Методи за анализ и отстраняване на неизправности в трансформаторите

 

Трансформатори, като основно оборудване в енергийните системи, изпълняват критични функции, включително трансформация на напрежението, регулиране на тока и електрическа изолация. Тяхната стабилна работа е от първостепенно значение за осигуряване на безопасността и ефективността на електрическите мрежи. Следващите раздели предоставят подробен анализ на управлението на работата на трансформаторите, често срещани методологии за откриване на повреди и процедури за отстраняване на неизправности.

 

 

Процедури за подготовка и проверка на трансформатора

 

Преди пускането в експлоатация на трансформатор е необходимо да се извърши цялостна проверка, за да се провери неговата готовност за оптимална работа:

 

Проверка на крепежните елементи и връзките: Извършете щателна проверка на всички крепежни елементи вътре и извън трансформатора, особено в критични точки на свързване, като например клеми за окабеляване и шини. Осигурете правилно прилагане на въртящия момент по време на затягане, за да предотвратите повреда на резбата, като същевременно избягвате заклинване, причинено от несъвместимост на материалите между болтовете и гайките.

 

Проверка на монтажа на компоненти: Проверете правилното повторно инсталиране на всички компоненти, демонтирани по време на транспортиране или монтаж, проверете вътрешните охлаждащи канали за липса на отломки и потвърдете липсата на остатъчни инструменти в корпуса на трансформатора.

 

Проверка на устройството за контрол на температурата: Проверете дали управляващите кабели за температурните контролери и индикатори са прокарани далеч от повърхностите на бобините и частите под напрежение. Закрепете ги отново, ако е необходимо, за да предотвратите смущения.

 

Охладителна системаи проверка на спомагателното оборудване: Проверете правилната работа на охлаждащите вентилатори, устройствата за контрол на температурата и спомагателните системи. По-специално проверете посоката на въртене на вентилатора, за да се гарантира, че въздушният поток е насочен нагоре от основата на намотките на трансформатора.

 

Предварителни тестове за въвеждане в експлоатация на трансформатори

 

За да се потвърди съответствието с проектните спецификации, преди въвеждане в експлоатация на трансформатора трябва да се извършат следните задължителни изпитвания:

 

Измерване на съпротивлението на постоянен ток: Извършете измервания на съпротивлението на намотките във всички позиции на отклоненията, за да проверите съответствието с проектните спецификации.

 

Измерване на съотношението на напрежението: Проверете точността натрансформация на напрежениетосъотношения и потвърждаване на правилността на обозначаването на векторната група чрез проверки на полярността и фазовата последователност.

 

Изпитване за съпротивление на изолацията: Извършете диелектрично изпитване между сърцевината и затягащите конструкции, за да проверите целостта на изолацията.

 

Изпитване за съпротивление на изолацията на намотките: Измерете съпротивлението на изолацията на намотките, за да проверите съответствието с изискванията за електрическа безопасност.

 

Изпитване за устойчивост на мрежова честота: За трансформатори, ремонтирани на място и върнати в експлоатация, изпитването за диелектрично издържащо напрежение трябва да се проведе при 80% от първоначалното фабрично ниво на изпитвателно напрежение, в съответствие с изискванията на IEC 60076-3, точка 10.

 

Предпазни мерки за безопасна работа на трансформатори

 

Проверка на заземителната система: Извършете щателна проверка на заземителната система след монтажа, за да се уверите в нейната безопасна и надеждна работа.

 

Предпазни бариери: Трансформаторите без защитен корпус трябва да бъдат оборудвани с изолационни бариери, за да се предотврати директен контакт с части под напрежение и да се намалят рисковете от токов удар.

 

Експлоатация от квалифициран персонал: Монтажът, въвеждането в експлоатация и поддръжката на трансформатори трябва да се извършват изключително от сертифицирани специалисти, за да се гарантира спазването на експлоатационните стандарти и протоколите за безопасност.

 

Предпазни мерки при пускане на трансформатор в експлоатация

 

Активиране на системата за контрол на температурата: Преди захранване калибрирайте и тествайте температурния контролер или температурния дисплей, за да проверите правилната му работа.

 

Процедура за захранване: Затворете прекъсвачите, когато трансформаторът е в празен ход. Активирайте релето за мигновена защита от свръхток по време на захранване, за да смекчите ефектите от пусковия ток.

 

Постепенно увеличаване на натоварването: След пускане в експлоатация, натоварването трябва да се увеличава постепенно и да се следи за необичайни звуци или вибрации, за да се избегнат внезапни увеличения на натоварването.

 

Протокол за намаляване на влагата: За трансформатори без напрежение, изложени на околна влажност >80% относителна влажност.

 

Често срещани повреди на трансформаторите и коригиращи действия

 

Грешка от прегряване: Това включва локализирано прегряване и прекомерно повишаване на общата температура. Проверете условията на натоварване, ток и разсейване на топлината.

 

Неизправности при разряд: Може да се проявят като частичен разряд, дъгов разряд или искров разряд; обикновено са свързани с проблеми с изолацията.

 

Повреда на изолацията: Като например повреда на изолацията или влошаване на изолационните характеристики; повредените изолационни материали трябва да бъдат незабавно проверени и подменени.

 

Други неизправности‌: Включително необичаен шум, неизправност на защитата, теч на масло и др.

 

Методи за откриване на повреди:

 

Визуална проверка‌: Проверете тока на натоварване, промените в цвета на маслото и външния вид за аномалии (напр. теч на масло, промяна в цвета).

 

Слухов мониторинг‌: Внимавайте за необичайни шумове по време на работа (напр. неравномерно бръмчене, пращене или съскащи звуци).

 

Електрическо измерване‌: Измерете трифазното съпротивление на постоянен ток и съпротивлението на изолацията, за да прецените дали стойностите попадат в нормалните граници.

 

 

Отстраняване на неизправности в изолацията

 

Намаляването на изолационните характеристики е често срещана повреда на трансформаторите, особено във влажна среда. Изпитването на изолационното съпротивление трябва да се проведе при подходящи условия, със следните стандартни стойности:

 

ВН към НН и земя: ≥ 300 MΩ (10 kV), ≥ 1000 MΩ (35 kV).

ВН към земя: ≥100 MΩ.

За заземяване на жилата/аксесоарите, вижте документацията на производителя.

 

Ако в трансформатора се наблюдава проникване на влага или кондензация (например видими капчици върху повърхности от епоксидна смола или основни компоненти), е необходимо незабавно изсушаване, за да се възстанови целостта на изолацията, независимо от текущата стойност на съпротивлението на изолацията.

 

 

Протокол за смекчаване на анормален шум от трансформатори

 

Нормалната работа на трансформатор ще произведе бръмчащ звук, който варира в зависимост от натоварването. Ако има необичаен звук, е необходим допълнителен анализ:

 

Разхлабване на сърцевината: Произвежда тракащи или бръмчащи шумове поради незакрепени ламинации или недостатъчен въртящ момент на болтовете.

 

Незаземено ядро‌: Генерира щракащи звуци на разряд от електростатично натрупване между ядрото и резервоара.

 

Дефекти в контактите на превключвателя: Причиняват скърцане или пукане от дъга в превключватели или шинни съединения.

 

Разряд на олово/намотка: Излъчва пукащи звукови дъги от пробив на изолацията във високоволтови зони.

 

Замърсени втулки‌: Задейства съскащ коронарен разряд поради натрупване на повърхностно масло/частици.

 

Отстраняване на неизправности в контрола на температурата

 

Неуспешно включване: Проверете захранването, предпазителите, клемните връзки и състоянието на превключвателя.

 

Няма показание за температура: Проверете връзката и съпротивлението на сензора.

 

Температурно отклонение: Проверете инсталирането на сензори и източници на смущения.

 

Грешка в комуникацията: Проверете комуникационната линия и се свържете с техническата поддръжка на доставчика.

 

Решения за смекчаване на трифазен дисбаланс на напрежението

 

Трифазният дисбаланс на напрежението често е причинен от заземителни повреди или дисбаланс на натоварването. Решенията включват:

 

Многоточково заземяване за намаляване на загубите в неутралната линия: Приложете многоточково заземяване в нисковолтови разпределителни мрежи, за да намалите загубите на мощност в неутралната линия чрез оптимизиране на пътищата за връщане на тока и минимизиране на импеданса.

 

Еднофазен трансформатор Разгръщане‌：Използвайте еднофазни трансформатори за зони с доминиращи еднофазни товари (напр. жилищни зони), за да изолирате небалансирани токове и да предотвратите хармонични смущения.

 

Мониторинг и балансиране на натоварването: Извършвайте периодични измервания на натоварването с помощта на клещи за измерване на токови отклонения между фазите.

 

Третиране при вариации в цвета на маслото и управление на течове

 

Потъмняване на маслото: Потъмняването на маслото (напр. кехлибареният цвят се превръща в кафяв/черен) показва абсорбция на влага и окислително разграждане, което води до намалена диелектрична якост и повишена киселинност. Сменяйте разваленото масло своевременно, за да предотвратите ускорено стареене на изолацията и потенциална повреда на оборудването.

 

Теч на масло: Определете дали да продължите работата и да организирате поддръжка въз основа на ситуацията с теча на масло или незабавно да спрете и да допълните маслото

 

В заключение, стабилната работа на трансформаторите е крайъгълният камък на надеждността на електроенергийната система. Чрез щателни проверки, бърза диагностика/отстраняване на повреди и проактивна поддръжка, експлоатационният живот на трансформаторите може да бъде ефективно удължен, процентът на повреди да бъде сведен до минимум и безопасността/ефективността на електроенергийните системи да се гарантира.