Penyebab dan Penyelesaian untuk Tingginya Kadar Kerosakan Transformator Pemindahan

1. Punca Kegagalan dalam Peralatan Transformator Pengedaran Pertanian

(1) Kerosakan Pengekalan

Pembekalan elektrik di kawasan luar bandar biasanya menggunakan sistem pembekalan campuran 380/220V. Dikarenakan peratusan beban satu fasa yang tinggi, transformator pengedaran sering beroperasi dalam ketidakseimbangan beban tiga fasa yang signifikan. Dalam banyak kes, ketidakseimbangan ini melebihi julat yang diperbolehkan oleh piawaian, menyebabkan penuaan awal, penurunan, dan kegagalan pengekalan pelilitan transformator, akhirnya menyebabkan kebakaran.

Apabila transformator pengedaran mengalami keadaan beban berlebihan yang panjang, gangguan laluan sisi rendah, atau peningkatan beban yang tiba-tiba, kerosakan boleh berlaku disebabkan perlindungan yang tidak mencukupi. Ketidakhadiran peranti perlindungan pada sisi rendah, bersama dengan pemutus lompatan sisi tinggi yang gagal berfungsi secara tepat (atau tidak berfungsi sama sekali), membolehkan transformator membawa arus yang jauh melampau daripada nilai terpilih (kadang-kadang beberapa kali ganda nilai terpilih). Ini menyebabkan peningkatan suhu yang dramatik, mempercepatkan penuaan pengekalan, dan menyebabkan pelilitan hangus.

Selepas operasi yang panjang, komponen pengekalan seperti manik getah dan bantalan merosot, retak, dan gagal. Jika tidak dikesan dan digantikan dengan segera, ini akan menyebabkan kebocoran minyak dan tahap minyak yang menurun. Kelembapan udara kemudian masuk ke dalam minyak pengekalan dalam jumlah besar, drastik mengurangkan kekuatan dielektriknya. Kekurangan minyak yang serius mungkin mempaparkan pemilih tap kepada udara, menyebabkan penyerapan lembapan, pelepasan, hubungan pendek, dan kebakaran transformator.

Ketidakcukupan dalam proses pembuatan juga menyumbang kepada kegagalan. Proses pembuatan yang tidak mencukupi, pencelupan vernis pengekalan pelilitan yang tidak lengkap (atau vernis pengekalan yang berkualiti rendah), pengeringan yang tidak mencukupi, dan penyambungan pelilitan yang tidak dapat dipercayai boleh mencipta kerentanan pengekalan. Selain itu, menambah minyak pengekalan yang tidak standard semasa penyelenggaraan atau membenarkan kelembapan dan zarah-zarah kotoran masuk semasa baiki menyebabkan penurunan kualiti minyak dan kekuatan pengekalan, akhirnya menyebabkan kerosakan pengekalan dan kegagalan transformator.

(2) Tegangan Berlebihan

Perlindungan petir sering gagal disebabkan nilai rintangan pengendapan yang tidak memenuhi syarat. Walaupun pada mulanya sesuai, sistem pengendapan boleh merosot sepanjang masa disebabkan korosi besi, oksidasi, putus, atau las yang buruk, menyebabkan peningkatan drastik rintangan pengendapan dan membuat transformator rentan terhadap kerosakan petir.

Konfigurasi perlindungan petir yang tidak tepat adalah biasa. Banyak transformator pengedaran pertanian hanya mempunyai pemutus petir yang dipasang pada sisi tinggi. Oleh kerana pembekalan elektrik luar bandar kebanyakannya menggunakan transformator yang disambung Yyn0, sambaran petir boleh menghasilkan tegangan berlebihan transformasi positif dan negatif. Tanpa perlindungan petir sisi rendah, transformator menjadi lebih rentan terhadap kerosakan akibat tegangan berlebihan ini.

Sistem kuasa 10kV di kawasan luar bandar sering mengalami resonansi feromagnetik. Semasa insiden tegangan berlebihan resonansi, arus utama transformator pengedaran boleh meningkat drastik, membakar pelilitan atau menyebabkan kilat isolator dan bahkan letupan.

(3) Syarat Operasi yang Buruk

Semasa musim panas yang panas atau apabila transformator beroperasi secara berterusan dalam keadaan beban berlebihan, suhu minyak meningkat terlalu tinggi. Ini memberi kesan serius terhadap penyejukan haba dan mempercepatkan penuaan, penurunan, dan kegagalan pengekalan, secara signifikan memendekkan jangka hayat transformator.

(4) Operasi Pemilih Tap yang Tidak Betul atau Berkualiti Rendah

Penggunaan elektrik di kawasan luar bandar mempunyai beban yang tersebar, corak musiman yang kuat, perbezaan puncak-lembah yang besar, laluan rendah yang panjang, dan penurunan tegangan yang signifikan, menyebabkan fluktuasi tegangan yang besar. Ini menyebabkan juruteknik elektrik luar bandar sering mengubah pemilih tap transformator sendiri. Kebanyakan perubahan ini tidak mengikuti prosedur yang betul, dan nilai rintangan DC tidak diukur dan dibandingkan selepas operasi sebelum kembali ke perkhidmatan. Akibatnya, banyak transformator gagal disebabkan posisi pemilih tap yang tidak betul, kontak yang buruk, peningkatan rintangan kontak, dan pemilih tap yang hangus.

Pemilih tap berkualiti rendah dengan kontak statik dan dinamik yang tidak mencukupi, atau penunjuk posisi yang tidak sesuai (di mana penandaan luar tidak sepadan dengan posisi dalaman yang sebenar), boleh menyebabkan pelepasan dan kemalangan hubungan pendek selepas komisen, menyebabkan pemilih tap atau seluruh pelilitan rosak.

(5) Masalah Pengendapan Inti Transformator

Masalah kualiti dalam transformator pengedaran boleh menyebabkan vernis pengekalan antara lembaran besi silikon menjadi tua awal semasa operasi jangka panjang, menyebabkan pengendapan inti multi-titik dan kegagalan transformator.

(6) Operasi Beban Berlebihan Jangka Panjang

Dengan pembangunan ekonomi luar bandar, permintaan tenaga elektrik telah meningkat secara dramatik. Walau bagaimanapun, tambahan transformator baru yang tidak mencukupi atau penggantian dengan unit kapasiti yang lebih tinggi telah memaksa transformator sedia ada untuk beroperasi secara berterusan dalam keadaan beban berlebihan. Selain itu, peratusan beban satu fasa yang tinggi di kawasan luar bandar menjadikan penyeimbangan beban tiga fasa sukar dicapai, menyebabkan fasa tertentu mengalami beban berlebihan jangka panjang yang serius sementara arus garis neutral secara signifikan melebihi nilai yang diperbolehkan. Syarat-syarat ini akhirnya menyebabkan kebakaran transformator.

2. Langkah-langkah Penangkalan

Mengikut piawaian yang berkaitan, setiap transformator pengedaran mesti mempunyai tiga perlindungan asas: perlindungan petir, perlindungan hubungan pendek, dan perlindungan beban berlebihan.

Untuk perlindungan petir, pemutus petir mesti dipasang pada kedua-dua sisi tinggi dan rendah transformator, dengan pemutus petir oksida seng sebagai pilihan yang disukai.

Perlindungan terhadap korsleting dan beban berlebihan harus dipertimbangkan secara terpisah. Seking jatuh pada sisi tegangan tinggi seharusnya utamanya melindungi terhadap korsleting internal dalam transformator, sementara kondisi beban berlebihan dan korsleting lini tegangan rendah harus ditangani oleh pemutus sirkuit atau seking yang dipasang pada sisi tegangan rendah.

Selama operasi, arus beban fasa harus dipantau secara rutin menggunakan ampere meter klip untuk memverifikasi bahwa ketidakseimbangan beban tiga fasa tetap dalam batas yang dapat diterima. Ketika ketidakseimbangan berlebihan terdeteksi, redistribusi beban segera diperlukan untuk membawa ketidakseimbangan kembali ke dalam batas standar.

Pemeriksaan dan pengujian teratur transformator distribusi menurut jadwal yang ditetapkan sangat penting. Inspektur harus memeriksa warna, tingkat, dan suhu minyak untuk normalitas, serta mencari kebocoran minyak. Permukaan bushing harus diperiksa untuk tanda-tanda flashover atau pembuangan. Setiap kelainan harus ditangani segera. Pembersihan berkala eksterior transformator untuk menghilangkan kotoran dan kontaminan dari bushing dan permukaan lainnya juga dianjurkan.

Sebelum setiap musim petir tahunan, pemeriksaan menyeluruh terhadap pelindung lonjakan tegangan tinggi dan rendah serta kabel grounding harus dilakukan. Pelindung yang tidak sesuai harus diganti. Kabel grounding harus bebas dari benang yang putus, las buruk, atau patah. Konduktor aluminium tidak boleh digunakan untuk kabel grounding; sebagai gantinya, disarankan untuk menggunakan batang baja dengan diameter 10-12mm atau strip baja datar 30×3mm.

Tahanan grounding harus diuji setiap tahun selama musim dingin dalam kondisi cuaca yang baik (setidaknya satu minggu cuaca cerah berkelanjutan). Sistem grounding yang tidak sesuai harus diperbaiki.

Koneksi antara terminal transformator dan konduktor lini udara pada sisi tegangan tinggi dan rendah harus menggunakan komponen transisi tembaga-aluminium atau clem tembaga-aluminium. Sebelum koneksi, permukaan komponen ini harus dipolitur dengan kertas pasir halus dan dilapisi dengan jumlah yang tepat dari grease konduktif.

Ketika mengoperasikan perubahan tap transformator, prosedur harus diikuti secara ketat. Setelah penyesuaian, transformator tidak boleh segera dikembalikan ke layanan. Sebaliknya, nilai tahanan DC setiap fasa harus diukur dengan jembatan sebelum dan setelah operasi dan dibandingkan. Jika tidak ada perubahan signifikan yang diamati, nilai tahanan DC fase-ke-fase dan baris-ke-baris pasca-operasi harus dibandingkan, dengan perbedaan fase tidak melebihi 4% dan perbedaan baris kurang dari 2%. Jika kriteria ini tidak terpenuhi, penyebabnya harus dikenali dan diperbaiki. Hanya setelah memenuhi persyaratan ini, transformator baru boleh dikembalikan ke layanan.