Fel i driften av krafttransformatorer

Under drift utesluts inte uppkomsten av olika typer av defekter och funktionsfel hos transformatorer, som påverkar deras funktion i varierande grad. I vissa fel kan transformatorer vara i drift under lång tid, i andra måste de omedelbart tas ur drift. Möjligheten till fortsatt arbete avgörs i alla fall av skadans art. Oförmåga hos personal, förtida antagande av åtgärder som syftar till att eliminera ibland mindre defekter leder till nödstopp av transformatorer.

Orsakerna till skadorna är otillfredsställande arbetsförhållanden, reparation av dålig kvalitet och installation av transformatorer. Defekter av individuella strukturella element i moderna transformatorer, användningen av otillräcklig kvalitet isoleringsmaterial.

Skador på isolering, magnetkretsar, kopplingsanordningar, svängar, oljefyllda och porslinsbussningar är typiska.

Skador på isoleringen av transformatorer

Huvudisoleringen är ofta skadad på grund av en kränkning av dess elektriska styrka när den är våt, såväl som i närvaro av små brister. I transformatorer 220 kV och högre är fel associerade med förekomsten av den så kallade "krypande urladdningen", vilket är en gradvis förstörelse av isoleringen genom spridning av lokala urladdningar på ytan av dielektrikumet under inverkan av driftspänningen . På ytisoleringen uppträder ett rutnät av ledande kanaler, medan det beräknade isoleringsgapet reduceras, vilket leder till att isoleringen förstörs med bildandet av en kraftig båge inuti tanken.

Det intensiva termiska slitaget på spolens isolering orsakas av svällningen av spolarnas extra isolering och det tillhörande upphörande av oljecirkulationen på grund av partiell eller fullständig blockering av oljekanalerna.

Mekanisk skada på spolarnas isolering uppstår ofta när kortslutningar i det externa elektriska nätverket och otillräckligt elektrodynamiskt motstånd hos transformatorerna, vilket är resultatet av en försvagning av ansträngningarna att pressa lindningarna.

Skador på transformatorers magnetiska kärnor

Magnetiska kretsar skadas på grund av överhettning på grund av förstörelsen av lackfilmen mellan plåtarna och sintring av stålplåtar, i fallet med att bryta isoleringen av pressstiften, i fallet med en kortslutning, när enskilda element i den magnetiska kretsen visar sig vara stängda för varandra och till tanken.

Fel i omkopplingsanordningar för transformatorer

Fel i PMB-omkopplingsanordningar uppstår när kontakten bryts mellan de rörliga släpringarna och de stationära ledarstavarna.Försämring av kontakten sker med en minskning av kontakttrycket och bildandet av en oxidfilm på kontaktytorna.

Växlingsbrytare är ganska komplexa enheter som kräver noggrann justering, inspektion och speciella tester. Orsakerna till fel på lastbrytaren är funktionsfel i kontaktorer och brytare, brända kontakter på kontaktoranordningar, fastklämning av kontaktormekanismer, förlust av mekanisk hållfasthet från ståldelar och papper-bakelitvadd. Återkommande olyckor i samband med fel i regleringen spole som härrör från överlappningen av det yttre gapet i skyddsgnistgapet.

Fel i kranarna från lindningarna till omkopplingsanordningarna och bussningarna orsakas huvudsakligen av det otillfredsställande tillståndet hos ransonerna. kontaktlänkar, såväl som närmandet av flexibla utlopp till tankarnas väggar, förorening av oljan med ledande mekaniska föroreningar, inklusive oxider och metallpartiklar från kylsystem.

Skador på transformatorbussningar

Fel på genomföringar 110 kV och över är främst relaterat till vätning av pappersbasen. Fuktinträngning i bussningarna är möjlig om tätningarna är av dålig kvalitet vid påfyllning av bussningarna transformatorolja med låg dielektrisk styrka. Observera att fel på bussningar, som regel, åtföljs av transformatorbränder, vilket orsakar betydande skada.

En typisk orsak till fel på porslinsbussningar är kontaktuppvärmning i gängade skarvar av ledande kompositstift eller vid anslutningspunkten för externa samlingsskenor.

Skydd av transformatorer från inre skador

Transformatorer är skyddade från inre skador reläskyddsanordningar... De huvudsakliga höghastighetsskydden är differentialströmsskydd mot alla typer av kortslutningar i lindningarna och vid transformatorns terminaler, gasskydd mot kortslutningar som uppstår inuti transformatortanken och åtföljs av utsläpp av gas och genom att {sänka oljenivån, strömavbrott det finns ingen tidsfördröjning från ett transformatorfel som åtföljs av passage av relativt stora kortslutningsströmmar.

Alla skydd mot inre skador fungerar när alla transformatorbrytare är avstängda och vid transformatorstationer gjorda enligt förenklade scheman (utan brytare på HV-sidan) — när en kortslutningsbrytare är stängd eller en kraftledningsbrytare är avstängd.

Övervakning och upptäckt av transformatorhälsoskador som uppstår i dem genom analys av gaser lösta i olja

För att upptäcka fel på transformatorer i de tidigaste möjliga skeden av deras uppkomst, när gasutsläppet fortfarande kan vara mycket svagt, används de i operativ praktik i stor utsträckning genom kromatografisk analys av gaser lösta i olja.

Faktum är att under utveckling av transformatorfel orsakade av högtemperaturuppvärmning, sönderfaller olja och fast isolering med bildning av lätta kolväten och gaser (med en ganska specifik sammansättning och koncentration), som löses upp i olja och ackumuleras i gasreläet i transformator. Perioden för gasackumulering i reläet kan vara ganska lång, och gasen som ackumuleras i det kan skilja sig avsevärt från sammansättningen av gasen som tas nära platsen för dess utsläpp.Därför är feldiagnostik baserad på analysen av gasen som tas från reläet svår och kan till och med försenas.

Analysen av ett gasprov löst i olja, förutom en mer exakt diagnos av felet, gör det möjligt att observera dess utveckling innan gasreläet utlöses. Och även vid stora skador, när gasskyddet aktiveras när transformatorn utlöses, kan jämförelsen av sammansättningen av gasen som tas från reläet och lösts upp i oljan vara användbar för en mer korrekt bedömning av svårighetsgraden av skadan.

Sammansättningen och gränskoncentrationerna av gaser lösta i olja, transformatorer i gott skick och med typiska typer av skador bestämdes. Till exempel, när olja sönderdelas under inverkan av en elektrisk ljusbåge (överlappning i omkopplaren), frigörs huvudsakligen väte. Av de omättade kolvätena dominerar acetylen, vilket i detta fall är en karakteristisk gas. Kolmonoxid och koldioxid finns i små mängder.

Och här är gasen som frigörs under nedbrytningen av olja och fast isolering (stängning från sväng till varv i lindningen) skiljer sig från gasen som bildas endast under nedbrytningen av olja i ett märkbart innehåll av oxid och koldioxid

För att diagnostisera skador från transformatorer med jämna mellanrum (2 gånger per år) ta oljeprover för kromatografianalys av gaser lösta i olja, medan medicinska sprutor används för att ta oljeprover.

Provtagning av olja utförs enligt följande: rengörs från smuts på ventilens grenrör avsedd för provtagning, en gummislang placeras på grenröret.Kranen öppnas och slangen spolas med olja från transformatorn, änden på slangen lyfts upp för att få bort luftbubblor. En klämma är installerad i änden av slangen; sprutans nål injiceras i väggen på slangen. Hämta oljan i sprutan och sen! oljan dräneras genom sprutans tvättnål, operationen att fylla sprutan med olja upprepas, sprutan fylld med olja injiceras med nålen i gummiproppen och skickas i denna form till laboratoriet.

Analysen utförs i laboratorieförhållanden med hjälp av en kromatograf. Resultaten av analysen jämförs med de aggregerade uppgifterna om sammansättning och koncentration av gas som frigörs vid olika typer av transformatorhaverier, och en slutsats dras om transformatorns funktionsduglighet eller dess haverier och graden av fara för dessa haverier.

Genom sammansättningen av gaser lösta i olja är det möjligt att bestämma överhettning av ledande anslutningar och strukturella element i transformatorramen, partiella elektriska urladdningar i olja, överhettning och åldring av transformatorns fasta isolering.