Неизправности в работата на силови трансформатори

По време на работа не се изключва появата на различни видове дефекти и неизправности на трансформаторите, засягащи тяхната работа в различна степен. При някои неизправности трансформаторите могат да останат в експлоатация дълго време, при други те трябва незабавно да бъдат изключени от работа. Във всеки случай възможността за по -нататъшна работа се определя от естеството щета. Неработоспособността на персонала, ненавременното приемане на мерки, насочени към отстраняване на понякога незначителни дефекти, водят до аварийни изключвания на трансформатори.

Причините за повредите са незадоволителни условия на работа, некачествен ремонт и монтаж на трансформатори. Дефекти на отделни структурни елементи на съвременното трансформатори, използването на недостатъчно качество изолационни материали.

Характерни са повреди на изолацията, магнитните вериги, превключващите устройства, завоите, пълнените с масло и порцеланови втулки.

Повреда на изолацията на трансформатори

Основната изолация често се поврежда поради нарушаване на нейната електрическа якост при намокряне, както и при наличие на малки недостатъци. В трансформатори 220 kV и по-високи повредите са свързани с появата на така наречения „пълзящ разряд“, който е е постепенно разрушаване на изолацията чрез разпространение на локални разряди повърхността на диелектрика под действието на работното напрежение. На повърхността изолация, се появява решетка от проводими канали, докато изчислената изолационна междина се намалява, което води до разрушаване на изолацията с образуването на мощна дъга вътре в резервоара.

Интензивното термично износване на изолацията на бобината се причинява от набъбването на допълнителната изолация на бобините и свързаното с това прекратяване на циркулацията на масло поради частично или пълно блокиране на маслените канали.

Механични повреди на изолацията на бобините често възникват, когато къси съединения във външната електрическа мрежа и недостатъчно електродинамично съпротивление на трансформаторите, което е резултат от отслабване на усилията за натискане на намотките.

Повреда на магнитни жила на трансформатори

Магнитните вериги се повреждат поради прегряване поради разрушаване на лаковото фолио между листовете и синтероване на стоманени листове, в случай на нарушаване на изолацията на пресовите щифтове, в случай на късо съединение, когато отделни елементи на магнитната верига се оказват затворени един към друг и към резервоара.

Повреда на превключващите устройства на трансформатори

Повреда на превключващите устройства на PMB възниква при прекъсване на контакта между подвижните плъзгащи пръстени и неподвижните тоководещи пръти. Влошаване на контакта възниква с намаляване на контактното налягане и образуване на оксиден филм върху контактните повърхности.

Превключвателите на чейнджърите са доста сложни устройства, които изискват внимателна настройка, проверка и специални тестове. Причините за повреда на превключвателя на натоварване са неизправности в работата на контакторите и превключвателите, изгорели контакти на контакторните устройства, засядане на контакторните механизми, загуба на механична якост от стоманени части и вата от хартия-бакелит.Повтарят се аварии, свързани с повреда на регулиращата намотка в резултат на припокриване на външната междина на защитната искрова междина.

Повреда на крановете от намотките към превключващите устройства и втулките се причинява главно от незадоволителното състояние на дажбите. контактни връзки, както и приближаването на гъвкави изходи към стените на резервоарите, замърсяване на маслото с проводими механични примеси, включително оксиди и метални частици от охладителни системи.

Повреда на трансформаторните втулки

Повредата на втулки 110 kV и по -високи е свързана главно с намокряне на хартиената основа. Проникването на влага в втулките е възможно, ако уплътненията са с лошо качество, при доливане на втулките трансформаторно масло с ниска диелектрична якост. Обърнете внимание, че повредата на втулките, като правило, е придружена от пожари на трансформатори, причинявайки значителни щети.

Типична причина за повреда на порцелановите втулки е нагряването на контактите в резбови съединения на композитни тоководещи щифтове или в точката на свързване на външни шини.

Защита на трансформаторите от вътрешни повреди

Извършва се защита на трансформаторите от вътрешни повреди устройства за релейна защита… Основните високоскоростни защити са диференциална токова защита от всички видове къси съединения в намотките и на клемите на трансформатора, защита на газа срещу къси съединения, възникнали вътре в резервоара на трансформатора и придружени от освобождаване на газ и от {понижаване на нивото на маслото, текущо прекъсване няма забавяне във времето от повреда в трансформатор, придружен от преминаване на относително големи токове късо съединение.

Всички защити срещу вътрешни повреди действат при изключване на всички прекъсвачи на трансформатора, а на подстанции, направени по опростени схеми (без прекъсвачи от страната на ВН) — при затваряне на прекъсвач на късо съединение или изключване на прекъсвач на захранващата линия.

Мониторинг и откриване на здравето на трансформатора повреди, възникващи в тях чрез анализ на газове, разтворени в масло

За откриване на повреди по трансформаторите на възможно най -ранните етапи от тяхното възникване, когато отделянето на газ все още може да бъде много слабо, в експлоатационната практика те се използват широко чрез хроматографски анализ на газове, разтворени в масло.

Факт е, че с развиващите се повреди на трансформатори, причинени от високотемпературно нагряване, се разлага маслото и твърдата изолация с образуването на леки въглеводороди и газове (с доста специфичен състав и концентрация), които се разтварят в масло и се натрупват в газа реле на трансформатора. Периодът на натрупване на газ в релето може да бъде доста дълъг, а натрупаният в него газ може да се различава значително от състава на газа, взет в близост до мястото на освобождаването му. Следователно диагностиката на неизправност въз основа на анализа на газа, взет от релето, е труден и дори може да се забави.

Анализът на газова проба, разтворена в масло, в допълнение към по -точната диагноза на повредата, дава възможност да се наблюдава нейното развитие преди задействане на газовото реле. И дори в случай на големи щети, кога защитата на газа се задейства при задействане на трансформатора, сравнението на съставите на газа, взет от релето и разтворен в маслото, може да бъде полезно за по -правилна оценка на тежестта на повредата.

Установен е съставът и пределните концентрации на газове, разтворени в масло, трансформатори в добро състояние и с типични видове повреди. Например, когато маслото се разлага под действието на електрическа дъга (припокриване в превключвателя), водородът се отделя предимно. От ненаситените въглеводороди преобладава ацетиленът, който в случая е характерен газ. Въглеродният окис и въглеродният диоксид присъстват в малки количества.

И тук е газът, отделен по време на разлагането на маслото и твърдата изолация (затваряне от завой до завой в намотката), се различава от газа, образуван само при разлагането на маслото, в забележимо съдържание на оксид и въглероден диоксид

За да се диагностицират щети от трансформаторите периодично (2 пъти годишно) вземат проби от масло за хроматография анализ на газове, разтворени в масло, докато медицинските спринцовки се използват за вземане на проби от масло.

Вземането на проби от масло се извършва, както следва: почистено от замърсяване на разклонителната тръба на клапана, предназначена за вземане на проби, върху разклонителната тръба се поставя гумен маркуч. Кранът се отваря и маркучът се промива с масло от трансформатора, краят на маркуча се повдига нагоре, за да се отстранят въздушните мехурчета. В края на маркуча е монтирана скоба; иглата на спринцовката се инжектира в стената на маркуча. Вземете маслото в спринцовката и след това! маслото се източва през иглата за измиване на спринцовката, операцията по пълнене на спринцовката с масло се повтаря, напълнената с масло спринцовка се инжектира с иглата в гумената запушалка и в тази форма се изпраща в лабораторията.

Анализът се извършва в лабораторни условия с помощта на хроматограф. Резултатите от анализа се сравняват с обобщените данни за състава и концентрацията на газ, отделян при различни видове повреди по трансформаторите, и се прави заключение за изправността на трансформатора или неговите повреди и степента на опасност от тези повреди.

По състава на газовете, разтворени в масло, е възможно да се определи прегряване на проводими връзки и конструктивни елементи на рамката на трансформатора, частични електрически разряди в масло, прегряване и стареене на твърдата изолация на трансформатора.