Diskusija par lauku elektrotīklu pārveidošanas transformatoru defektiem
1. Ievads
Lielākajā daļā laiku darbā izmantojot sadalīšanas transformatorus lauku elektrotīklos, to defekti un negadījumi nevar tikt pilnībā novērsti. Šie defekti un negadījumi tiek izraisīti daudzām iemeslu dēļ, piemēram, ārējiem spēkiem, kā deformācija un impakts, un nepārvarējamiem dabas katastrofām, piemēram, vētraugstrikājumi. Tāpat dažos lauku apgabalos, zema sprieguma līnijas tiek nepietiekami uzturētas, bieži notiek pārmērīga slodze un īsoslodzes, kas rada sadalīšanas transformatoru izdzeršanos. Tas ir kļuvis par galveno faktoru, kas rada defektus.
Lai novērstu sadalīšanas transformatoru izdzeršanos un samazinātu to darbības defektus lauku elektrotīklos, šajā rakstā ir apkopoti un analizēti daži tipiski transformatoru defekta veidi un iemesli, izpētīti profilaktiskās pasākumi, tālāk pētīti un risināti potenciālie bīstamības punkti un transformatoru vājās vietas, efektīvi novēršot un ierobežojot transformatoru izdzeršanu, tādējādi palielinot elektrosnieguma drošumu lauku elektrotīklos.
Pašlaik lauku elektrotīkos lietotie sadalīšanas transformatoru galvenokārt ir naudasmaisa sadalīšanas transformatoru. Šo transformatoru defekti bieži tiek sadalīti iekšējos un ārējos defektos. Iekšējie defekti attiecas uz dažādiem transformatora deguna iekšējiem traucējumiem. Galvenie defekta veidi ietver fazu starpību īsoslodzi starp virvēm, gājienām starp virvēm un apdeknēšanos, kad virves vai izvades sasniedz ārējo degunu. Ārējie defekti ir dažādi traucējumi, kas notiek uz transformatora deguna ārējām izolācijas stiepļiem un to izvadēm. Galvenie defekta veidi ir apdeknēšanās vai bojājums izolācijas stiepļos, un fāzu starpību īsoslodze vai apdeknēšanās zemas sprieguma izvadēs.
Kā arī, sadalīšanas transformatoru defekti ietver plašu klāstu, ir daudz konkrētu klasifikācijas metožu. Piemēram, no elektriskās shēmas perspektīvas, tie bieži tiek sadalīti trāpju, magnētiskās shēmas un naudasceļa defektos. Ja tos klasificē pēc galvenās struktūras, tie var tikt sadalīti virves, magnēta, naudas kvalitātes un piekari defektos. Parasti, sadalīšanas transformatoru defekta veidi vispārīgi tiek klasificēti atkarībā no bieži sastopamiem defekta vietām, piemēram, izolācijas, magnēta, tap changer defektos utt. No tiem, sadalīšanas transformatoru izvades īsoslodzes defekts ir visnopietnākais, kas ietekmē pašu transformatoru, un tas ir arī visbiežāk sastopams. Turklāt, ir arī sadalīšanas transformatoru ciešana, utt. Visi šie dažādi defekta veidi var reprezentēt termiskus, elektriskus vai gan termiskus, gan elektriskus defektus. Tomēr, sadalīšanas transformatoru ciešana parasti neattaisno termiskos vai elektriskos defektus normālās apstākļos.
Tādējādi, ir grūti sadalīt sadalīšanas transformatoru defekta veidus noteiktā mērķtiecīgā sistēmā. Šajā rakstā tiek izmantoti salīdzinoši bieži sastopami un vispārīgi sadalīšanas transformatoru defekta veidi, piemēram, īsoslodzes, izraidīšanas, izolācijas, magnēta, tap changer, nauda - gāzēm ciešana, ārēji spēki bojājumi, un drāzgāzes aizsardzības defekti. Katrs veids tiek atsevišķi apspriests tā iemeslu un atbilstošo tehnisko pasākumu ziņā.
2. Sadalīšanas transformatoru defekta analīze
2.1 Īsoslodzes defekti
2.1.1 Defekta iemeslu analīze
Sadalīšanas transformatoru īsoslodzes defekti galvenokārt attiecas uz transformatoru izvades īsoslodzes, kā arī īsoslodzes starp iekšējiem izvadiem vai virvēm un apdeknēšanos, un fāzu starpību, kas rada defektus.
Sadalīšanas transformatoru normālā darbība, izvades īsoslodzes defekti rada relatīvi smagu kaitējumu. Saskaņā ar saistītajām statistikām, defekti, ko tieši izraisa īsoslodzes strāvas ietekme uz sadalīšanas transformatoriem lauku elektrotīklos, veido aptuveni 40% no visiem defektiem. Ir daudz tādu gadījumu. Vissvarīgāk, kad notiek zemas sprieguma izvades īsoslodze sadalīšanas transformatorā, parasti jāaizvieto virves. Smagākās situācijās, varbūt, jāaizvieto visas virves, kas rada ļoti smagus sekas un zaudējumus. Tādējādi, tam jāpiešķir pietiekama uzmanība.
Izvades īsoslodzes ietekme uz sadalīšanas transformatoriem galvenokārt ietver šādus divus aspektus:
Īsoslodzes strāvas izraisīta izolācijas pārsildīšanās defekts
Daudzos lauku apgabalos, zemas sprieguma līnijas netiek pietiekami uzturētas, bieži notiek pārmērīga slodze un īsoslodzes. Kad sadalīšanas transformatoram notiek nesaņemama īsoslodze, tā augstā un zemā sprieguma virves var vienlaikus ieplūst īsoslodzes strāva, kas ir desmitkārt lielāka par nominālo vērtību. Tas radīs lielu siltumu, palielinās transformatora temperatūra, un izolācija novecina. Ja sadalīšanas transformatora spēja izturēt īsoslodzes strāvu ir nepietiekama un tā siltuma stabilitāte ir sliktā, tad transformatora izolācijas materiāls tiks smagi kaitēts, radot transformatora iznīcināšanu.
Virves deformācijas defekts, izraisīts īsoslodzes elektrodinamiskajā spēka
Ja sadalīšanas transformatoram notiek īsoslodzes ietekme, ja īsoslodzes strāva ir maza un drāzgāze pareizi izplūst, virves deformācija būs maza. Ja īsoslodzes strāva ir liela un drāzgāze izplūst ar aizkavēšanos vai neizplūst, otrā pusē radīsies īsoslodzes strāva, kas ir 20-30 reizes lielāka par nominālo strāvu. Transformatora pirmajā pusē neizbēgami radīsies liela strāva, lai kompensētu otrās puses īsoslodzes strāvas demagnetizācijas efektu. Lielā strāva radīs lielu mehānisko spriedzi iekšējā virvē, kas izraisīs virves spiešanu, pārbīdi vai deformāciju, izolācijas plāksnes un plāksnes nošķeļošanos, magnēta klešņu muļķu slakšanos, augstā sprieguma virves izkropļojumu vai izpūšanos, un beidzot, transformatora defektu. Tāpat, virvēm tiek izdarīts liels elektromagnētisks moments, un izolācijas materiāls nošķeļas, izrādās vadi, izraisot gājienās starp virvēm. Ja deformācija ir maza, ja tā netiek laicīgi labota, piemēram, atjaunojot plāksnes pozīciju, nomācoši virves un virves nospiestās un vilktās plāksnes un virveles, un stiprinot izvadu klešņus, daudzu īsoslodžu ietekmes akumulācijas efekts arī kaitē transformatoram.
2.1.2 Pasākumi, lai samazinātu īsoslodzes defektus
Atlasīšanas prasību optimizācija. Atlasot sadalīšanas transformatoru, izvēlieties to, kas var veiksmīgi izturēt īsoslodzes testu. Racionāli noteikiet sadalīšanas transformatora jaudu un racionāli atlasiet tā īsoslodzes impedanci. Mēģiniet izmantot energoefektīvus S11 veida sadalīšanas transformatorus un izbeidziet lietot augstenerģijas transformatorus.
Darbības apstākļu un vides optimizācija. Paaugstiniet elektrolīnijas izolācijas līmeni, īpaši sadalīšanas transformatora zemas sprieguma izvades līnijas izolācijas līmeni noteiktā attālumā. Tāpat, paaugstiniet standartus zemas sprieguma līniju drošības koridoram un drošības attāluma prasībām, lai samazinātu tuvāko apgabala defektu ietekmi un bīstamību. Tas ietver uzmanību pie zemas sprieguma droplīknes montāžas un uzturēšanas kvalitātes (jo zemas sprieguma droplīknes sprādziena lielākā daļa ir līdzīga sekundārajai īsoslodzei), novēršot mazu dzīvnieku ieplūšanu, un paaugstināt zemas sprieguma drāzgāzes kvalitātes prasības, lai novērstu situācijas, kad drāzgāzes neizplūst.
Darbības veidu optimizācija. Noteikot darbības veidu, aprēķiniet īsoslodzes strāvu un ierobežojiet tās bīstamību. īpaši, novēršiet sadalīšanas transformatoru darbību pārmērīgas slodzes apstākļos. Mēģiniet aprēķināt un pielāgot sadalīšanas transformatora elektriskās slodzes.
Darbības pārvaldības līmeņa uzlabošana. Pirmkārt, novēršiet īsoslodzes ietekmi, ko izraisa nepareiza darbība. Pārvaldiet sadalīšanas transformatoru laicīgu monitoringu un uzturēšanu, lai laicīgi noteiktu sadalīšanas transformatora deformācijas līmeni un nodrošinātu tā drošu darbību. Tāpat, palieliniet pārbaudes pastāvīgo sadalīšanas transformatora apgabalā, lai novērstu pārmērīgas slodzes problēmas, ko izraisa lietotāju strāvas krāpšana.
2.2 Izraidīšanas defekti
Atkarībā no izraidīšanas enerģijas blīvuma, sadalīšanas transformatoru izraidīšanas defekti parasti tiek sadalīti daļējā izraidīšanā, spraudzenē un augstenerģijas izraidīšanā. Izraidīšana ir divas iznīcināšanas izraisīšanas formas izolācijai: viena ir, ka izraidīšanas daļiņas tieši bombardē izolāciju, izraisojot lokālu izolācijas kaitējumu un to graduālu paplašināšanos, līdz izolācija iznīcina. Otra ir, ka aktivā gāzu, piemēram, siltuma, ozona un skābekļa oksīdu, izraidīšanas rezultātā rodas ķīmiskā darbība, kas lokāli izolāciju koroze, palielinās dielektriskās zaudējumus un galu galā izraisa siltuma iznīcināšanu.
2.2.1 Daļējā izraidīšanas defekti sadalīšanas transformatoros
Daļējā izraidīšana ir caurnešanās bezgalīgs izraidīšanas fenomens, kas notiek gaisa gabalu, naudasmaisas pelnes vai vadvadītāju malās izolācijas struktūrā sprieguma darbībā. Sākotnēji, daļējā izraidīšana ir zemas enerģijas izraidīšana. Kad šāda veida izraidīšana notiek sadalīšanas transformatorā, situācija ir salikta. Atkarībā no dažādām izolācijas medijiem, daļējā izraidīšana var tikt sadalīta daļējā izraidīšanā burbulos un daļējā izraidīšanā naudasmaisā. Atkarībā no izolācijas atrašanās vietām, tai ietilpst daļējā izraidīšanā četrās cavitātes, elektroda galsē, naudasmaises stūrī, naudasmaises un izolācijas kartonīm starp burbulos, un tālāk tālākā solidā izolācijas virsma naudasmaisā. Daļējā izraidīšanas iemesli ir šādi:
Ja naudasmaisā ir burbuli vai cavitātes solidā izolācijas materiālā, tā kā gāzes dielektriskā konstante ir maza, tā piedzīvo augstu elektriskā lauka stiprumu maiņsprieguma darbībā, bet tās izturēšanas sprieguma stipruma ir zemāks nekā naudasmaisas un kartonas izolācijas materiāli. Tādējādi, izraidīšana notiek pirmo gaisa gabalu.
Ārējo vides apstākļu ietekme. Piemēram, ja naudasmaises apstrāde nav pilnīga un no naudasmaises izdalās burbuli, tas izraisīs izraidīšanu.
Sliktas ražošanas kvalitātes dēļ. Piemēram, izraidīšana notiek dažās daļās ar asiem stūriem. Burbuli, mēreni un mitrumi tiek ievesti, vai arī ārējie temperatūras saistītie faktori, piemēram, farba, tiek piedzīvots lielāks elektriskā lauka stiprumu.
Metaliskās daļas vai vadvadītāju sliktā kontakts izraisa izraidīšanu. Nē, ja daļējā izraidīšanas enerģijas blīvums nav liels, ja tā attīstība turpinās, tā izveidosies vājās izraidīšanas cikls, galu galā izraisot ierīces iznīcināšanu vai kaitējumu, izraisot nopietnu iznīcināšanu.
2.2.2 Spraudzenes defekti sadalīšanas transformatoros
Parasti, spraudzene neveido izolācijas iznīcināšanu ātri. Tā galvenokārt atspoguļojas nevienprātīgā naudasmaises hromatogrāfiskā analīzē, daļējā izraidīšanas daudzuma palielināšanās vai gaisa. To ir viegli atklāt un apstrādāt, bet tā attīstībai jāpiešķir pietiekama uzmanība. Spraudzenes izraidīšanas galvenie iemesli ir šādi:
Spraudzene, kas izraisīta lejupslīdošā potenciāla dēļ. Augstsprieguma elektrotehniskajā aprīkojumā, kā strukturālu iemeslu vai nepareizu kontaktu transporta un darbības laikā, noteikts metals daļa ir atvilkta un atrodas starp augstsprieguma un zemsprieguma elektrodam, dalot spriegumu pēc tās impedancē. Šīs metāla daļas potenciāls pret zemi tiek saukts par lejupslīdošo potenciālu. Objekta tuvumā ar lejupslīdošo potenciālu elektriskā lauka stipruma koncentrācija ir salikta, bieži vien gradvēji iznīcina tuvāko solidā dielektriskā vai karbonizē to.
Tā arī izraisa naudasmaises sadalīšanos lielā daudzumā raksturīgās gāzes lejupslīdošā potenciāla darbībā, izraisojot naudasmaises hromatogrāfiskās analīzes rezultātu. Lejupslīdošā izraidīšana var notikt metāla daļās ar augstu potenciālu iekšpusē sadalīšanas transformatorā, piemēram, regulēšanas virvē, kad bushing gradieris un bezslodzes tap changer shift fork ir lejupslīdošais potenciāls. Zemā potenciāla daļām, piemēram, silīciem magnēta magnetiskā aizsargā un dažādām metāla muļķēm, ja to savienojums ar zemi ir slabs vai atvilkts, tas izraisīs lejupslīdošo potenciālu izraidīšanu. Slikti kontakts augstsprieguma bushing beigās sadalīšanas transformatorā var izveidot lejupslīdošo potenciālu un izraisīt spraudzenu.
Spraudzene, kas izraisīta naudasmaises sastāvdaļām
Galvenais iemesls, kas izraisa spraudzenes defektus sadalīšanas transformatoros, ir naudasmaises sastāvdaļu ietekme. Šīs sastāvdaļas sastāv no mitruma, fibrālām vielām (galvenokārt mitra fibrā) utt. Ūdens dielektriskā konstante ε ir aptuveni 40 reizes lielāka nekā sadalīšanas transformatora naudasmaise. Elektriskā laukā, šīs sastāvdaļas vispirms polarizējas un piesaista tuvākā elektriskā lauka stipruma vietā, proti, tuvāk elektrodu, un tiek sakārtotas elektriskā lauka līniju virzienā. Tādējādi, tuvāk elektrodu veidojas sastāvdaļu "tilts".
"Tilts" elektriskā vedamība un dielektriskā konstante abas ir lielākas nekā sadalīšanas transformatora naudasmaise. Saskaņā ar elektromagnētiskā lauka principiem, "tīkla" klātbūtne deformē naudasmaises elektriskā lauka. Tā kā fibrās dielektriskā konstante ir maza, naudasmaises elektriskā lauka stipruma stipruma tuvumā fibrās tiek pastiprināts. Tādējādi, izraidīšana notiek un attīstās šajā naudasmaises daļā. Naudasmaise disociējas augstā lauka stipruma vide, sadalot gāzes, kas izraisa burbulus, lai palielinātos un disociācija pastiprinātos. Tad procesa attīstība, kas izraisa spraudzenu visā naudasmaises telpā caur gāzes kanālu. Tātad, spraudzene var notikt salīdzinoši zemā sprieguma.
Ja elektrodu attālums nav liels un ir pietiekami daudz sastāvdaļu, "tilts" var savienot abus elektrodus. Šajā laikā, tā kā "tīkla" elektriskā vedamība ir salīdzinoši augsta, liels strāvas plūst pa "tīklu" (strāvas lielums atkarīgs no enerģijas avota jaudas), izraisot "tīkla" intensīvu sildīšanos. Ūdens un tuvākā naudasmaise "tīklā" sāk vaļot un vaporizēties, izveidojot gāzes kanālu - "burbulu tilts", un spraudzene notiek.
Ja fibrās nav mitras, "tīkla" elektriskā vedamība ir ļoti maza, un tā ietekme uz spraudzenu naudasmaises spriegumu ir arī salīdzinoši maza; otrādi, ietekme ir lielāka. Tātad, spraudzene sadalīšanas transformatora naudasmaises, kas izraisīta sastāvdaļām, ir saistīta ar "tīkla" sildīšanas procesu. Ja darbojas impulsveida spriegums vai elektriskā lauka ir ļoti neregulārs, sastāvdaļām nav viegli izveidot "tīklu", un to ietekme ir tikai ierobežota, deformējot elektriskā lauka. Spraudzenu procesa galvenokārt atkarīgs no piemērotā sprieguma lieluma.
2.2.3 Loks izraidīšanas defekti sadalīšanas transformatoros
Loks izraidīšana ir augstenerģijas izraidīšana, kas parasti redzama kā izolācijas iznīcināšana starp virvēm vai slāņiem. Citi bieži sastopami defekti ietver izvadu bojājumu, apdeknēšanos pret zemi un tap changer loks izraidīšanu.
Loks izraidīšanas ietekme. Tā kā loks izraidīšanas defektu enerģijas blīvums ir augsts, gāzes tiek ātri radītas. Tā bieži ietekmē dielektriskās vielas formā elektronu lavīnas, izraisot izolācijas papīra perforāciju, karbonizāciju vai karbonizāciju, deformējot vai pastaigājot metāla materiālus. Smagākajos gadījumos, tā var izraisīt ierīces kaitējumu vai pat sprādzienu. Šādas nelaimības parasti ir grūti prognozēt iepriekš un nav acīmredzami priekšzīmes, parasti tās rodas nejauši.
Loks izraidīšanas gāzes raksturojumi. Pēc loks izraidīšanas defekta, sadalīšanas transformatora naudasmaise arī karbonizējas un kļūst melna. Tās raksturīgās gāzes galvenie sastāvdaļas naudasmaisē ir H2 un C2H2, tālāk seko C2H6 un CH4. Ja izraidīšanas defekts ietver solidā izolāciju, tiks radītas arī CO un CO2.
