Iemesli un risinājumi augstam piegādes transformatoru iznīcināšanās rādītājam

1. Iedzīvotāju sadalīšanas transformatoru darbības traucējumu cēloņi

(1) Izolācijas bojājums

Lauku teritoriju elektroapgāde parasti izmanto 380/220 V jaukto piegādes sistēmu. Tā kā vienfāzes slodžu īpatsvars ir augsts, sadalīšanas transformatori bieži darbojas ar ievērojamu trīsfāzu slodzes nebalansu. Daudzos gadījumos nebalansa līmenis pārsniedz standartos noteiktās atļautās robežas, kas izraisa transformatora tinumu izolācijas priekšlaicīgu novecošanos, sliktināšanos un izdegšanu, galu galā novedot pie tā izdegšanas.

Kad sadalīšanas transformatori ilgstoši darbojas pārslodzes režīmā, zemsprieguma līniju traucējumu laikā vai strauji palielināsies slodze, var rasties bojājumi aizsardzības trūkuma dēļ. Ja zemsprieguma pusē nav aizsardzības ierīču un augstsprieguma puses izkritējslēdži neatvienojas laikus (vai vispār neatvienojas), transformators var novietot strāvas, kas ievērojami pārsniedz tā vērtības (dažreiz vairākas reizes pārsniedz nominālstrāvu). Tas izraisa dramatisku temperatūras pieaugumu, paātrina izolācijas novecošanos un noved pie tinumu izdegšanas.

Pēc ilgstošas darbības blīvējošie elementi, piemēram, gumijas lodītes un blīves, pasliktinās, plaisā un zaudē savas funkcijas. Ja tos nepamanās un neaizstāj laikā, tas izraisa eļļas noplūdi un līmeņa pazemināšanos. Mitruma daudzums no gaisa tad iekļūst lielos daudzumos izolācijas eļļā, strauji samazinot tās dielektrisko stiprību. Smaga eļļas trūkuma gadījumā var atklāties slēgvārstu mehānisms gaisā, izraisot mitruma uzņemšanu, izlādi, īssavienojumus un transformatora izdegšanu.

Ražošanas defekti arī veicina traucējumus. Nepietiekamas ražošanas procesu organizācija, tinumu kārtu nepilnīga lakēšana (vai sliktas kvalitātes izolācijas laka), nepietiekama žāvēšana un neuzticama tinumu savienojumu metināšana var radīt izolācijas vājvieta. Turklāt uzturēšanas laikā tiek pievienota zemas kvalitātes izolācijas eļļa vai remontdarbu laikā eļļā nonāk mitrums un piemaisījumi, kas pasliktina eļļas kvalitāti un izolācijas stiprību, galu galā izraisot izolācijas caursitienu un transformatora izdegšanu.

(2) Pārspriegums

Zibens aizsardzība bieži neizdodas, jo zemes potenciāla izlīdzināšanas pretestības vērtības neatbilst prasībām. Pat ja sākotnēji tās bija atbilstošas, zemes potenciāla izlīdzināšanas sistēmas var pasliktināties laika gaitā tērauda korozijas, oksidācijas, pārrāvuma vai slikti izveidota metinājuma dēļ, kas izraisa zemes potenciāla izlīdzināšanas pretestības strauju pieaugumu un padara transformatorus jutīgus pret zibens radītiem bojājumiem.

Nepareiza zibens aizsardzības konfigurācija ir plaši izplatīta. Daudziem lauksaimniecības sadalīšanas transformatoriem pārsprieguma slāpēji ir uzstādīti tikai augstsprieguma pusē. Tā kā lauku teritoriju elektroapgāde galvenokārt izmanto Yyn0 savienotus transformatorus, zibens triecieni var radīt gan pozitīvus, gan inversos transformācijas pārspriegumus. Bez zemsprieguma puses pārsprieguma aizsardzības transformatori kļūst ievērojami jutīgāki pret šiem pārspriegumiem.

Lauku 10 kV elektrotīklos bieži notiek feromagnētiskā rezonanse. Rezonanses pārsprieguma notikumu laikā sadalīšanas transformatora primārā strāva var dramatiski palielināties, izdedzinot tinumus vai izraisot izolatoru izlādi un pat sprādzienu.

(3) Slikti ekspluatācijas apstākļi

Vasaras periodos ar augstām temperatūrām vai tad, kad transformatori nepārtraukti darbojas pārslodzes apstākļos, eļļas temperatūra paaugstinās pārmērīgi. Tas nopietni ietekmē siltuma izkliedi un paātrina izolācijas novecošanos, sliktināšanos un izdalīšanos, ievērojami saīsinot transformatora kalpošanas laiku.

(4) Nepareiza slēgvārsta darbība vai zema kvalitāte

Lauku elektroenerģijas patēriņam raksturīgas izkliedētas slodzes, spēcīgs sezonāls raksturs, lielas starpības starp maksimuma un minimālo slodzi, garas zemsprieguma līnijas un ievērojams sprieguma kritums, kas izraisa ievērojamas svārstības spriegumā. Tas noved pie tā, ka lauku elektriķi bieži paši regulē transformatora slēgvārstus. Lielākā daļa šo regulēšanas darbību netiek veikta atbilstoši procedūrām, un pēc darbības netiek mērītas un salīdzinātas pastāvīgās strāvas pretestības vērtības, pirms transformators tiek atgriezts ekspluatācijā. Šādēļ daudzi transformatori iziet no ierindas dēļ nepareizas slēgvārsta pozicionēšanas, sliktas kontaktēšanās, palielinātas kontaktu pretestības un sadegušiem slēgvārstiem.

Zemas kvalitātes slēgvārsti ar nepietiekamu statisko un dinamisko kontaktēšanos vai nesakrītošiem pozīciju indikatoriem (kur ārējie marķējumi neatbilst faktiskajām iekšējām pozīcijām) var izraisīt izlādes un īssavienojumu avārijas pēc iedarbināšanas, rezultējoties bojātu slēgvārstu vai pat visu tinumu iznīcināšanā.

(5) Transformatora serdes zemēšanas problēmas

Sadalīšanas transformatoru kvalitātes problēmas var izraisīt silīcija tērauda plākšņu starpā esošās izolācijas lāka priekšlaicīgu novecošanos ilgstošas darbības laikā, rezultējot vairākpunktu serdes zemēšanu un transformatora iznīcināšanu.

(6) Ilgstoša pārslodzes darbība

Attīstoties lauku ekonomikai, elektroenerģijas pieprasījums ir strauji pieaudzis. Tomēr nepietiekams jaunu transformatoru pievienošanas līmenis vai to aizstāšana ar lielākas jaudas vienībām ir piespiedis esošos transformatorus nepārtraukti darboties pārslodzes apstākļos. Turklāt lauku teritorijās vienfāzes slodžu augstais īpatsvars padara trīsfāzu slodzes balansēšanu grūti sasniedzamu, tādējādi izraisot noteiktās fāzēs smagas ilgstošas pārslodzes, kamēr neitrālās līnijas strāva ievērojami pārsniedz atļautās vērtības. Šie apstākļi galu galā noved pie transformatora izdegšanas.

2. Pretvīrusa pasākumi

Saskaņā ar attiecīgajiem standartiem katram sadalīšanas transformatoram ir jābūt trim pamata aizsardzībām: zibens aizsardzībai, īssavienojuma aizsardzībai un pārslodzes aizsardzībai.

Zibens aizsardzībai pārsprieguma slāpēji ir jāuzstāda gan transformatora augstsprieguma, gan zemsprieguma pusē, ieteicams izmantot cinka oksīda slāpējus.

Īsākā ceļa un pārmērīgas slodzes aizsardzība jāaplūko atsevišķi. Augstsprieguma pusei jābūt galvenokārt aizsargāta pret iekšējiem īsākā ceļa defektiem transformatorā, bet pārmērīgās slodzes stāvokļus un zemsprieguma līnijas īsākā ceļa defektiem jāpārvalda, izmantojot zemsprieguma strāvas automātus vai smilškrājas, kas uzstādītas zemsprieguma pusē.

Darbības laikā fāzes slodzes strāvas jāuzraudzē regulli, izmantojot klemmu ampermetrus, lai pārbaudītu, vai trīsfāzes slodzes nesaskaņa paliek ierobežojumu robežās. Ja tiek noteikta pārmērīga nesaskaņa, tūlīt jāveic slodzes pārdalīšana, lai nesaskaņa atgrieztos standarta ierobežojumos.

Regulāra pārbaude un testēšana pārdevēju transformatoru saskaņā ar noteikto grafiku ir būtiska. Pārbaudes darbinieki jāpārbauda eļļas krāsu, līmeni un temperatūru normālumam, un meklēt eļļas izplešanos. Jāpārbauda šķidrumu izolatori, meklējot apgāzuma vai izplūdes pazīmes. Jārisina visi novērojamie novirzēm. Ieteicams regulāri tīrīt transformatoru ārpusē, lai noņemtu mugurkauls un kontamīnas no šķidrumu izolatoriem un citām virsmām.

Pirms katras gada vētra sezona, jāveic grūtīgu pārbaudes gan augstsprieguma, gan zemsprieguma ātrās reakcijas aizsargiem un piezemēšanas vadīkiem. Nenozīmīgi aizsargi jāaizstāj. Piezemēšanas vadīki nedrīkst saturēt salauzumus, sliktas saplūšanas vai salauzumus. Alumīna vedēji nekad nedrīkst tikt izmantoti piezemēšanas vadīkiem; vienmēr ieteicams izmantot 10-12 mm diametra dzelzs šķidrus vai 30×3 mm plakanus dzelzs lentes.

Piezemēšanas pretestību jātestē ik gadu ziemā labajā laika apstākļos (vismaz viens nedēļas ilgs nepārtraukts skaidrs laiks). Neatbilstošas piezemēšanas sistēmas jānovērš.

Transformatoru kontaktu savienojumi ar gaisa līniju vedējiem gan augstsprieguma, gan zemsprieguma pusē jāizmanto alūminija-mieda pārejas komponenti vai alūminija-mieda aprīkojuma kleituri. Pirms savienojuma, šo komponentu virsmas jāpolēja ar mīkstu papīra pulsteri un jāaplikē atbilstošs daudzums konduktīvās smaržas.

Darbojoties ar transformatoru tapu maiņas spējspēku, jāievēro procedūras. Pēc pielāgošanas transformatoru nedrīkst tūlīt atkal ieiet lietojumā. Lai gan, pirms un pēc operācijas, jāmēra katra fāze DC pretestība ar mostu un salīdzināt. Ja nav novērojamas būtiskas izmaiņas, pēc operācijas fāzu un līniju starpības DC pretestībā jāsalīdzina, ar fāžu starpībām, kas nepārsniedz 4%, un līniju starpībām, kas ir mazākas par 2%. Ja šie kritēriji netiek izpildīti, jāidentificē un jālabo cēlonis. Tikai pēc to izpildes transformatoru var atkal ieiet lietojumā.