Oorsake en Oplossings vir Hoë Mislukkingskoers van Verspreidingstransformateurs

1. Oorsake van Mislukking by Landbou Distribusietransformateurs

(1) Isoleringsskade

Rurale elektrisiteitsvoorsiening maak tipies gebruik van 'n gemengde voorsieningstelsel van 380/220V. As gevolg van die hoë proporsie enkelefas laste, werk distribusietransformateurs dikwels onder 'n beduidende driefas lastonevenwag. In baie gevalle oorskry dit die toelaatbare omvang soos in standaarde spesifiseer, wat vroegtijdige veroudering, verswakking en mislukking van die transformatorwindingsisolering veroorsaak, uiteindelik tot brand.

Wanneer distribusietransformateurs langer as normaal oorbelasting ervaar, laevoltynsfeilte of plotselinge beduidende toename in last, kan skade as gevolg van onvoldoende beskerming optree. Die afwesigheid van beskermtoestelle aan die laevoltsy, saam met hoogvoltfoute wat nie tydige (of wel) funksioneer, laat toe dat transformateurs strome dra wat baie hoër is as hul gedefinieerde waardes (somtyds meervoudige kere die gedefinieerde stroom). Dit veroorsaak 'n dramatiese temperatuurstyg, wat isoleringveroudering versnel en lei tot windingbrand.

Na langdurige werking verouder, kraak en misluk sluitkomponente soos karelpertjies en rubbersele. Indien dit nie spoedig opgespoor en vervang word, lei dit tot olie-lek en dalende olievee. Lugvocht dring dan in groot hoeveelhede in die isolerende olie in, wat die elektriese weerstand drasties verminder. Ernstige olie-tekort kan die tapveranderaar blootstel aan lug, wat lugvochtabsorpsie, ontlading, kortsluiting en transformatorbrand veroorsaak.

Vervaardigingsdefekte dra ook by tot mislukkings. Onvoldoende produksieprosesse, onvolledige vernisdoordring van windinglae (of swak-kwaliteit isolerende vernis), onvoldoende droging en onbetroubare windingverbindinglas kan isoleringsekwelmoedigheid skep. Daarby, die byvoeging van substandaard isolerende olie tydens instandhouding of die toelaat van lugvocht en verontreinigings tydens herstelwerk, verlaag oliekwaliteit en isoleringsterkte, wat uiteindelik tot isoleringsbreuk en transformatormislukking lei.

(2) Oorspanning

Donnerbeskerming misluk dikwels as gevolg van grondweerstandwaardes wat nie aan vereistes voldoen. Selfs wanneer dit aanvanklik in orde was, kan grondstelsels oor tyd vererger weens roest, oxidatie, breek of swak las, wat grondweerstand drasties verhoog en transformatore in staat stel om deur donnerskade te ly.

Onjuiste donnerbeskermingkonfigurasie is algemeen. Baie landbou distribusietransformateurs het alleen flitsers geïnstalleer aan die hoogvoltsy. Aangesien rurale elektrisiteitsvoorsiening hoofsaaklik Yyn0 verbonden transformatore gebruik, kan donnerslag beide positiewe en omgekeerde transformeer-oorspanning genereer. Sonder laevoltflitsers word transformatore beduidend meer kwetsbaar vir skade deur hierdie oorspannings.

Rurale 10kV-stroomstelsels ervaar dikwels ferromagnetiese resonansie. Tydens resonansie-oorspanning kan die primêre stroom van distribusietransformatore drasties toenem, windings verbrand of insulatorflitsing en selfs ontploffing veroorsaak.

(3) Swak Bedryfsomstandighede

Tydens somerhoë temperature of wanneer transformatore kontinu oorbelasting ervaar, styg olietemperature te hoog. Dit beïnvloed warmteafvoer ernstig en versnel isoleringveroudering, verswakking en mislukking, wat die transformatorlewensduur beduidend verkort.

(4) Onjuiste Tapveranderaarbedryf of Swak Kwaliteit

Rurale elektrisiteitsverbruik kenmerk deur verspreide laste, sterke seisoenpatrone, groot piek-valleverskille, lange laevolttoue, en beduidende spanningsval, wat tot groot spanningsfluktuasies lei. Dit lei tot rurale elektriese tegnisiërs wat transformatortapveranderare gereeld self aanpas. Die meeste van hierdie aanpassings volg nie die regte prosedures, en DC-weerstandswaardes word nie na operasie gemeet en vergelyk voordat dit terug in diens gaan. Gevolglik misluk baie transformatore as gevolg van onjuiste tapveranderaarposisie, swak kontak, verhoogde kontakweerstand, en verbrande tapveranderare.

Swak-kwaliteit tapveranderare met onvoldoende statiese en dinamiese kontak, of onooreenstemmende posisie-aanduiders (waar buitenaardse merkers nie ooreenstem met die werklike interne posisies nie), kan ontlading en kortsluitingongelukke na kommissie veroorsaak, wat tot skade aan tapveranderare of hele windings lei.

(5) Transformator Kern Grondingprobleme

Kwaliteitsprobleme in distribusietransformatore kan die isolerende vernis tussen silikonstaalplaatjies vroegtijdig laat verouder tydens langdurige werking, wat multi-punt kerngronding en transformatormislukking veroorsaak.

(6) Langdurige Oorbelastingbedryf

Met rurale ekonomiese ontwikkeling het elektrisiteitsbehoefte drasties toegeneem. Echter, onvoldoende byvoeging van nuwe transformatore of vervanging met hoër kapasiteitseenhede dwing bestaande transformatore om kontinu oorbelasting te ervaar. Daarby, die hoë proporsie van enkelefas laste in rurale gebiede maak driefas lastebalanseer moeilik, wat sekere fases tot ernstige langdurige oorbelasting dwing terwyl neutraallynstrome beduidend die toelaatbare waardes oorskry. Hierdie omstandighede lei uiteindelik tot transformatorbrand.

2. Tegnieke

Volgens relevante standaarde moet elke distribusietransformator drie fundamentele beskermings hê: donnerbeskerming, kortsluitbeskerming, en oorbelastingsbeskerming.

Vir donnerbeskerming moet flitsers aan beide die hoog- en laevoltsy van die transformator geïnstalleer word, met zinkoksijdflysers as die voorkeur.

Kortsluit- en oorbelastingbeskerming moet apart oorweeg word. Hoogspanningskant valfuses moet primêr beskerm teen interne kortsluitfout binne die transformator, terwyl oorbelastingsituasies en laagspanningslyn kortsluite deur laagspanningskruiers of fuses op die laagspanningskant hanteer moet word.

Tydens operasie moet fase ladingstroom gereeld met klemmetjemetere bewaak word om te verseker dat die driefase lading onbalans binne aanvaarbare limiete bly. Wanneer 'n oormatige onbalans opgemerk word, is onmiddellike lading herverdeling nodig om die onbalans binne standaardlimiete te bring.

Gereguleerde inspeksie en toetsing van verspreidingstransformateurs volgens voorgeskryfde skedules is essensieel. Inspektors moet oliekleur, -vlak en -temperatuur vir normaliteit kontroleer, en let op olielek. Busingsoppervlakke moet vir flitsoorgang of ontladingmerke ondersoek word. Enige abnormaliteite moet onmiddellik aangespreek word. Periodiese skoonmaak van transformateur buiteoppervlakke om vuil en verontreinigings van busings en ander oppervlakke te verwyder, word ook aanbeveel.

Vóór elke jaarlikse donderstormseisoen moet 'n grondige inspeksie van beide hoog- en laagspanningsdonners en grondleidings gedoen word. Nie-komplisante donners moet vervang word. Grondleidings moet vry wees van gebroke drade, swak lasse of breuke. Aluminiumgeleiders moet nooit vir grondleidings gebruik word nie; in plaas daarvan word 10-12mm diameter staalstaafies of 30×3mm plat staalstrepe aanbeveel.

Grondweerstand moet jaarliks tydens winter onder gunstige weeromstandighede (ten minste een week van ononderbroke droë weer) getoets word. Nie-komplisante grondstelsels moet herstel word.

Verbindings tussen transformateur terminals en bo-lyn geleiders op beide hoog- en laagspanningskante moet koper-aluminium oorgangscomponente of koper-aluminium toerustingklampe gebruik. Vóór verbinding moet die oppervlaktes van hierdie komponente met fyn graad sandpapier gepolys en bedek met 'n geskikte hoeveelheid geleiende vet.

Wanneer transformateur tap-veranderders bedien word, moet prosedures streng gevolg word. Na aanpassing moet die transformateur nie onmiddellik terug in diens gestel word nie. In plaas daarvan moet die DC-weerstandswaardes van elke fase voor en na bediening met 'n brug gemeet en vergelyk word. As geen beduidende veranderinge waargeneem word, moet die ná-bediening fase-tot-fase en lyn-tot-lyn DC-weerstandswaardes vergelyk word, met faseverskille wat nie meer as 4% en lynverskille minder as 2% oorskry nie. As hierdie kriteria nie voldoen word nie, moet die oorsaak geïdentifiseer en reggestel word. Slegs nadat hierdie vereistes voldoen is, moet die transformateur terug in diens gestel word.