Какие являются распространенными неисправностями низковольтных трансформаторов и их решения

Обрыв на вторичной стороне

Обрыв на вторичной стороне является типичной неисправностью низковольтных трансформаторов напряжения, проявляющейся в аномальных показаниях вольтметра (нуль/флуктуации), неисправности счетчиков электроэнергии, гудении и перегреве сердечника. При обрыве напряжение на вторичной стороне резко возрастает (отсутствует вторичный ток для компенсации первичного ЭДС), что приводит к насыщению сердечника, искажению потока магнитной индукции и возможному перегреву/повреждению.

Причины включают ослабленные контакты, плохой контакт или человеческую ошибку. В низковольтных системах вторичная сторона подключается параллельно измерительным приборам и устройствам защиты (высокое сопротивление, близкое к холостому ходу). Разрыв или плохой контакт создает обрыв цепи, например, коррозия клемм на подстанции 10 кВ вызвала обрыв, ошибки вольтметра и неправильную работу защиты.

Для устранения: Сначала отключите устройства защиты, склонные к неправильной работе. Проверьте соединения и клеммы (измерьте сопротивление вторичной цепи мультиметром). Безопасно восстановите места обрыва. Временно замкните вторичную цепь на тестовых клеммах (не для длительного использования).

Неисправность повреждения изоляции

Повреждение изоляции является распространенной проблемой, вызывающей плавление высоковольтных предохранителей, внутренние разряды, перегрев или возгорание. Причинами могут быть влага, коррозия, пыль или механические повреждения (разрушение изоляционных материалов, таких как эпоксидная смола, электротехническая сталь или бумага).

Поглощение воды эпоксидной смолой резко увеличивается при высокой влажности и температуре (95% RH, 65℃), снижая объемное сопротивление с 1,57×10¹⁵ Ом·см до 5,21×10¹⁴ Ом·см. Пыль и вибрация ускоряют старение.

Пример: Трансформатор напряжения на подстанции 10 кВ вышел из строя из-за попадания воды (плохая герметизация), что привело к снижению сопротивления изоляции и плавлению высоковольтного предохранителя.

Предотвращение: Регулярные испытания изоляции (>1 МОм, мегомметр 2500 В для трансформаторов 10 кВ). Поддерживайте оборудование в чистоте, обеспечивайте одиночное заземление. Для влажных трансформаторов: при легких случаях используйте циркуляцию горячего масла; при тяжелых случаях необходима вакуумная сушка или замена изоляции.

Неисправность из-за чрезмерной погрешности

Чрезмерная погрешность вызывает несоответствие показаний приборов, отклонения в измерениях и неправильные срабатывания защиты. Согласно JJG314-2010, погрешности должны находиться в пределах для нагрузки вторичной обмотки 25%-100% от номинальной. Нагрузка вне диапазона (слишком высокая/низкая) вызывает погрешности.

Причины: Перегрузка вторичной обмотки, чрезмерное падение напряжения на проводнике, плохие контакты или суровые условия окружающей среды. Например, длинные провода малого сечения на вторичной стороне 10 кВ вызвали погрешности измерений >0,5%.

Устранение: Проверьте вторичные соединения (обеспечьте хороший контакт). Измерьте длину и сечение проводов; при необходимости замените или укоротите провода. Корректируйте погрешности (замените, если корректировка не помогает).

Неисправность из-за механических повреждений

Механические повреждения (деформация обмоток, ослабление сердечника, повреждение корпуса) происходят из-за неправильной транспортировки, установки или вибрации. Они нарушают точность и вызывают частичные разряды и проблемы с изоляцией, например, вибрация при установке трансформатора 10 кВ ослабила сердечник, вызвав шум и погрешности.

Предотвращение: Используйте ударопоглощающую упаковку (сотообразный картон + полиуретановая пена) при транспортировке (ограничьте смещение компонентов до <1 мм). Устанавливайте согласно спецификациям, регулярно проверяйте конструкцию.

Неисправность из-за многоточечного заземления вторичной цепи

Многоточечное заземление вызывает смещение нулевого напряжения и неправильные срабатывания защиты. Низковольтные системы требуют одноточечного заземления; многоточечное заземление создает циркулирующие токи.

Причины: Неправильная установка, поврежденные провода или плохие контакты. Например, совместное заземление дополнительных обмоток фаз B/C на подстанции 10 кВ вызвало перегрузку по току, плавление предохранителя и неправильное срабатывание защиты.

Устранение: Определите и удалите лишние точки заземления (обеспечьте одно заземление). Проверьте соединения. Измерьте сопротивление между UN и заземляющей шиной панели защиты (≈0 Ом указывает на многоточечное заземление).