Kvarovi u radu energetskih transformatora

Tijekom rada nije isključena pojava raznih vrsta nedostataka i kvarova transformatora, koji u različitim stupnjevima utječu na njihov rad. U nekim kvarovima transformatori mogu ostati u pogonu dulje vrijeme, u drugima ih je potrebno odmah isključiti iz upotrebe. U svakom slučaju, mogućnost daljnjeg rada određena je prirodom oštećenja. Nesposobnost osoblja, nepravodobno poduzimanje mjera usmjerenih na uklanjanje ponekad manjih nedostataka dovode do hitnih isključenja transformatora.

Uzroci oštećenja su nezadovoljavajući uvjeti rada, nekvalitetna popravka i montaža transformatora. Nedostaci pojedinih strukturnih elemenata modernih transformatora, uporaba nedovoljne kvalitete izolacijski materijali.

Tipična su oštećenja izolacije, magnetskih krugova, sklopnih uređaja, zavoja, uljnih i porculanskih čahura.

Oštećenje izolacije transformatora

Glavna izolacija često je oštećena zbog kršenja njegove električne čvrstoće kada je mokra, kao iu prisutnosti malih nedostataka. U transformatorima 220 kV i više, kvarovi su povezani s pojavom takozvanog "puzajućeg pražnjenja", što je postupno uništavanje izolacije širenjem lokalnih pražnjenja na površini dielektrika pod djelovanjem radnog napona. . Na površinskoj izolaciji pojavljuje se mreža vodljivih kanala, dok se izračunati izolacijski razmak smanjuje, što dovodi do razaranja izolacije uz stvaranje snažnog luka unutar spremnika.

Intenzivno toplinsko trošenje izolacije zavojnice uzrokovano je bubrenjem dodatne izolacije zavojnica i time povezanim prestankom cirkulacije ulja zbog djelomičnog ili potpunog začepljenja uljnih kanala.

Mehanička oštećenja izolacije zavojnica često se javljaju kod kratkih spojeva u vanjskoj električnoj mreži i nedovoljnog elektrodinamičkog otpora transformatora, što je rezultat slabljenja napora za utiskivanje namota.

Oštećenje magnetskih jezgri transformatora

Magnetski krugovi oštećuju se zbog pregrijavanja zbog razaranja sloja laka između limova i sinteriranja čeličnih limova, u slučaju pucanja izolacije prešanih klinova, u slučaju kratkog spoja, kada pojedini elementi magnetskog ispada da je krug zatvoren jedan prema drugom i prema spremniku.

Kvar sklopnih uređaja transformatora

Kvar sklopnih uređaja PMB događa se kada se prekine kontakt između pokretnih kliznih prstenova i nepomičnih šipki vodiča.Do pogoršanja kontakta dolazi smanjenjem kontaktnog tlaka i stvaranjem oksidnog filma na kontaktnim površinama.

Prekidači su prilično složeni uređaji koji zahtijevaju pažljivo podešavanje, pregled i posebna ispitivanja. Uzroci kvara sklopke opterećenja su kvarovi u radu kontaktora i sklopki, spaljeni kontakti kontaktorskih uređaja, zaglavljivanje mehanizama kontaktora, gubitak mehaničke čvrstoće čeličnih dijelova i papirno-bakelitne vate Ponavljajuće nezgode povezane s kvarom regulacije zavojnica koja proizlazi iz preklapanja vanjskog raspora zaštitnog iskrišta.

Kvar odvojaka od namota do sklopnih uređaja i čahura uglavnom je uzrokovan nezadovoljavajućim stanjem obroka. kontakt veze, kao i približavanje fleksibilnih izlaza stjenkama spremnika, onečišćenje ulja vodljivim mehaničkim nečistoćama, uključujući okside i metalne čestice iz rashladnih sustava.

Oštećenje čahura transformatora

Kvar provodnika 110 kV i više uglavnom se odnosi na vlaženje papirne podloge. Prodiranje vlage u čahure moguće je ako su brtve loše kvalitete, prilikom dopunjavanja čahura transformatorsko ulje s niskom dielektričnom čvrstoćom. Imajte na umu da kvar čahura, u pravilu, prati požari transformatora, uzrokujući značajnu štetu.

Tipičan uzrok kvara porculanskih čahura je kontaktno zagrijavanje u navojnim spojevima kompozitnih vodljivih klinova ili na mjestu spajanja vanjskih sabirnica.

Zaštita transformatora od unutarnjih oštećenja

Transformatori su zaštićeni od unutarnjih oštećenja uređaji relejne zaštite... Glavne brze zaštite su diferencijalna strujna zaštita od svih vrsta kratkih spojeva u namotima i na stezaljkama transformatora, plinska zaštita od kratkih spojeva koji nastaju unutar spremnika transformatora i popraćeni oslobađanjem plina i {snižavanjem razine ulja, trenutni prekid nema vremenskog kašnjenja od kvara transformatora praćenog prolaskom relativno velikih struja kratkog spoja.

Sve zaštite od unutarnjih oštećenja djeluju kada su svi transformatorski prekidači isključeni, a kod trafostanica izrađenih prema pojednostavljenim shemama (bez prekidača na VN strani) - kada je sklopka kratkog spoja zatvorena ili prekidač dalekovoda isključen.

Praćenje i detekcija oštećenja zdravlja transformatora koja nastaju u njima analizom plinova otopljenih u ulju

Za otkrivanje kvarova na transformatorima u što ranijoj fazi njihovog nastanka, kada ispuštanje plinova još može biti vrlo slabo, u pogonskoj praksi naširoko se koriste kromatografskom analizom plinova otopljenih u ulju.

Činjenica je da s razvojem kvarova transformatora uzrokovanih visokotemperaturnim zagrijavanjem dolazi do razgradnje ulja i čvrste izolacije uz stvaranje lakih ugljikovodika i plinova (prilično specifičnog sastava i koncentracije), koji se otapaju u ulju i nakupljaju u plinskom releju transformator. Razdoblje nakupljanja plina u releju može biti prilično dugo, a plin nakupljen u njemu može se značajno razlikovati od sastava plina uzetog u blizini mjesta njegovog ispuštanja.Stoga je dijagnoza kvara na temelju analize plina uzetog iz releja teška i može čak kasniti.

Analiza uzorka plina otopljenog u ulju, osim točnije dijagnoze kvara, omogućuje praćenje njegovog razvoja prije aktiviranja plinskog releja. Pa čak i u slučaju velikih oštećenja, kada se plinska zaštita aktivira kada se transformator isključi, usporedba sastava plina uzetog iz releja i otopljenog u ulju može biti korisna za točniju procjenu težine šteta.

Utvrđen je sastav i granične koncentracije plinova otopljenih u ulju, transformatori u ispravnom stanju i tipičnih vrsta oštećenja. Na primjer, kada se ulje razgrađuje pod djelovanjem električnog luka (preklapanje u prekidaču), uglavnom se oslobađa vodik. Od nezasićenih ugljikovodika prevladava acetilen, koji je u ovom slučaju karakterističan plin. Ugljični monoksid i ugljični dioksid prisutni su u malim količinama.

I ovdje se plin koji se oslobađa tijekom razgradnje ulja i čvrste izolacije (zatvaranje od zavoja do zavoja u namotu) razlikuje od plina koji nastaje samo tijekom razgradnje ulja u primjetnom sadržaju oksida i ugljičnog dioksida

Za dijagnostiku oštećenja transformatora povremeno (2 puta godišnje) uzimaju se uzorci ulja za kromatografsku analizu plinova otopljenih u ulju, dok se za uzimanje uzoraka ulja koriste medicinske šprice.

Uzorkovanje ulja provodi se na sljedeći način: očišćena od prljavštine na ogranku ventila namijenjenom za uzorkovanje, na ogranak cijevi se postavlja gumeno crijevo.Slavina se otvori i crijevo se ispere uljem iz transformatora, kraj crijeva se podigne kako bi se uklonili mjehurići zraka. Na kraju crijeva postavljena je stezaljka; igla štrcaljke se ubrizgava u stijenku crijeva. Uzmite ulje u štrcaljku i onda! ulje se ispušta kroz iglu za pranje štrcaljke, ponavlja se operacija punjenja štrcaljke uljem, štrcaljka napunjena uljem ubrizgava se iglom u gumeni čep i u takvom obliku šalje u laboratorij.

Analiza se provodi u laboratorijskim uvjetima pomoću kromatografa. Rezultati analize uspoređuju se sa zbirnim podacima o sastavu i koncentraciji plinova koji se oslobađaju pri različitim vrstama kvarova transformatora, te se zaključuje o ispravnosti transformatora ili kvarova i stupnju opasnosti tih kvarova.

Po sastavu plinova otopljenih u ulju moguće je odrediti pregrijavanje vodljivih spojeva i konstrukcijskih elemenata okvira transformatora, parcijalna električna pražnjenja u ulju, pregrijavanje i starenje čvrste izolacije transformatora.