Mislukking Analise en Probleemoplossingsgevalle van Verteilingstransformateurs

Oorsake van Stroomverdeeltransfoorfaal
Faale veroorsaak deur Temperatuurstygging
Invloed op Metalmateriaal
Wanneer 'n transfoor in bedryf is, en die stroom te groot is, wat lei tot 'n kliëntlading wat die bepaalde kapasiteit van die transfoor oorskry, sal die temperatuur van die transfoor styg, wat op sy beurt die metalmateriaal verweek en hul meganiese sterkte aansienlik verminder. Neem kopar as voorbeeld. As dit lanktermyn blootgestel word aan 'n hoëtemperatuuromgewing bo 200 °C, sal sy meganiese sterkte aansienlik verzwak; as die temperatuur korttermyn 300 °C oorskry, sal die meganiese sterkte ook skerp daal. Vir alumiiniummateriaal moet die langtermynwerkstemperatuur onder 90 °C beheer word, en die korttermynwerkstemperatuur mag nie 120 °C oorskry nie.
Invloed van Swak Kontak
Swak kontak is 'n belangrike oorsaak van baie verspreidingsstoornisse, en die temperatuur van die elektriese kontakgedeelte het 'n groot invloed op die kwaliteit van die elektriese kontak. Wanneer die temperatuur te hoog is, sal die oppervlak van die elektriese kontakgeleier hevig oksideer, en die kontakweerstand sal aansienlik toeneem, wat lei tot 'n temperatuurstygging van die geleier en sy komponente, en in ernstige gevalle kan die kontakpunte saamgesmolten raak.
Invloed op Isolasiemateriaal
Wanneer die omgewingstemperatuur die redelike reeks oorskry, sal organiese isolasiemateriaal breekbaar word, wat die ouderdomsproses bespoedig, en lei tot 'n aansienlike afname in isolasieeienskappe, en in ernstige gevalle kan diëlektriese deurbraak plaasvind. Studies het getoon dat vir Klask A isolasiemateriaal, binne hul temperatuurbestendige reeks, elke 8 - 10 °C temperatuurstygging, die effektiewe leeftyd van die materiaal naby die helfte verminder. Hierdie verhouding tussen temperatuur en leeftyd staan bekend as die "termiese ouderdomseffek", wat 'n belangrike faktor is wat die betroubaarheid van isolasiemateriaal beïnvloed.
 Stoornisse van Verspreidingstransformers Geveroorzaak deur Swak Kontak
Foute Veroorsaak deur Oksidering van Beskermende Lae
Om die algemene prestasie van geleiers te verbeter, word oppervlakmodifikasietegnieke dikwels in ingenieurspraktyk gebruik om sleutelkontakgedeeltes te behandel. Neem die geleierstaf van 'n transfoor as voorbeeld. 'n Edelmetalbeskermende laag (soos goud, silwer, of tin-alloys) word gewoonlik op sy werkoppervlak gevorm deur elektroplateer. Hierdie metallurgiese bindlaag kan die fisiese en chemiese eienskappe van die kontakvlak aansienlik verbeter.

Dit moet opgemerk word dat tydens masjineriaanse bewerking in toerustingonderhoud of onder lanktermyn termiese belasting, die beslag deelwise kan afskuil of oksidering en korrosie kan ervaar, wat probleme soos 'n abnormalis toename in kontakweerstand en 'n afname in stroomdraagvermoë kan veroorsaak. Eksperimentele data wys dat wanneer die dikteverlies van die beslag 30% oorskry, die elektriese geleidingsstabiliteit van die grensvlak 'n eksponensiële verval tendens sal wys.
Chemiese Korrosie Veroorsaak deur Direkte Verbinding van Kopar en Alumiinium
In 'n elektriese verbindingstelsel, sal direkte kontak tussen kopar en alumiinium ongelijke metale 'n aansienlike elektrodopotensiaaldifferensie vorm, en sy potensiewaarde kan 0.6 - 0.7 V bereik. Hierdie potensiaaldifferensie sal ernstige galvaniese korrosie uitlok. In ingenieurspraktyk, as gevolg van nie-navorsing na bouspesifikasies of onjuiste materiaalkies, vind direkte verbinding van kopar en alumiinium geleiers sonder oorgangsbehandeling gereeld plaas.

Na hierdie verbindingmetode aangevoer is, sal 'n oxidefilmvlak geleidelik by die kontakvlak vorm, wat lei tot 'n nielineêre toename in kontakweerstand. Onder die bepaalde werkstemperatuur, is die effektiewe leeftyd van sulke verbindinge gewoonlik nie meer as 2000 ure nie, en uiteindelik sal foute weens die verswaring van die kontakvlak voorkom.
Ernstige Opwarming by Elektriese Kontakpunte Geveroorzaak deur Swak Kontak
Tydens die werklike installasie van verspreidingstransformers, word daar gewoonlik anti-diefmeterdoosse op die laevolt-kant gekonfigureer. As gevolg van die beperkte binnekamer van die meterdoos en nie-standaard konstruksietechnieke, kom daar dikwels probleme soos windingsverbinding van drade of los mekaniese knellings van terminalblokke voor. Hierdie swak verbindinge sal lei tot 'n abnormalis toename in kontakweerstand, wat oorverhitting onder die werking van laststroom veroorsaak, en dan die ablasie-fout van die laevolt-geleierstaf ontlok.

Seriouser nog, die voortdurende temperatuurstygging aan die einde van die laevolt-winding sal die termiese ouderdomsproses van die isolasie-materiaal bespoedig, wat gevaars van gedeeltelike ontlading skep. Tegelykertyd sal oorverhitting ook lei tot 'n pirolise-reaksie van die transformatorolie, wat sy isolasie-sterkte en koelvermoë verminder. Eksperimentele data wys dat wanneer die oljetemperatuur voortdurend 85 °C oorskry, die deurbraakspanning per jaar ongeveer 15% - 20% sal verminder. Hierdie meervoudige verergeringseffek is baie waarskynlik om isolasiedeurbraakongelukke te veroorsaak wanneer dit lynoorgangsoorganging of skakeloorgangsoorganging ervaar, wat uiteindelik lei tot die faal van die transfoor.
Foute van Verspreidingstransformers Geveroorzaak deur Vochtigheid
Die toename in omgewingsrelatiewe vochtigheid het 'n dubbele impak op die isolasiesisteme van verspreidingsapparatuur. Ten eerste, neem die diëlektriese sterkte van vochtige lug aansienlik af, en sy deurbraakveldsterkte is negatief gekorreleer met vochtigheid; ten tweede, die adsorpsie van watermolekules op die oppervlak van isolasie-materiaal sal geleidende kanale vorm, wat lei tot 'n afname in oppervlakweerstand. Meer serius, wanneer vochtigheid indring in die binnekant van soliede isolasie-media of oplos in transformatorolie, sal dit 'n skerpe toename in die diëlektriese verlies veroorsaak.

Wanneer die waterinhoud in transformatorolie ongeveer 100 μL/L bereik, sal sy nettofrekwensie deurbraakspanning tot ongeveer 12.5% van die beginwaarde daal. Hierdie verering van isolasieprestasie sal die lekkagestroom van die toerusting aansienlik verhoog. In 'n vochtige omgewing kan gedeeltelike ontlading selfs onder die bepaalde bedryfspanning voorkom. Statistiese data wys dat in 'n omgewing met 'n relatiewe vochtigheid wat 85% oorskry, die foutkoers van verspreidingstransformers met 3 - 5 keer toeneem in vergelyking met 'n droë omgewing, hoofsaaklik as isolasiedeurbraak en oppervlakflitsuurongelukke.

Foute van Verspreidingstransformers Geveroorzaak deur Onjuiste Installasie van Bliksembeveiligingsmiddels
In die kragstelsel, beïnvloed die prestasiebetroubaarheid van oorgangspanningsbeveiligingskomponente direk die veiligheidsbedryf van transformators. As die hoofbeveiligingskomponente, is die installasiekwaliteit, bedryf en instandhouding, en preventiewe toetse van metaaloksidebliksembeveiligingsmiddels (MOA) die sleutellede om hul doeltreffendheid te verseker. Egter, as gevolg van nie-standaard konstruksietechnieke, onvoldoende implementering van opsporingprosedures, en die gebrek aan professionele vaardighede van operasie- en instandhoudingspersoneel, word die werklike beveiligingseffek van die beveiligingsmiddels dikwels aansienlik verminder, wat 'n belangrike oorsaak is van isolasiedeurbraakongelukke van verspreidingstransformers.

Vanuit die perspektief van bedryfspraktyk, word beveiligingsmiddels gedurende lanktermyn diens blootgestel aan verskeie omgewingsspannings. Faktore soos temperatuur-siklusse, meganiese vibrasies, en korrusief media kan lei tot die degradasie van die verbindingprestasie van die grondstelsel. Wanneer die stelsel blootgestel word aan bliksemslag, sal die gefaalde grondlus nie die oorgangsenergie tydig kan ontslaan nie, wat lei tot termiese deurbraak van die beveiligingsmiddel self. Volgens statistiek, maak ontploffingsongelukke as gevolg van swak gronding meer as 60% van die foutgevalle van beveiligingsmiddels uit, en die energievrylatingsproses word dikwels gepaardgaan deur intens boogontlading.
Verskeie Foutdiagnosemetodes vir Verspreidingstransformers
Foutdiagnose deur Intuïtiewe Beoordeling
Die foutdiagnose van verspreidingstransformers kan eers beoordeel word deur buitekenmerke. Die waarnemingsinhoud sluit in: die heelheid van die behuising (barste, vervorming), meganiese status (los fasteners), sylverprestasie (lekspoors), oppervlaktoestand (vuilvlak, roestverskynsels), en abnormaliteitskenmerke (kleurverandering, ontladingsmerke, rookproduksie), ens. Hierdie buitekenmerke het spesifieke ooreenstemmings met interne foute .

Wanneer die transformatorolie 'n donkerbruin kleur vertoon en 'n brandlug het, gepaardgaan met 'n abnormalis temperatuurstygging en die bedryf van hoëspanningsydse beveiligingskomponente, dui dit gewoonlik daarop dat daar abnormaliteite in die magnetiese stelsel is, moontlik isolasiebeskadiging tussen silferplaatjies of multi-punt grondingfoute van die maggelei.

As die bedryfstroom abnormalis toeneem, die oljetemperatuur aansienlik styg, die drie-fase parameters onsimmetries is, gepaardgaan met die bedryf van laevolt-ydse beveiligingsmiddels, rook in die olie-reservoir, en fluktuasies in die sekondêre spanning, kan dit as 'n winding-na-winding kortsluitfout as gevolg van die faal van die isolasie tussen windinggeleiders bepaal word. Wanneer die elektriese parameters van 'n sekere fase volledig verdwyn (spanning en stroom is 0), dui hierdie kenmerk gewoonlik op 'n winding-open-of verbindinggelei smeltfout.

Die oliespuitfenomeen van die olie-reservoir is 'n belangrike teken van ernstige interne foute van die transfoor. Wanneer die gasgenerasietempo van die fout die verwerkingsvermoë van die drukaflossingsmiddel oorskry, sal positiewe druk binne die olie-tank gevorm word. Aanvanklik word dit uitgebeeld as lekkage by die swak sylverpunte. As die druk voortdurend styg, kan oliespuit uiteindelik by die verbindingsvlak van die tank liggaam voorkom. Hierdie soort fout word meestal veroorsaak deur fase-tot-fase isolasiedeurbraak van die winding, gewoonlik gepaardgaan met die smelting van hoëspanningsydse beveiligingskomponente. Volgens gasrelaisaksiestatistiek, gaan ongeveer 75% van ernstige foute deur hierdie ontwikkelingsproses.
Foutdiagnose deur Temperatuurveranderinge
Gedurende die bedryf van verspreidingstransformers, sal die stroomdragende geleiers noodwendig warmteverlies genereer as gevolg van die Joule-effek, wat 'n normale fisiese verskynsel is. Egter, wanneer die toerusting elektriese abnormaliteite (soos isolasie-afbraak, swak kontak) of meganiese defekte (soos windingvervorming, koelsistemp faal) het, sal sy termiese ewewigstoestand gestoor word, uitgebeeld as die bedryfstemperatuur wat die ontwerp-toelaatbare waarde oorskry. Volgens die termiese ouderdomsteorie, vir elke 6 - 8 °C temperatuurstygging, sal die ouderdomsrate van isolasie-materiaal verdubbel, wat dus aansienlik die leeftyd van die toerusting beïnvloed.

Vir abnormalis temperatuurstyginge as gevolg van interne foute, is daar gewoonlik duidelike abnormaliteite in die oliesirkulasiesisteme. Wanneer die hittepuntstemperatuur die kritieke waarde bereik, sal die transformatorolie 'n pirolise-reaksie ondergaan, wat 'n groot hoeveelheid gas genereer, wat lei tot die bedryf van die drukaflossingsmiddel, wat olielek of oliespuit veroorsaak. In ingenieurspraktyk, kan 'n eenvoudige metode gebruik word om die temperatuurstatus van die toerusting eers bepaal: as die oppervlak van die transfoorbehuis deur die hand vir meer as 10 sekondes aangeraak kan word, is die oppervlaktemperatuur gewoonlik nie meer as 60 °C nie. Hierdie empiriese waarde kan as verwysing gebruik word vir vinnige ter plaatse beoordeling.
Foutdiagnose deur Geurveranderinge
Die oomblik die deksel van die oliekussing oopgemaak word, kan 'n unieke prikkelende brandlug gerook word. Dit dui daarop dat die spoel binne die transfoor gebrand is, gewoonlik gepaardgaan met die smelting van twee- tot drie-fase valuitskringers.

Foutdiagnose deur Klankveranderinge
Gedurende die bedryf van 'n transfoor, sal die magnetostriktie-effek wat deur die magnetisering van die yskern gegenereer word, periodieke meganiese vibrasies teweegbring. Hierdie vibrasies en hul geassosieerde akoestiese kenmerke dien as belangrike aanduiders van die normale bedryf van die toerusting. Akoestiese diagnose tegnologie maak effektiewe monitering van die bedryfstoestand van die transfoor moontlik. Spesifiek gesproke, die frekwensiekenmerke van die klanksignaal, veranderinge in die klankdrukvlak, en die vibrasiespektrumkenmerke kan potensiële foute van die toerusting onthul.

Wanneer die akoestiese opsporingmetode gebruik word, kan 'n geleierstaf (soos 'n isolerende staf) as medium vir klankgolfkonduksie gebruik word. Een einde van die staf word in kontak gebring met die buiskas van die toerusting, en die ander einde word naby die gehoororgaan geplaas vir luister. Sodra abnormalis klanksignale opgespoor word, moet voorkomende instandhoudingsmaatreëls spoedig geïmplementeer word om die uitbreiding van foute te voorkom. Die volgende is die ooreenstemmings tussen tipiese akoestiese kenmerke en fouttipes:

• Intermitterende "klik" klank: Gewoonlik dui dit daarop dat die yskernlamelas los is of dat die vastsetmiddels onvoldoende torqued is. Die klankdrukvlak val gewoonlik in die reeks van 60 tot 70 desibels.
  Hoogfrekwensie ontladingsklank: Geassosieer met gedeeltelike ontladingsverskynsels, vertoon die klanksignale 'n "knappende" kenmerk. In ernstige gevalle kan die klankdrukvlak 85 desibels oorskry, en sigbare ontladingsmerke is dikwels teenwoordig.

• Platsekse ontploffingsklank: Hierdie kom meestal voor wanneer die isolasie van die leidings beskadig is of daar 'n ontlading na die grond is. Die plotselinge verandering in die klankdrukvlak oorskry 20 desibels.

• Laagfrekwensie rommelende klank: Gewoonlik geassosieer met laevolt-kant grondingfoute, is die frekwensie van die klanksignale gekonsentreer in die reeks van 100 tot 400 hertz.

• Skerp fluitende klank: Dit dui daarop dat die toerusting in 'n oor-opwekkingstaat is, en die hooffrekwensie van die klanksignale is gewoonlik tussen 1 en 2 kilohertz.

• Bubbel suisdende klank: Geassosieer met abnormalis toename in die oljetemperatuur, vertoon die klanksignale 'n kontinue "borrel" kenmerk, wat gewoonlik dui op die verswaring van die olie-isolasievermoë.

Foutdiagnose deur Instrumente
As gevolg van die beperkings van toerustingtegnologie, gebruik kragverskaffingsstasies meestal 'n multimeter om te meet of die weerstand van die windinggeleiers geleidend is om te bepaal of daar breeklyne of winding-na-winding kortsluite binne die transfoor is; 'n isolasieweerstandsmeter word gebruik om die isolasieweerstand van elke winding van die transfoor na die grond te meet, om te bepaal of die hoofisolasie gebreek is. Wanneer die isolasie tussen die winding en die grond of tussen fases gebreek is, sal sy isolasieweerstandswaarde naby 0 Ω benader.

Wanneer die isolasieprestasie van die winding getoets word, moet die isolasieparameters van die volgende drie sirkels onderskeidelik gemeet word: die isolasieweerstand tussen die primêre winding, die sekondêre winding, en die behuis; die isolasieweerstand tussen die sekondêre winding, die primêre winding, en die behuis; en die isolasieweerstand tussen die primêre winding en die sekondêre winding. Dit moet opgemerk word dat die verwysing-grondpotensiaalpunt in die toets die metalen behuissstruktuur van die transfoor is. Die verwysingswaardes van die isolasieweerstand van olie-gedompelde transformators word in Tabel 1 aangedui.

Foutdiagnosetegnologieë vir Verspreidingstransformers
Foutdiagnosetegnologieë vir verspreidingstransformers is belangrike middele om die veilige bedryf van toerusting te verseker. Deur gevorderde diagnose-tegnologieë, kan potensiële foute tyds opgespoor word, en effektiewe maatreëls geneem word om die uitbreiding van foute te voorkom. Die volgende word 'n paar algemene foutdiagnosetegnologieë vir verspreidingstransformers ingelei.
Winding DC Weerstandstoets
Die winding DC weerstandstoets is een van die basiese metodes om die gesondheidstoestand van transfoorwindings te ondersoek. Deur die DC weerstand van die winding te meet, kan bepaal word of daar probleme soos breeklyne, swak kontak, of winding-na-winding kortsluite in die winding is. Byvoorbeeld, tydens die routyne-inspeksie van 'n transfoor in 'n sekere area, is 'n abnormalis DC weerstand van die hoëspanningsydse winding opgespoor. Verdere inspeksie het 'n winding-na-winding kortsluit in die winding onthul. Tydelike vervanging van die winding het die voorkoming van 'n meer ernstige fout vermy. Die winding DC weerstandstoets het die voordele van eenvoudige bedryf en intuïtiewe resultate, en is 'n onmisbare opsporingmetode in die dagelikse instandhouding van transformators.
Gedissolveerde Gas Analise (DGA)
Gedissolveerde Gas Analise (DGA) is 'n belangrike tegniese middel vir die diagnose van interne foute van transformators. Deur die bestanddele en inhoud van gasse wat in die transfoorolie gedissolveer is, te analiseer, kan bepaal word of daar foute soos oorverhitting en ontlading binne die transfoor is. Deur die IEC60599 drieverhoudingsmetode te gebruik, kan ontladingsfoute akkuraat geïdentifiseer word. Byvoorbeeld, hoë konsentrasies van asetyleen (C2H2) en waterstof (H2) is in die olie van 'n sekere transfoor opgespoor. Analise deur die drieverhoudingsmetode het dit bepaal as 'n ontladingsfout. Tydelike instandhouding het toerustingbeskadiging vermy. DGA het die voordele van hoë sensitiviteit en akkurate diagnose, en is 'n belangrike middel vir die toestandsmonitering van transformators.
Gedeeltelike Ontlading Opsporing
Gedeeltelike ontlading opsporing is 'n belangrike metode vir die evaluering van die isolasietoestand van transformators. Gedeeltelike ontlading vind gewoonlik plaas in swak isolasiegebiede, en langtermyn ontlading sal lei tot die geleidelike verswaring van isolasie-materiaal, wat uiteindelik tot ernstige foute lei. Deur gedeeltelike ontlading opsporing, kan isolasie-defekte tyds opgespoor word, en voorkomende maatreëls geneem word. Byvoorbeeld, tydens gedeeltelike ontlading opsporing van 'n sekere transfoor, is 'n ontladingsverskynsel in die hoëspanningsbus geïdentifiseer. Na die vervanging van die bus, het die ontladingsverskynsel verdwyn, wat die leeftyd van die toerusting effektief verleng het. Gedeeltelike ontlading opsporing het die voordele van niet-verwoestend en hoë sensitiviteit, en is 'n belangrike middel vir die isolasie-monitering van transformators.
Gekombineerde Vibrasie en Akoestiese Opsporing
Gekombineerde vibrasie en akoestiese opsporing is om te bepaal of daar meganiese foute binne die toerusting is deur die vibrasie- en klanksignale tydens die bedryf van die transfoor te analiseer. Byvoorbeeld, vir 'n foutieve transfoor, het die vibrasie-amplitude die standaard met 3 dB oorskry in die 125 Hz frekwensieband. Inspeksie het onthul dat die yskernklamp los is. Na tydelike aangespan, het die vibrasie teruggekeer na normaal. Gekombineerde vibrasie en akoestiese opsporing het die voordele van real-time monitering en akkurate diagnose, en is 'n belangrike middel vir die diagnose van meganiese foute van transformators.
Infrarood Termografiese Opsporing
Infrarood termografiese opsporing is om te bepaal of daar oorverhittingsfoute in die toerusting is deur die temperatuurverdeling op die oppervlak van die transfoor te meet. Byvoorbeeld, tydens infrarood termografiese opsporing