علل و راهحلهای نرخ شکست بالا ترانسفورماتورهای توزیع
۱. دلایل خرابی ترانسفورماتورهای توزیع کشاورزی
(۱) آسیب به عایق
تامین برق روستایی معمولاً از سیستمهای تأمین همزمان ۳۸۰/۲۲۰ وولت استفاده میکند. به دلیل نسبت بالای بارهای تکفاز، ترانسفورماتورهای توزیع غالباً در شرایط عدم تعادل بار سهفاز قابل توجه عمل میکنند. در بسیاری از موارد، عدم تعادل فراتر از محدوده مجاز مشخص شده در استانداردها میشود، که منجر به پیری زودرس، تخریب و خرابی عایق پیچههای ترانسفورماتور و در نهایت سوختن آنها میگردد.
وقتی ترانسفورماتورهای توزیع در شرایط بار زیاد طولانی مدت، خطاهای خط سمت فشار پایین یا افزایش ناگهانی بار قابل توجهی قرار میگیرند، آسیب میبینند به دلیل فقدان حفاظت کافی. فقدان دستگاههای حفاظتی در سمت فشار پایین، همراه با عدم عملکرد مناسب قطعکنندههای فروپاشی سمت فشار بالا (یا عدم عملکرد آنها)، باعث میشود ترانسفورماتورهایی را که جریانهایی بسیار بالاتر از مقدار مجاز (گاهی چند برابر مقدار مجاز) را تحمل میکنند، داشته باشیم. این امر باعث افزایش شدید دما میشود، که پیری عایق را تسریع میکند و به سوختن پیچهها منجر میگردد.
بعد از عملکرد طولانی مدت، اجزای ختمکننده مانند لولههای کاوچو و لایههای پلاستیکی تخریب میشوند، شکسته میشوند و عملکرد نمیکنند. اگر این اجزا به موقع تشخیص داده و جایگزین نشوند، منجر به روانآمدی روغن و کاهش سطح روغن میگردد. رطوبت هوا به تعداد زیادی وارد روغن عایق میشود، که به شدت مقاومت الکتریکی آن را کاهش میدهد. کمبود شدید روغن ممکن است باعث شود که تغییر دهندههای تپ به هوای باز مواجه شوند، که منجر به جذب رطوبت، خروج برق، کوتاه شدن و سوختن ترانسفورماتور میشود.
عیوب تولید نیز به خرابیها کمک میکنند. فرآیندهای تولید ناقص، تراکم ناقص لایههای پیچه با ورنیس عایق (یا ورنیس عایق با کیفیت ضعیف)، خشک کردن ناقص و لحیمکاری ناامن اتصالات پیچه میتواند نقاط ضعف عایق ایجاد کند. علاوه بر این، اضافه کردن روغن عایق غیراستاندارد در حین نگهداری یا ورود رطوبت و آلایندهها در حین تعمیرات کیفیت روغن و قدرت عایق را کاهش میدهد، که در نهایت منجر به خرابی عایق و خرابی ترانسفورماتور میشود.
(۲) فشار بیش از حد
حمایت از صاعقه معمولاً به دلیل مقادیر مقاومت زمینی که استانداردها را برآورده نمیکنند، شکست میخورد. حتی اگر ابتدا مطابق با استانداردها باشد، سیستمهای زمینی ممکن است به دلیل فرسودگی فولاد، اکسیداسیون، شکست یا لحیمکاری ضعیف، به طور چشمگیری مقاومت زمینی آنها افزایش یابد و ترانسفورماتورها را در معرض خطر آسیب از صاعقه قرار دهد.
عدم تطبیق صحیح حفاظت از صاعقه معمول است. بسیاری از ترانسفورماتورهای توزیع کشاورزی فقط دارای محافظ صاعقه در سمت فشار بالا هستند. از آنجا که تامین برق روستایی عموماً از ترانسفورماتورهای متصل به Yyn0 استفاده میکند، صاعقه میتواند هم فشار بیش از حد مثبت و هم معکوس تبدیل را تولید کند. بدون محافظ صاعقه در سمت فشار پایین، ترانسفورماتورها به طور قابل توجهی در معرض خطر آسیب از این فشارهای بیش از حد قرار میگیرند.
سیستمهای برق ۱۰ کیلوولت روستایی معمولاً با رزونانس مغناطیسی مواجه میشوند. در طول حوادث فشار بیش از حد رزونانس، جریان اصلی ترانسفورماتورهای توزیع میتواند به طور چشمگیری افزایش یابد، که میتواند منجر به سوختن پیچهها یا خروج برق و حتی انفجار دوشکها شود.
(۳) شرایط عملکرد ضعیف
در دورههای گرمای تابستان یا هنگامی که ترانسفورماتورها به طور مداوم در شرایط بار زیاد عمل میکنند، دمای روغن به طور قابل توجهی افزایش مییابد. این امر به طور شدیدی بر تخلیه حرارتی تأثیر میگذارد و پیری، تخریب و خرابی عایق را تسریع میکند، که عمر مفید ترانسفورماتور را به طور قابل توجهی کاهش میدهد.
(۴) عملکرد نادرست یا کیفیت ضعیف تغییر دهندههای تپ
مصرف برق روستایی با بارهای پراکنده، الگوهای فصلی قوی، تفاوتهای بزرگ بین اوج و دره، خطوط فشار پایین طولانی و کاهش قابل توجه ولتاژ همراه است، که منجر به نوسانات قابل توجه ولتاژ میشود. این امر باعث میشود که برقکاران روستایی به طور مکرر تغییر دهندههای تپ ترانسفورماتورها را تنظیم کنند. بیشتر این تنظیمات طبق روشهای صحیح انجام نمیشوند و مقادیر مقاومت مستقیم بعد از عملکرد اندازهگیری و مقایسه نمیشوند. بنابراین، بسیاری از ترانسفورماتورها به دلیل تنظیم نادرست تغییر دهندههای تپ، تماس ضعیف، افزایش مقاومت تماس و سوختن تغییر دهندههای تپ خراب میشوند.
تغییر دهندههای تپ با کیفیت ضعیف با تماسهای استاتیکی و دینامیکی ناکافی یا نشاندهندههای موقعیت ناسازگار (که علائم خارجی با موقعیتهای داخلی واقعی مطابقت ندارند) میتوانند پس از راهاندازی منجر به حوادث خروج برق و کوتاه شدن شوند، که میتواند تغییر دهندههای تپ یا کل پیچهها را خراب کند.
(۵) مشکلات زمینی هسته ترانسفورماتور
مشکلات کیفیت در ترانسفورماتورهای توزیع میتواند باعث پیری زودرس ورنیس عایق بین صفحات فولاد سیلیکون در طول عملکرد طولانی مدت شود، که منجر به زمینگیری چند نقطهای هسته و خرابی ترانسفورماتور میشود.
(۶) عملکرد طولانی مدت با بار زیاد
با توسعه اقتصادی روستاها، تقاضای برق به طور قابل توجهی افزایش یافته است. با این حال، افزودن ناکافی ترانسفورماتورهای جدید یا جایگزینی آنها با واحدهای با ظرفیت بالاتر باعث شده است که ترانسفورماتورهای موجود به طور مداوم در شرایط بار زیاد عمل کنند. علاوه بر این، نسبت بالای بارهای تکفاز در مناطق روستایی موجب شده است که تعادل بار سهفاز دستیابی دشوار باشد، که باعث میشود برخی از فازها به طور قابل توجهی تحت بار زیاد طولانی مدت قرار گیرند و جریانهای خط میانی به طور قابل توجهی فراتر از مقادیر مجاز قرار گیرند. این شرایط در نهایت منجر به سوختن ترانسفورماتور میشود.
۲. اقدامات مقابلهای
بر اساس استانداردهای مربوطه، هر ترانسفورماتور توزیع باید سه حفاظت اساسی را داشته باشد: حفاظت از صاعقه، حفاظت از کوتاه شدن و حفاظت از بار زیاد.
برای حفاظت از صاعقه، باید محافظ صاعقه در هر دو سمت فشار بالا و پایین ترانسفورماتور نصب شود، و محافظ صاعقه اکسید روی ترجیح داده میشود.
د دیوالی دیوالی و نیمهباری پروتکشنونه باید جداگانه در نظر ګیرل شي. د بلند ولټینې سوړي فیوزونه په اصلي توګه د ترانسفورمر کې د داخلی دیوالی خرابتونو له لارې محافظت کوي، چې د نیمهباری او د پاینې ولټینې دیوالی خرابتونه په پاینې ولټینې کې د لویه ولټینې سویچونه یا فیوزونه له لارې ترلاسه کیږي.
په عملیاتو کې د فازې بارې میزانونه په منظم ډول د کلمپ میټر استعمال کړه چک شوي چې ترمنځ څخه د سه فازې بارې نامتعادلیت په مجاز حدودو کې وي. د نامتعادلیت ډېر زیات شناسایی شولو سره، د بارې توزیع دی موخواسته دی ترمنځ څخه د نامتعادلیت په معمولي حدودو کې بریالیتوب ورکړي.
د توزیع ترانسفورمرز په منظمه توګه د پیشنهاد شوي برنامې سره د جوړښت او آزمونونو راجستری ضروري دی. جوړښت کوونکو باید د روغن رنګ، مقدار او ټیمپراتورې په معمولي حالتونو کې چک کړي او د روغن لیکلو ترلاسه کړي. د بوشینګ سطحو ته د فلاشو یا دیسچارژ نشانونه د چکولو هم ضروري دی. هر چا غیرمعمولیت ته رسیدل شي دا دی موخواسته دی ترمنځ څخه حل کړي. د ترانسفورمر د بیرونې په منظم ډول د چیستنو او د بوشینګ او نورو سطحو ته د ډرتي او کنتامینانتونو لپاره د چیستنو هم پیشنهاد شوي دی.
په هر ساله کې د ترېنۍ موسم څخه په پرتله د بلند او پاینې ولټینې د سرچاپو ښودلونو او د زمین کړونو یوه کامل چک کول ضروري دی. د غیر مطابق سرچاپونو بدلولو دی موخواسته دی. د زمین کړونه باید د چاپ شوي سیمونو، بد جوړونو یا پړې سره ګټه نه وي. د زمین کړونو لپاره د الومینیم کنډکټورونه کارول نه دی؛ بلکه د ۱۰-۱۲ ملیمتر قطرې سټیل رودونه یا د ۳۰×۳ ملیمتر پلان سټیل پټونه پیشنهاد شوي دي.
د زمین کړې مقاومت په هر ساله کې د زماوی موسم کې د مساعد هوایي شرایطو کې (د کم نه یو هفته پیاپی صاف هوایي) چک کول ضروري دی. د غیر مطابق زمین نظامونو دی موخواسته دی ترمنځ څخه حل کړي.
د ترانسفورمر د پایانې او د بلند او پاینې ولټینې د اوورهد لاین کنډکټورونو ترمنځ د کنکشنونو لپاره د مس-الومینیم ترانزيشن کامپوننتونه یا د مس-الومینیم ایکیپمنت کلیپونه کارول ضروري دی. په کنکشن کولو پرتله، د دې کامپوننتونو سطوح په نرم درجه سندپیپه کې پولیش کیږي او د مناسب مقدار د کنډکټ کرنې چربه سره پکې کیږي.
د ترانسفورمر د تاپ چینجر کې د کارولو په توګه د پروتکولونو دقیق پیروی کول ضروري دی. د تنظیم کولو په پایلو کې د ترانسفورمر دی موخواسته دی ترمنځ څخه دیروز به کار واخیستل شي. بلکه د کارولو په پایلو او پایلو کې د هر فازې د DC مقاومت مقدارونه د برج په واسطه چک کیږي او مقایسه کیږي. که چیرې د ډېر تغییرات ته رسیدل شي، د کارولو په پایلو د فازې تر فازې او لاین تر لاین د DC مقاومت مقدارونه مقایسه کیږي، چې د فازې تفاوت نه د ۴٪ تر څو نه وي او د لاین تفاوت نه د ۲٪ تر څو نه وي. که چیرې دا معیارونه پورته نشي، د ځانګړې سبب په پرتله دی موخواسته دی ترمنځ څخه حل کړي. په دې معیارونو پورته کولو پرتله د ترانسفورمر دی موخواسته دی ترمنځ څخه دیروز به کار واخیستل شي.
