Poruchy v prevádzke výkonových transformátorov

Počas prevádzky nie je vylúčený výskyt rôznych typov porúch a porúch transformátorov, ktoré v rôznej miere ovplyvňujú ich prevádzku. Pri niektorých poruchách môžu transformátory zostať v prevádzke dlhú dobu, pri iných musia byť okamžite vyradené z prevádzky. V každom prípade je možnosť ďalšej práce daná povahou škody. Neschopnosť personálu, včasné prijatie opatrení zameraných na odstránenie niekedy menších porúch vedie k núdzovým odstávkam transformátorov.

Príčinou škôd sú nevyhovujúce pracovné podmienky, nekvalitná oprava a montáž transformátorov. Poruchy jednotlivých konštrukčných prvkov moderných transformátorov, použitie nedostatočnej kvality izolačné materiály.

Typické je poškodenie izolácie, magnetických obvodov, spínacích zariadení, závitov, olejových a porcelánových puzdier.

Poškodenie izolácie transformátorov

Hlavná izolácia je často poškodená v dôsledku porušenia jej elektrickej pevnosti, keď je mokrá, ako aj v prítomnosti malých nedostatkov. V transformátoroch 220 kV a vyšších sú poruchy spojené s výskytom takzvaného „plazivého výboja“, čo je postupná deštrukcia izolácie šírením lokálnych výbojov na povrchu dielektrika pôsobením prevádzkového napätia. . Na povrchovej izolácii sa objaví mriežka vodivých kanálov, zatiaľ čo vypočítaná izolačná medzera sa zníži, čo vedie k zničeniu izolácie s vytvorením silného oblúka vo vnútri nádrže.

Intenzívne tepelné opotrebovanie izolácie cievok je spôsobené napučaním dodatočnej izolácie cievok a s tým súvisiacim zastavením cirkulácie oleja v dôsledku čiastočného alebo úplného zablokovania olejových kanálov.

K mechanickému poškodeniu izolácie cievok často dochádza pri skratoch vo vonkajšej elektrickej sieti a nedostatočnom elektrodynamickom odpore transformátorov, čo je dôsledkom oslabenia snáh o lisovanie vinutí.

Poškodenie magnetických jadier transformátorov

Magnetické obvody sa poškodzujú v dôsledku prehriatia v dôsledku deštrukcie lakového filmu medzi plátmi a spekania oceľových plátov, v prípade porušenia izolácie lisovacích kolíkov, v prípade skratu, kedy jednotlivé prvky magnet. okruh sa ukáže ako uzavretý voči sebe a voči nádrži .

Porucha spínacích zariadení transformátorov

Porucha spínacích zariadení PMB nastane, keď sa preruší kontakt medzi pohyblivými zbernými krúžkami a stacionárnymi vodičmi.K zhoršeniu kontaktu dochádza pri poklese kontaktného tlaku a tvorbe oxidového filmu na kontaktných plochách.

Prepínače sú pomerne zložité zariadenia, ktoré vyžadujú starostlivé nastavenie, kontrolu a špeciálne testy. Príčinou poruchy záťažového spínača sú poruchy činnosti stýkačov a spínačov, spálené kontakty stykačových zariadení, zasekávanie stýkačových mechanizmov, strata mechanickej pevnosti oceľových častí a papierovo-bakelitová vata.Opakujúce sa nehody spojené so zlyhaním regulácie cievka vyplývajúca z prekrytia vonkajšej medzery ochranného iskriska.

Porucha odbočiek od vinutí k spínacím zariadeniam a priechodkám je spôsobená najmä nevyhovujúcim stavom dávok. kontaktné odkazy, ako aj približovanie flexibilných vývodov k stenám nádrží, kontaminácia oleja vodivými mechanickými nečistotami vrátane oxidov a kovových častíc z chladiacich systémov.

Poškodenie puzdier transformátora

Porucha priechodiek 110 kV a viac súvisí najmä s navlhčením papierového podkladu. Vniknutie vlhkosti do puzdier je možné, ak sú tesnenia nekvalitné, pri dopĺňaní puzdier transformátorový olej s nízkou dielektrickou pevnosťou. Upozorňujeme, že zlyhanie puzdier je spravidla sprevádzané požiarmi transformátora, ktoré spôsobujú značné škody.

Typickou príčinou poruchy porcelánových vývodiek je kontaktné zahrievanie v závitových spojoch kompozitných vodivých kolíkov alebo v mieste pripojenia vonkajších prípojníc.

Ochrana transformátorov pred vnútorným poškodením

Transformátory sú chránené pred vnútorným poškodením reléové ochranné zariadenia... Hlavnými vysokorýchlostnými ochranami sú diferenciálna prúdová ochrana proti všetkým typom skratov vo vinutí a na svorkách transformátora, plynová ochrana proti skratom vyskytujúcim sa vo vnútri nádrže transformátora a sprevádzané uvoľňovaním plynu a {znížením hladiny oleja, prerušenie prúdu nedochádza k časovému oneskoreniu od poruchy transformátora sprevádzanej prechodom relatívne veľkých skratových prúdov.

Všetky ochrany proti vnútornému poškodeniu fungujú, keď sú vypnuté všetky ističe transformátora a v rozvodniach vyrobených podľa zjednodušených schém (bez ističov na strane VN) — keď je zatvorený istič skratu alebo je vypnutý istič elektrického vedenia.

Monitorovanie a zisťovanie poškodenia zdravia transformátorov, ktoré sa v nich vyskytujú, analýzou plynov rozpustených v oleji

Na detekciu porúch na transformátoroch v čo najskoršom štádiu ich vzniku, kedy môže byť uvoľňovanie plynu ešte veľmi slabé, sa v prevádzkovej praxi široko využívajú pri chromatografickej analýze plynov rozpustených v oleji.

Faktom je, že pri rozvíjajúcich sa poruchách transformátora spôsobených vysokoteplotným ohrevom sa olej a pevná izolácia rozkladajú za vzniku ľahkých uhľovodíkov a plynov (s pomerne špecifickým zložením a koncentráciou), ktoré sa rozpúšťajú v oleji a hromadia sa v plynovom relé transformátor. Obdobie akumulácie plynu v relé môže byť pomerne dlhé a plyn nahromadený v ňom sa môže výrazne líšiť od zloženia plynu odoberaného v blízkosti miesta jeho uvoľnenia.Preto je diagnostika poruchy založená na analýze plynu odoberaného z relé ťažká a môže byť dokonca oneskorená.

Analýza vzorky plynu rozpustenej v oleji okrem presnejšej diagnostiky poruchy umožňuje sledovať jej vývoj pred spustením plynového relé. A aj v prípade veľkého poškodenia, keď sa pri vypnutí transformátora aktivuje plynová ochrana, porovnanie zloženia plynu odoberaného z relé a rozpusteného v oleji môže byť užitočné pre presnejšie posúdenie závažnosti Škoda.

Stanovilo sa zloženie a limitné koncentrácie plynov rozpustených v oleji, transformátory v dobrom stave a s typickými typmi poškodení. Napríklad, keď sa ropa rozkladá pôsobením elektrického oblúka (prekrytie spínača), uvoľňuje sa hlavne vodík. Z nenasýtených uhľovodíkov prevláda acetylén, ktorý je v tomto prípade charakteristickým plynom. Oxid uhoľnatý a oxid uhličitý sú prítomné v malých množstvách.

A tu je plyn, ktorý sa uvoľňuje pri rozklade ropy a tuhá izolácia (uzavierajúca sa od zákruty k zákrute vo vinutí) sa líši od plynu, ktorý vzniká iba pri rozklade ropy, v značnom obsahu oxidu a oxidu uhličitého.

Aby bolo možné diagnostikovať poškodenie od transformátorov, pravidelne (2x ročne) odoberajte vzorky oleja na chromatografickú analýzu plynov rozpustených v oleji, pričom na odber vzoriek oleja sa používajú lekárske striekačky.

Odber vzoriek oleja sa vykonáva nasledovne: na odbočku ventilu určenom na odber vzoriek sa očistí od nečistôt, na odbočku sa nasadí gumená hadica.Kohútik sa otvorí a hadica sa prepláchne olejom z transformátora, koniec hadice sa zdvihne, aby sa odstránili vzduchové bubliny. Na konci hadice je nainštalovaná svorka; ihla injekčnej striekačky sa vstrekne do steny hadice. Dostaňte olej do injekčnej striekačky a potom! olej sa vypustí cez umývaciu ihlu striekačky, operácia naplnenia striekačky olejom sa zopakuje, striekačka naplnená olejom sa vstrekne ihlou do gumovej zátky a v tejto forme sa odošle do laboratória.

Analýza sa uskutočňuje v laboratórnych podmienkach pomocou chromatografu. Výsledky analýzy sa porovnajú s agregovanými údajmi o zložení a koncentrácii plynov uvoľnených pri rôznych typoch porúch transformátora a urobí sa záver o prevádzkyschopnosti transformátora alebo jeho poruchách a stupni nebezpečenstva týchto porúch.

Podľa zloženia plynov rozpustených v oleji je možné určiť prehrievanie vodivých spojov a konštrukčných prvkov kostry transformátora, čiastočné elektrické výboje v oleji, prehrievanie a starnutie pevnej izolácie transformátora.