnymi blachami stalowymi transformatora.

Wszystkie te wady przy drobnych zwarciach, pomimo wysokiej miejscowej temperatury, zwykle nie zawsze dają zauważalny wzrost ogólnej temperatury oleju, a rozwój tych usterek prowadzi do gwałtownego wzrostu temperatury oleju.

Nietypowe buczenie w transformatorze

Nacisk na laminowany obwód magnetyczny transformatora jest osłabiony. Śruby zaciskowe muszą być dokręcone.

Przerwa spawana w przednim obwodzie magnetycznym transformatora jest przerwana. Pod wpływem drgań obwodu magnetycznego, dokręcania pionowych śrub mocujących pręty o osłabionych jarzmach, zmieniało to szczeliny w połączeniach, co powodowało wzmożony szum. Konieczne jest wytłumienie rdzenia magnetycznego poprzez wymianę uszczelek w górnym i dolnym łączeniu blach rdzenia magnetycznego.

Zewnętrzne arkusze obwodu magnetycznego transformatora wibrują. Konieczne jest zaklinowanie liści tekturą elektryczną.

Poluzowane śruby mocujące pokrywę transformatora i inne części. Sprawdź dokręcenie wszystkich śrub.

Transformator jest przeciążony lub obciążenie fazowe jest znacznie niezrównoważone. Konieczne jest wyeliminowanie przeciążenia transformatora lub zmniejszenie nierównowagi obciążenia odbiorców.

Zwarcia występują między fazami i zwojami. Cewka wymaga naprawy.

Transformator działa na przepięcie. Konieczne jest ustawienie przełącznika napięcia (jeśli występuje) w pozycji odpowiadającej zwiększonemu napięciu.

Wysyłanie wewnątrz transformatora

Nakładanie się (ale nie pękanie) między uzwojeniami lub zaczepami do obudowy z powodu przepięć. Cewkę należy sprawdzić i naprawić.

Przerwanie uziemienia. Jak wiecie, aktywna stal i wszystkie inne części obwodu magnetycznego w transformatorze są uziemione, aby odprowadzać do ziemi ładunki statyczne, które pojawiają się na tych częściach, ponieważ cewka i metalowe części obwodu magnetycznego są zasadniczo płytami kondensator.

W przypadku przerwania uziemienia mogą wystąpić wyładowania na uzwojeniu lub jego zaczepach do obudowy, co jest postrzegane jako pękanie wewnątrz transformatora.

Potrzeba wyzdrowienia grunt do poziomu, na jakim został wykonany przez producenta: podłączyć uziemienie w tych samych punktach i po tej samej stronie transformatora, czyli po stronie zacisków uzwojenia niskiego napięcia. Jeśli jednak uziemienie zostanie nieprawidłowo przywrócone, w transformatorze mogą wystąpić zwarcia, w których mogą wystąpić prądy krążące.

Zerwanie uzwojeń transformatora i wybicie w nich

Podział uzwojeń do skrzynki między uzwojeniami wysokiego i niskiego napięcia lub między fazami.

Przyczyny uszkodzeń uzwojeń transformatora:

a) występują przepięcia związane z burzami, procesami awaryjnymi lub procesami łączeniowymi;

b) jakość oleju gwałtownie się pogorszyła (wilgoć, zanieczyszczenie itp.);

c) spadł poziom oleju;

d) izolacja uległa naturalnemu zużyciu (starzeniu);

e) ze zwarciami zewnętrznymi, jak również ze zwarciami wewnątrz transformatora, wysiłki elektrodynamiczne.

Należy podkreślić, że przepięcia nie mogą powodować przebić izolacji, a jedynie zachodzenie między uzwojeniami, fazami lub między uzwojeniem a obudową transformatora. W wyniku zachodzenia na siebie zazwyczaj tylko powierzchnia kilku zwojów topi się, a na sąsiednich zwojach pojawia się sadza, ale nie ma pełnego połączenia między zwojami, fazami ani między uzwojeniem a obudową transformatora.

Przebicie izolacji uzwojenia transformatora można wykryć megaomomierzem. Jednak w niektórych przypadkach, gdy w wyniku przepięcia uzwojenia pojawiają się gołe miejsca w postaci kropek (wyładowanie punktowe), usterkę można wykryć jedynie poprzez badanie transformatora przyłożonym lub wyindukowanym napięciem. Konieczna jest naprawa uzwojenia iw razie potrzeby wymiana oleju transformatorowego.

Przerwy w uzwojeniach transformatora. W wyniku zerwania lub złego styku część drutu topi się lub pali. Usterka jest wykrywana przez uwolnienie gazu palnego w przekaźniku gazowym i działanie przekaźnika sygnału lub wyłączenia.

Przyczyny przerw w uzwojeniach transformatora:

a) źle lutowana cewka;

b) doszło do uszkodzenia przewodów łączących końce cewek z zaciskami;

c) podczas zwarcia powstają siły elektrodynamiczne wewnątrz i na zewnątrz transformatora. Przerwę można wykryć, odczytując amperomierze lub używając megaomomierza.

Podczas łączenia uzwojeń transformatora w trójkąt, faza obwodu otwartego jest wykrywana przez odłączenie uzwojenia w jednym punkcie i testowanie każdej fazy transformatora osobno. Pęknięcie występuje najczęściej w miejscach zagięcia pierścienia pod śrubą.

Cewka wymaga naprawy.

Aby zapobiec powtarzającemu się przerywaniu odczepów uzwojenia transformatora, odczep wykonany z drutu okrągłego należy zastąpić łącznikiem elastycznym - tłumikiem składającym się z zestawu cienkich pasków miedzianych o przekroju równym przekrój drutu.

Ochrona gazu transformatorowego

Zabezpieczenie gazowe przed uszkodzeniem wewnętrznym lub nieprawidłową pracą transformatora, w zależności od intensywności tworzenia się gazu, jest wyzwalane albo sygnałem, albo wyłączeniem, albo obydwoma jednocześnie.

Zabezpieczenie gazowe jest wyzwalane sygnałem.

Powody wyłączenia zabezpieczenia gazowego transformatora:

a) nastąpiło wewnętrzne uszkodzenie transformatora, powodujące lekkie zagazowanie;

b) podczas napełniania lub czyszczenia oleju do transformatora dostało się powietrze;

c) poziom oleju powoli opada z powodu spadku temperatury otoczenia lub wycieku oleju ze zbiornika.

Zabezpieczenie gazowe transformatora wyzwoliło się dla sygnału i wyzwolenia lub tylko wyzwolenia.Jest to spowodowane wewnętrznym uszkodzeniem transformatora i innymi przyczynami, którym towarzyszy silne tworzenie się gazów:

a) nastąpiło zwarcie między zwojami uzwojenia pierwotnego lub wtórnego transformatora. Uszkodzenie to może być spowodowane niedostateczną izolacją złączy przejściowych, przebiciem izolacji uzwojeń podczas próby ciśnieniowej lub przebiciem miedzi uzwojenia, mechanicznym uszkodzeniem izolacji, naturalnym zużyciem, przepięciami, siłami elektrodynamicznymi podczas zwarć, ekspozycji z powodu obniżenia poziomu oleju.

Duży prąd przepływa przez zwarte zwoje, a prąd fazowy może tylko nieznacznie wzrosnąć; izolacja zwojów szybko się pali, same zwoje mogą się palić, a zniszczenie sąsiednich zwojów jest możliwe. W swoim rozwoju wypadek może przekształcić się w zwarcie międzyfazowe.

Jeśli liczba zamkniętych obiegów jest znaczna, to w krótkim czasie olej bardzo się nagrzewa i może wrzeć. W przypadku braku przekaźnika gazu olej i dym mogą być wydalane przez wtyczkę bezpieczeństwa ekspandera.

Zwarciu między zwojami towarzyszy nie tylko nieprawidłowe nagrzewanie się oleju i pewien wzrost prądu po stronie zasilania, ale także spadek rezystancji fazy, w której nastąpiło zwarcie;

b) nastąpiło zwarcie międzyfazowe, spowodowane tymi samymi przyczynami co przebicie izolacji i przebiegające gwałtownie. W takim przypadku olej może być odprowadzany z ekspandera lub przez membranę rury bezpieczeństwa, która jest instalowana w transformatorach o mocy 1000 kVA i więcej;

c) nastąpiło zwarcie w wyniku uszkodzenia izolacji śrub mocujących stal czynną transformatora. Zwarcie mocno się nagrzewa i powoduje przegrzanie oleju. Śruba i pobliskie aktywne blachy stalowe mogą zostać zniszczone. W transformatorach z czołowymi obwodami magnetycznymi może dojść do zwarcia w kontakcie z jarzmami podkładek dociskających pręty;

d) nastąpiło zwarcie między arkuszami stali czynnej w wyniku przebicia izolacji między arkuszami w wyniku naturalnego zużycia (starzenia) izolacji. Istotne prądy wirowe przyczyniają się do dużego miejscowego przegrzania czynnej stali, co z czasem może doprowadzić do miejscowego wypalenia stali (pożar w żelazie). W przednich obwodach magnetycznych może wystąpić silne nagrzewanie się złączy przez prądy wirowe z powodu uszkodzenia znajdujących się w nich uszczelnień;

e) poziom oleju w transformatorze znacznie się obniżył lub następuje intensywne oddzielenie powietrza od oleju w wyniku nagłego ochłodzenia lub po naprawie (zalanie świeżym olejem, czyszczenie wirówką itp.).

Należy podkreślić, że w praktyce zdarzały się również przypadki błędnego działania zabezpieczenia gazowego na skutek wadliwego działania wtórnych obwodów łączeniowych zabezpieczenia. Na przykład działanie zabezpieczenia gazowego transformatora może być spowodowane różnymi przyczynami. Dlatego przed przystąpieniem do rozwiązywania problemów konieczne jest dokładne ustalenie przyczyny, która spowodowała zadziałanie zabezpieczenia gazowego. W tym celu należy ustalić, które z zabezpieczeń (przekaźnik) zadziałały, przeprowadzić badanie gazów zgromadzonych w przekaźniku gazowym oraz określić ich palność, kolor, ilość i skład chemiczny.

Łatwopalność gazu wskazuje na uszkodzenia wewnętrzne. Jeżeli gazy są bezbarwne i nie palą się, to przyczyną zadziałania przekaźnika jest uwolnione powietrze z oleju Barwa wydzielającego się gazu pozwala ocenić charakter uszkodzenia; biało-szary kolor wskazuje na uszkodzenie papieru lub tektury, żółty - drewno, czarny - olej. Ale ponieważ kolor gazu może po pewnym czasie zniknąć, jego kolor należy określić, gdy tylko się pojawi. Spadek temperatury zapłonu oleju wskazuje również na uszkodzenia wewnętrzne. Jeśli przyczyną zadziałania zabezpieczenia gazowego jest uwolnienie powietrza, należy je zwolnić z przekaźnika. Gdy poziom spadnie, należy uzupełnić olej, wyłączyć zabezpieczenie gazowe od hamowania.

W przypadku uszkodzenia cewki należy zlokalizować miejsce uszkodzenia i przeprowadzić odpowiednią naprawę. W tym celu konieczne jest otwarcie transformatora i wyjęcie rdzenia. Zwarte zwoje uzwojenia można znaleźć, gdy transformator jest przełączany ze strony niskiego napięcia na stronę pod napięciem. Zwarcie będzie bardzo gorące i z cewki będzie wydobywać się dym. W ten sposób można znaleźć inne zwarcia.

Uszkodzone miejsca w aktywnej stali można znaleźć, gdy transformator pracuje na biegu jałowym (z usuniętym rdzeniem). W tych miejscach będzie bardzo gorąco. W tym teście napięcie jest przykładane do cewki niskiego napięcia i zwiększane od zera; uzwojenie wysokiego napięcia musi być wstępnie odłączone w kilku miejscach, aby uniknąć uszkodzenia uzwojenia (z powodu braku oleju).

Zwarcie między arkuszami stali czynnej transformatora i jego stopienie należy wyeliminować poprzez doładowanie uszkodzonej części obwodu magnetycznego z wymianą izolacji międzypłaszczowej. Uszkodzoną izolację w złączach obwodu magnetycznego wymienia się na nową, składającą się z arkuszy azbestu o grubości 0,8–1 mm, impregnowanych lakierem glifowym. Papier kablowy o grubości 0,07-0,1 mm układany jest na górze i na dole.

Nieprawidłowe napięcie wtórne transformatora

Napięcie pierwotne transformatora jest takie samo, a napięcie wtórne jest takie samo bez obciążenia, ale zmienia się znacznie pod obciążeniem.

Powody:

a) słaby styk przy podłączaniu jednego zacisku lub wewnątrz uzwojenia jednej fazy;

b) przerwanie uzwojenia pierwotnego transformatora prętowego połączonego zgodnie ze schematem trójkąt-gwiazda lub trójkąt-trójkąt.

Napięcia pierwotne transformatora są takie same, a napięcia wtórne nie są takie same przy obciążeniu i bez obciążenia.

Powody:

a) początek i koniec uzwojenia jednej fazy uzwojenia wtórnego są mylone przy połączeniu w gwiazdę;

b) otwarty w uzwojeniu pierwotnym transformatora połączonego w gwiazdę. W tym przypadku napięcia wtórne trzech linii nie są zerowe;

c) otwarty w uzwojeniu wtórnym transformatora, gdy jest podłączony zgodnie ze schematem gwiazda-gwiazda lub trójkąt-gwiazda. W tym przypadku tylko jedno napięcie międzyfazowe jest niezerowe, a pozostałe dwa napięcia międzyfazowe są zerowe.

W schemacie połączenia trójkąt-trójkąt otwarty obwód jego obwodu wtórnego można ustanowić, mierząc rezystancję lub podgrzewając uzwojenia: uzwojenie fazy, która ma obwód otwarty, będzie zimne z powodu braku w nim prądu. W tym drugim przypadku możliwa jest tymczasowa praca transformatora przy obciążeniu prądowym uzwojenia wtórnego, które wynosi 58% wartości nominalnej. Naprawa uzwojeń jest konieczna w celu wyeliminowania uszkodzeń powodujących naruszenie symetrii napięcia wtórnego transformatora.