Трансформаторы – это высоковольтное оборудование, облегчающее передачу и распределение электроэнергии. Его основная цель — снизить уровни напряжения в данной энергосистеме. Но, несмотря на то, что это закрытые устройства без вращающихся частей, они не полностью защищены от неисправностей. Если эти неисправности возникнут, оставление их без внимания может привести к катастрофическим последствиям, поскольку трансформатор повредится и затруднит повседневную работу.

Чтобы этого избежать, необходимо сначала ознакомиться с наиболее распространенными неисправностями трансформатора и способами их диагностики и защиты от них.

1. Ошибка перегрева.

Перегрев трансформатора часто возникает из-за перегрузок, превышающих допустимые перегрузки, указанные производителем в соответствии со стандартами IEC, а также из-за внешних неисправностей, таких как короткое замыкание в последующих установках или отказ системы охлаждения. К счастью, большинство неисправностей, связанных с перегревом, можно легко предотвратить, проводя надлежащее обслуживание трансформатора. Однако, если этой проблемой пренебречь, перегрев обычно приводит к разрушению изоляции обмоток.

Общие шаги для диагностики этой проблемы:

Проверьте, правильно ли работают охлаждающие вентиляторы, а также состояние вентиляторов и масляных насосов.

Осмотрите радиатор и убедитесь, что он чистый. В противном случае очистите его от пыли, грязи и других загрязнений, которые могли прилипнуть к нему.

Определите, существует ли какая-либо перегрузка по току, проверив ток трансформатора и при необходимости уменьшив нагрузку, чтобы поддерживать номинальный ток устройства.

Температура окружающей среды может повлиять на трансформатор, когда он работает в особенно жаркие дни. В таких ситуациях рассмотрите возможность включения охлаждающих станций.

Масло в основном работает для охлаждения трансформатора. Таким образом, проверьте, не закончился ли уровень масла, и при необходимости замените его. Кроме того, не забудьте проверить наличие потенциальных утечек, вызывающих проблему.

2. Неисправности масла и изоляции обмоток.

Трансформаторные масла специально созданы для обеспечения электроизоляции в сильных электрических полях. Таким образом, существенное снижение его диэлектрической прочности может означать, что масло больше не пригодно к использованию. Некоторые факторы, которые могут привести к ухудшению диэлектрической прочности масла, включают полярные загрязнители, такие как вода и разрушение целлюлозной бумаги.

В случае незначительных неисправностей, таких как повреждение изоляции болтов сердечника, локальный перегрев и т. д., искрение вызывает медленное образование газа в масле и его подъем в сторону маслорасширителя.

С другой стороны, серьезная неисправность, которая приводит к сильной дуге, быстро высвобождает большой объем паров газа и масла, которые не успевают выйти наружу. Таким образом, это бурное развитие событий физически вытесняет масло и создает давление, которое заставляет масло хлынуть в расширитель.

По сути, локальный пробой и нагрев масла являются основной причиной практически всех неисправностей, затрагивающих сердечник и обмотки трансформатора.

3. Основная ошибка

Серьезный перегрев происходит, если какая-либо часть изоляции жилы повреждена или структура пластин жилы перекрыта проводящим материалом, который пропускает достаточный вихревой ток. Кроме того, обратите внимание на изолированные болты сердечника, используемые для затягивания сердечника. Нарушение изоляции может привести к попаданию блуждающего тока, что также будет способствовать перегреву.

4. Межфазное замыкание

Эти проблемы, также известные как трехфазные замыкания, не возникают через заземление и, таким образом, ограничиваются только сопротивлением обмотки. Значение этого сопротивления намеренно заложено в трансформаторном блоке для ограничения максимального тока короткого замыкания. Это достигается за счет того, что поток реактивного сопротивления рассеяния генерирует необходимый уровень короткого замыкания, не связывая первичную и вторичную обмотки. Дифференциальные реле и реле Бухгольца являются основными способами устранения этой неисправности.

Для диагностики междуфазного замыкания проверьте, изолировали ли защитные устройства трансформатора трансформатор и выпустили ли масло из баков. Некоторые из обычных причин короткого замыкания при этой неисправности включают в себя:

Низкий уровень масла

Стареющий трансформатор

Плохое масло из-за загрязнения воды

Высокое напряжение из-за молнии или других скачков напряжения

5. Неисправности бака (уровень масла) и сбой охлаждения.

Утечка масла в трансформаторе может привести к пробою между концевыми соединениями и обмотками. Когда масла меньше, чем необходимо для баков, это приводит к снижению изоляции обмоток. В конечном итоге неисправность бака приводит к аномальному повышению температуры трансформатора. Проверяйте герметичность путем периодического визуального осмотра корпуса резервуара. К частым причинам утечки относятся:

Ослабление винтов корпуса бака

Коррозия на корпусе танка

Механические повреждения, возникшие в результате сильного удара по корпусу цистерны.

С другой стороны, отказ системы охлаждения неизбежно повлияет на производительность трансформатора и не позволит ему работать на полную мощность. Большинство трансформаторов меньшего размера, как правило, подходят только для естественного охлаждения, но более крупные модели требуют принудительного охлаждения. Выполните проверку работоспособности системы охлаждения трансформатора, чтобы убедиться, что она продолжает работать должным образом.

Заключение

Распространенные неисправности трансформаторов, указанные выше, должны послужить хорошей отправной точкой, которая позволит вам лучше контролировать свои трансформаторы и обеспечить их нормальное функционирование. Вы также должны знать, как определять критичность трансформатора.

Тем не менее, существует множество других неисправностей, которые могут повлиять на трансформатор. Рассмотрите возможность сотрудничества с машиностроительной и электротехнической компанией, которая поможет провести испытания электрического трансформатора и обслуживать эти критически важные компоненты вашей электрической системы.