Mga Top na Dahilan ng Pagkakasira ng H59 Distribution Transformer

1. Sobregarga

Una, dahil sa pagtaas ng pamantayan ng pamumuhay ng mga tao, ang konsumo ng kuryente ay naging mas mabilis na umangat. Ang orihinal na H59 distribution transformers ay may maliit na kapasidad—“isang maliliit na kabayo na nagdadala ng isang malaking kariton”—at hindi ito nakakasunod sa pangangailangan ng mga gumagamit, na nagdudulot ng operasyon ng mga transformer sa ilalim ng kondisyong sobregarga. Pangalawa, ang pagbabago ng panahon at ekstremong kalagayan ng panahon ay nagdudulot ng mataas na pangangailangan para sa kuryente, na nagpapataas pa ng kondisyong sobregarga ng H59 distribution transformers.

Dahil sa matagal na operasyon sa ilalim ng sobregarga, ang mga komponente, windings, at insulasyon ng langis sa loob ay agad na lumalason. Ang load ng transformer ay malaki na depende sa panahon at panahon—lalo na sa mga rural areas sa panahon ng mabigat na pananim, kung saan ang mga transformer ay gumagana sa full o sobregarga, habang sa gabi ay gumagana sila sa light load. Ito ay nagreresulta sa malaking pagbabago ng load curve, na ang temperatura ng operasyon ay umabot sa 80 °C sa peak at bumaba hanggang 10 °C sa minimum.

Bukod dito, ang pagsusuri ng mga rural transformers ay nagpapakita na bawat transformer ay nakakalikom ng higit sa 100 grams ng moisture sa ilalim nito sa average. Ang moisture na ito ay pumasok sa pamamagitan ng breathing action ng langis ng transformer sa panahon ng thermal expansion at contraction, at pagkatapos ay napipilitan ito mula sa langis. Kasama nito, ang hindi sapat na antas ng langis ay binababa ang surface ng langis, na nagpapataas ng contact area sa pagitan ng insulating oil at hangin, na nagpapabilis ng pag-absorb ng moisture mula sa atmosphere. Ito ay nagbawas ng internal insulation strength, at kapag ang insulation ay bumaba sa ibaba ng critical threshold, ang internal breakdown at short-circuit faults ay nangyayari.

2. Hindi Awtorisadong Pagsasaayos ng Langis sa H59 Distribution Transformers

Idinagdag ng isang electrician ang langis sa isang H59 distribution transformer habang ito ay energized. Isang oras pagkatapos, ang high-voltage drop-out fuse ay sumira sa dalawang phase, kasama ng maliit na pag-spray ng langis. Ang on-site inspection ay kumpirmado ang pangangailangan para sa major repair. Ang pangunahing sanhi ng burnout ng transformer ay:

• Ang bagong idinagdag na langis ng transformer ay hindi kompatiblo sa existing na langis sa loob ng tank. Ang mga langis ng transformer ay may iba't ibang base formulations, at karaniwang ipinagbabawal ang pag-mix ng iba't ibang uri.

• Idinagdag ang langis nang hindi de-energized ang transformer. Ang pag-mix ng mainit at malamig na langis ay nagpabilis ng internal circulation, na nag-stir up ng moisture mula sa ilalim at in-distribute ito sa high- at low-voltage windings, na nagbabawas ng insulation at nagdudulot ng breakdown.

• Ang substandard na langis ng transformer ang ginamit.

3. Improper Reactive Power Compensation Nagdudulot ng Resonant Overvoltage

Upang mabawasan ang line losses at mapabuti ang paggamit ng equipment, ang regulasyon ay nagrekomenda na mag-install ng reactive power compensation devices sa H59 distribution transformers na may rating na higit sa 100 kVA. Gayunpaman, kung ang compensation ay hindi wasto na nakonfigure—kung sa gayon ang total capacitive reactance ay katumbas ng total inductive reactance sa circuit—maaaring mangyari ang ferroresonance sa line at connected equipment, na nagdudulot ng overvoltage at overcurrent na maaaring sumira ang H59 transformer at iba pang electrical devices.

4. System Ferroresonance Overvoltage

Sa mga rural 10 kV distribution networks, ang mga linya ay may iba't ibang haba, clearance mula sa lupa, at laki ng conductor. Sa kombinasyon ng madalas na switching ng H59 transformers, welding machines, capacitors, at malalaking loads, ang mga parameter ng sistema ay nagbabago nang malaki. Bukod dito, ang intermittent single-phase grounding sa 10 kV ungrounded neutral system ay maaaring mag-trigger ng resonant overvoltage. Kapag ito ay nangyari, ang minor cases ay nagresulta sa blown high-voltage fuses; ang severe cases ay nagresulta sa burnout ng transformer, at sa mga rare instances, bushing flashover o explosion.

5. Lightning Overvoltage

Ang H59 distribution transformers ay dapat, batay sa regulasyon, na may qualified surge arresters sa parehong high- at low-voltage sides upang mabawasan ang pinsala mula sa lightning at ferroresonant overvoltages sa windings at bushings. Ang karaniwang sanhi ng pinsala mula sa overvoltage ay kinabibilangan ng:

• Improper installation o testing ng arresters. Karaniwan, ang tatlong arresters ay nagbabahagi ng iisang grounding point. Sa paglipas ng panahon, ang corrosion mula sa exposure sa panahon o mahinang maintenance ay maaaring sumira o bumawas ng kalidad ng koneksyon ng ground. Sa panahon ng lightning o resonant overvoltage events, ang hindi sapat na grounding ay nagprevented ng effective discharge to earth, na nagdudulot ng breakdown ng transformer.

• Overreliance sa insurance coverage. Maraming gumagamit ang nagsasang-ayon na dahil ang transformer ay insured, ang installation at testing ng arresters ay hindi kinakailangan—nag-iisip na ang mga insurers ay kikita ng mga failure. Ang mindset na ito ay nag-ambag nang malaki sa widespread na pinsala ng mga transformer sa loob ng mga taon.

• Pagbibigay-babala lamang sa high-voltage side arresters habang inuunti ang low-voltage side. Kung wala ang low-voltage arresters, ang lightning strike sa LV side ay maaaring mag-induce ng inverse voltage surges na nag-stress sa HV winding at maaaring makasira rin sa LV winding.

6. Secondary Short Circuit

Kapag nangyari ang secondary short circuit, ang short-circuit currents na ilang beses hanggang sa puluhan ng rated current ay nagflow sa secondary side. Ang isang katugon na malaking current ay nagflow din sa primary side upang labanan ang demagnetizing effect ng secondary fault current. Ang ganitong malaking current:

• Nag-generate ng enormous mechanical stress sa loob ng windings, na nag-compress ng coils, nag-loosen ng main at interlayer insulation, at nag-cause ng deformation;

• Dulot ng mabilis na pagtaas ng temperatura sa parehong mga winding. Kung ang mga fuse ay hindi nangangalakal ng tamang sukat o pinapalitan ng tanso/aluminyo wire, maaaring masunog agad ang mga winding.

7. Masamang Kontak sa Tap Changer

• Mga tap changer na may mababang kalidad at masamang disenyo, kulang na presyon ng spring, o hindi kumpletong kontak sa pagitan ng mga moving at stationary contacts maaaring bawasan ang insulation distance sa pagitan ng misaligned contacts, nagdudulot ng arcing, short circuits, at mabilis na pagkasunog ng tap windings o buong coils.

• Error ng tao: Ang ilang electricians ay mali ang pag-unawa sa no-load tap-changing principles. Matapos ang adjustment, ang mga contacts ay maaaring bahagyang lang ang nakokonekta. O kaya, ang matagal na operasyon ay nagdudulot ng kontaminasyon sa stationary contacts, nagreresulta sa masamang kontak, arcing, at eventual na pagkasira ng transformer.

8. Napigil na Breather Port
Ang mga transformer na may rating na higit sa 50 kVA ay karaniwang may isang “breather” na nakainstala sa conservator tank. Ang breather housing ay karaniwang isang transparent na glass cylinder na puno ng desiccant. Ito ay delikado sa transportasyon, kaya ang mga manufacturer ay madalas na ipinapadala ang mga unit na may small square metal plate na inbolt sa breather port upang maprevent ang pagsipsip ng moisture.

Sa panahon ng commissioning, ang metal plate na ito ay dapat agad na alisin at palitan ng functional breather. Kung hindi, ang init na nabubuo sa panahon ng operasyon ay nagdudulot ng paglaki ng langis at pagtaas ng internal pressure. Kung walang functional breather, ang langis ay hindi maayos na makakalakad, ang init ay hindi maayos na mawawala, at ang temperatura ng core at windings ay patuloy na tumataas. Ang insulation ay patuloy na bumubura hanggang sa ang transformer ay masunog.

9. Iba pang mga Isyu
Ang mga karaniwang problema sa araw-araw na operasyon at maintenance ng H59 distribution transformers ay kinabibilangan ng:

• Sa panahon ng maintenance o installation, ang pag-tighten o pag-loosen ng conductive rod nut maaaring magdulot ng pag-rotate ng rod, nagdudulot ng kontak sa secondary soft copper leads—nagdudulot ng phase-to-phase short circuits o pag-break ng primary winding leads.

• Ang pagkakatanggal ng mga tools o bagay sa panahon ng trabaho sa transformer maaaring magdulot ng pinsala sa bushings, nagdudulot ng minor flashover-to-ground o severe short circuits.

• Matapos ang maintenance, testing, o cable replacement sa paralleled transformers, ang pagkakalimutan na gawin ang phase sequence verification at random reconnection maaaring magresulta sa mali na phasing. Kapag energized, ang malaking circulating currents ay lumilipad, nagdudulot ng pagkasunog ng transformer.

• Ang anti-theft metering boxes na nakainstala sa low-voltage side madalas na may space constraints at mahirap na workmanship—ang ilang koneksyon ay simpleng wrapped ng wire. Ito ay nagdudulot ng mataas na contact resistance sa LV terminals, nagdudulot ng sobrang init at arcing sa ilalim ng heavy load, at sa huli ay nagdudulot ng pagkasunog ng conductive rods.