Gefahrenursachen und Arten von Mehrfacherdungsschäden am Transformatorkern

Gefahren von Mehrpunkt-Bodenfehlern im Kern

Während des normalen Betriebs darf der Transformator-Kern keine Mehrpunkt-Bodenverbindungen aufweisen. Ein wechselndes Magnetfeld um die Wicklungen induziert Parasitärskapazitäten zwischen den Wicklungen, dem Kern und dem Gehäuse. Lebendige Wicklungen koppeln durch diese Kapazitäten, wodurch ein schwimmendes Potential des Kerns relativ zur Erde entsteht. Ungleichmäßige Abstände zwischen den Komponenten führen zu Potenzialunterschieden; wenn diese hoch genug sind, kommt es zu Funkenüberschlägen. Diese intermittierende Entladung degradiert über die Zeit das Transformatorenöl und die feste Isolation.

Um dies zu verhindern, werden Kern und Gehäuse sicher miteinander verbunden, um dasselbe Potential zu teilen. Allerdings bilden zwei oder mehr Bodenpunkte des Kerns oder metallischer Komponenten eine geschlossene Schleife, was zu Zirkulationen und lokalen Überhitzungen führt. Dies führt zur Zersetzung des Öls, zur Verringerung der Isolationsleistung und in schweren Fällen zum Verbrennen der Kernen aus Siliziumstahl, was zu schwerwiegenden Haupttransformator-Unfällen führt. Daher muss der Haupttransformatorkern eine Ein-Punkt-Bodenverbindung verwenden.

Ursachen für Kern-Bodenfehler

Hauptursachen sind: Kurzschlüsse der Erdplatten aufgrund schlechter Konstruktion/Design; Mehrpunkt-Bodenverbindungen durch Zubehör oder externe Faktoren; Metallsplitter, die im Transformator zurückgelassen wurden; und Bohrmaschen, Rost oder Schweißschlacke aufgrund minderwertiger Kernbearbeitung.

Arten von Kernausfällen

Sechs häufige Arten:

• Kontakt des Kerns mit Gehäuse/Klammer: z.B., nicht entfernte Transportnieten, Kontakt der Klammergelenke mit den Kernsäulen, gewellte Siliziumstahlscheiben, die die Klammern berühren, gefallenes Karton zwischen Klammerfüßen und Eisenjoch, oder überlange Thermometerhalter.

• Überlange Stahldeckel der Kernbolzen, die mit den Siliziumstahlscheiben kurtschließen.

• Fremdkörper im Tank, die partielle Kurzschlüsse verursachen (z.B., ein Schraubenzieher in einem 31500/110-Transformator, ein 120 mm langes Kupferkabel in einer 60000/220-Einheit).

• Feuchte/beschädigte Isolation (Schlamm, Feuchtigkeit, abgenutzte Klammer/Pad/Eisenkastenisolation), die zu Widerstands-Mehrpunkt-Bodenverbindungen führt.

• Abgenutzte Tauchpumpenlager, die Metallpulver freisetzen; elektromagnetische Anziehung bildet eine Brücke zwischen unteren Schienen, Pads oder Tankboden, was zu Mehrpunkt-Bodenverbindungen führt.

• Unzureichender Betrieb, Wartung und fehlende geplante Prüfungen.