Jakie są najczęstsze usterki transformatorów?
Typowe usterki transformatorów mogą wynikać z różnych czynników, w tym problemów elektrycznych, mechanicznych i środowiskowych. Częstą usterką jest uszkodzenie izolacji uzwojeń, które może wystąpić na skutek przegrzania, nadmiernych naprężeń elektrycznych lub starzenia się materiałów izolacyjnych. Ta usterka może prowadzić do zwarć lub zwarć doziemnych w uzwojeniach, wpływając na wydajność transformatora i potencjalnie powodując uszkodzenie. Innym częstym problemem jest gromadzenie się wilgoci w oleju transformatorowym lub izolacji, co może pogorszyć właściwości izolacyjne i prowadzić do zmniejszenia wytrzymałości dielektrycznej lub wyładowań niezupełnych. Mogą również wystąpić usterki mechaniczne, takie jak luźne połączenia, zerwane zaciski lub uszkodzone tuleje, pogarszające integralność strukturalną transformatora i parametry elektryczne. Regularna konserwacja, obejmująca test rezystancji izolacji, analizę oleju i kontrole wizualne, pomaga zidentyfikować i złagodzić te typowe usterki, aby zapewnić niezawodne działanie transformatora.
Najczęstszą przyczyną awarii transformatora są naprężenia termiczne, wynikające przede wszystkim z przeciążenia lub niedostatecznego chłodzenia. Kiedy transformator jest poddawany prądom przekraczającym jego pojemność znamionową lub pracuje w wysokich temperaturach otoczenia, w uzwojeniach i izolacji może gromadzić się nadmierne ciepło. To naprężenie termiczne przyspiesza starzenie się materiałów izolacyjnych, zmniejsza wytrzymałość dielektryczną i może prowadzić do uszkodzenia izolacji lub zwarć. Przeciążenie, tymczasowe lub trwałe, powoduje przegrzanie, które z czasem może spowodować degradację elementów transformatora. Właściwe dobranie transformatorów do ich zamierzonych obciążeń, zapewnienie odpowiedniej wentylacji i chłodzenia oraz monitorowanie temperatur roboczych mają kluczowe znaczenie w zapobieganiu awariom związanym z naprężeniami termicznymi i wydłużaniu żywotności transformatora.
Usterki przekładników prądowych (CT) zazwyczaj obejmują problemy związane z dokładnością, integralnością izolacji i integralnością mechaniczną. Typowe błędy obejmują niedokładny pomiar z powodu wewnętrznych zwarć lub otwartych obwodów w uzwojeniach przekładnika prądowego, co może prowadzić do błędnych odczytów w przekaźnikach ochronnych lub układach pomiarowych. Wady izolacji, takie jak uszkodzenie materiałów izolacyjnych lub wnikanie wilgoci, mogą pogorszyć wydajność i dokładność przekładnika prądowego. Usterki mechaniczne, takie jak luźne połączenia, uszkodzone zaciski lub uszkodzenia fizyczne, mogą mieć wpływ na integralność strukturalną przekładnika prądowego i ciągłość elektryczną. Regularne testowanie i konserwacja, w tym testowanie rezystancji izolacji, testowanie przekładni i kontrole wizualne, pomagają wykryć i wyeliminować te usterki, aby zapewnić niezawodne działanie przekładników prądowych w systemach elektrycznych.
Usterki w rdzeniu transformatora mogą objawiać się na kilka sposobów, wpływając na wydajność i wydajność transformatora. Jedną z powszechnych usterek jest uszkodzenie izolacji rdzenia, w wyniku którego materiały izolacyjne pomiędzy warstwami rdzenia z czasem ulegają degradacji, co prowadzi do zwiększonych prądów wirowych i strat w rdzeniu. Ta usterka może zmniejszyć wydajność transformatora i zwiększyć temperaturę roboczą. Innym problemem są uszkodzenia mechaniczne rdzenia, takie jak wypaczenie lub odkształcenie warstw rdzenia na skutek naprężeń mechanicznych lub sił magnetycznych, które mogą mieć wpływ na rozkład strumienia magnetycznego transformatora i jego sprawność. Uszkodzenia rdzenia mogą również obejmować luźne śruby lub zaciski rdzenia, które mogą powodować wibracje mechaniczne lub hałas podczas pracy. Regularne inspekcje i testy, w tym inspekcje wizualne i pomiary rezystancji izolacji rdzenia, pomagają wykryć i złagodzić te usterki, aby utrzymać niezawodność i wydajność transformatora.
Sprawdzanie usterek w transformatorze obejmuje kilka technik diagnostycznych pozwalających zidentyfikować potencjalne problemy i zapewnić niezawodne działanie. Pierwszym krokiem jest kontrola wzrokowa, polegająca na sprawdzeniu transformatora pod kątem oznak uszkodzeń fizycznych, wycieków oleju lub przegrzania. Testowanie rezystancji izolacji mierzy rezystancję izolacji pomiędzy uzwojeniami oraz pomiędzy uzwojeniami a ziemią, wykrywając uszkodzenie izolacji lub wnikanie wilgoci. Badanie współczynnika mocy ocenia stan materiałów izolacyjnych i wykrywa zanieczyszczenia lub efekty starzenia. Analiza gazów rozpuszczonych (DGA) oleju transformatorowego identyfikuje gazy powstające w wyniku uszkodzenia izolacji lub przegrzania, wskazując potencjalne uszkodzenia wewnętrzne. Analiza odpowiedzi częstotliwościowej (FRA) mierzy reakcję transformatora na różne częstotliwości w celu wykrycia ruchu uzwojenia lub usterek mechanicznych. Te testy diagnostyczne, przeprowadzane regularnie w ramach programów konserwacji zapobiegawczej, pomagają ocenić stan transformatora, wcześnie zidentyfikować usterki i wdrożyć działania naprawcze, aby zapobiec awariom i zapewnić niezawodne działanie.