Penyebab Utama Kegagalan Trafo Distribusi H59

1. Overload

Pertama, dengan peningkatan standar hidup masyarakat, konsumsi listrik secara umum telah meningkat dengan cepat. Transformator distribusi H59 asli memiliki kapasitas kecil—“kuda kecil menarik gerobak besar”—dan tidak dapat memenuhi permintaan pengguna, menyebabkan transformator beroperasi dalam kondisi overload. Kedua, variasi musiman dan kondisi cuaca ekstrem menyebabkan puncak permintaan listrik, yang lebih lanjut menyebabkan transformator distribusi H59 beroperasi overload.

Karena operasi overload jangka panjang, komponen internal, gulungan, dan isolasi minyak menjadi tua sebelum waktunya. Beban transformator sangat bergantung pada musim dan waktu—terutama di daerah pedesaan selama musim tanam sibuk, ketika transformator beroperasi pada kapasitas penuh atau overload, sementara di malam hari mereka beroperasi dengan beban ringan. Hal ini menghasilkan variasi kurva beban yang besar, dengan suhu operasi mencapai di atas 80 °C pada puncak dan turun hingga 10 °C pada minimum.

Selain itu, inspeksi transformator pedesaan menunjukkan bahwa setiap transformator menumpuk lebih dari 100 gram kelembaban di bagian bawah rata-rata. Kelembaban ini masuk melalui tindakan pernapasan minyak transformator selama ekspansi dan kontraksi termal dan kemudian mengendap dari minyak. Selain itu, tingkat minyak yang tidak cukup menurunkan permukaan minyak, meningkatkan area kontak antara minyak isolasi dan udara, yang mempercepat penyerapan kelembaban dari atmosfer. Ini mengurangi kekuatan isolasi internal, dan begitu isolasi menurun di bawah ambang batas kritis, terjadi kerusakan internal dan gangguan pendek sirkuit.

2. Penambahan Minyak Tanpa Izin pada Transformator Distribusi H59

Seorang tukang listrik menambahkan minyak ke transformator distribusi H59 saat masih dinyalakan. Satu jam kemudian, fusible high-voltage drop-out meledak pada dua fasa, disertai dengan semburan minyak sedikit. Inspeksi lapangan mengkonfirmasi kebutuhan untuk perbaikan besar. Penyebab utama pembakaran transformator adalah:

• Minyak transformator baru yang ditambahkan tidak kompatibel dengan minyak yang ada di dalam tangki. Minyak transformator memiliki formulasi dasar yang berbeda, dan biasanya dilarang mencampur jenis yang berbeda.

• Minyak ditambahkan tanpa mematikan transformator. Mencampur minyak panas dan dingin mempercepat sirkulasi internal, mengaduk kelembaban dari bagian bawah dan mendistribusikannya ke gulungan tegangan tinggi dan rendah, mengurangi isolasi dan menyebabkan kerusakan.

• Minyak transformator yang digunakan tidak memenuhi standar.

3. Kompensasi Reaktif Tidak Tepat Menyebabkan Overvoltage Resonan

Untuk mengurangi kerugian garis dan meningkatkan utilitas peralatan, regulasi merekomendasikan pemasangan perangkat kompensasi reaktif pada transformator distribusi H59 dengan daya nominal di atas 100 kVA. Namun, jika kompensasi dikonfigurasikan dengan tidak tepat—sehingga reaktans kapasitif total sama dengan reaktans induktif total dalam sirkuit—feroresonansi dapat terjadi pada garis dan peralatan yang terhubung, menyebabkan overvoltage dan overcurrent yang dapat membakar transformator H59 dan perangkat listrik lainnya.

4. Overvoltage Resonan Sistem

Dalam jaringan distribusi 10 kV pedesaan, garis bervariasi dalam panjang, jarak dari tanah, dan ukuran konduktor. Ditambah dengan pergantian sering transformator H59, mesin las, kapasitor, dan beban besar, parameter sistem berubah signifikan. Selain itu, grounding satu fase intermiten dalam sistem netral tidak ter-ground 10 kV dapat memicu overvoltage resonan. Ketika ini terjadi, kasus minor menghasilkan peledakan fusible tegangan tinggi; kasus parah menyebabkan pembakaran transformator, dan dalam kasus langka, flashover atau ledakan bushing.

5. Overvoltage Petir

Transformator distribusi H59 harus, sesuai regulasi, dilengkapi dengan arrester petir yang memenuhi syarat di sisi tegangan tinggi dan rendah untuk mengurangi kerusakan dari petir dan overvoltage feroresonan pada gulungan dan bushing. Penyebab umum kerusakan akibat overvoltage termasuk:

• Pemasangan atau pengujian arrester yang tidak tepat. Biasanya, tiga arrester berbagi satu titik grounding. Dengan berlalunya waktu, korosi karena paparan cuaca atau perawatan buruk dapat memecah atau merusak koneksi ground ini. Selama peristiwa petir atau overvoltage resonan, grounding yang tidak adekuat mencegah pembuangan efektif ke tanah, menyebabkan kerusakan transformator.

• Terlalu bergantung pada cakupan asuransi. Banyak pengguna menganggap bahwa karena transformator diasuransikan, pemasangan dan pengujian arrester tidak perlu—mengira asuransi akan menutupi kegagalan. Sikap ini telah berkontribusi signifikan terhadap kerusakan luas transformator selama bertahun-tahun.

• Menekankan hanya pada arrester sisi tegangan tinggi sementara mengabaikan sisi tegangan rendah. Tanpa arrester sisi tegangan rendah, sambaran petir pada sisi LV dapat menginduksi gelombang tegangan invers yang menekan gulungan HV dan potensial merusak gulungan LV juga.

6. Pendek Sirkuit Sekunder

Ketika terjadi pendek sirkuit sekunder, arus pendek beberapa hingga puluhan kali arus nominal mengalir di sisi sekunder. Arus yang sangat besar juga mengalir di sisi primer untuk menentang efek demagnetisasi dari arus kesalahan sekunder. Arus yang sangat besar ini:

• Menghasilkan stres mekanis yang luar biasa dalam gulungan, mengompresi koil, melepaskan isolasi utama dan antar lapis, dan menyebabkan deformasi;

• Mengakibatkan kenaikan suhu yang cepat pada kedua gulungan. Jika sekring tidak sesuai ukuran atau diganti dengan kawat tembaga/aluminium, gulungan dapat terbakar dengan cepat.

7. Kontak Buruk di Pengubah Tepi

• Pengubah tepi berkualitas rendah dengan desain buruk, tekanan pegas yang tidak cukup, atau kontak yang tidak sempurna antara kontak bergerak dan statis dapat mengurangi jarak isolasi antara kontak yang tidak selaras, menyebabkan busur api, hubungan singkat, dan pembakaran cepat dari gulungan tepi atau seluruh kumparan.

• Kesalahan manusia: Beberapa tukang listrik salah memahami prinsip pengubahan tepi tanpa beban. Setelah penyesuaian, kontak mungkin hanya terlibat sebagian. Atau, operasi jangka panjang menyebabkan kontaminasi pada kontak statis, menghasilkan kontak buruk, busur api, dan kegagalan transformator akhirnya.

8. Port Pernafas Tersumbat
Transformator dengan rating di atas 50 kVA biasanya memiliki "pernafas" yang dipasang pada tangki konservasi. Perumahan pernafas biasanya adalah silinder kaca transparan yang diisi dengan zat pengering. Ini rapuh selama transportasi, sehingga produsen sering mengirim unit dengan pelat logam persegi kecil yang dibolongi di atas port pernafas alih-alih memasang pernafas yang sebenarnya, untuk mencegah masuknya kelembaban.

Saat komisioning, pelat logam ini harus segera dilepas dan diganti dengan pernafas yang fungsional. Jika tidak, panas yang dihasilkan selama operasi menyebabkan ekspansi minyak dan peningkatan tekanan internal. Tanpa pernafas yang berfungsi, minyak tidak dapat sirkulasi dengan baik, panas tidak dapat didispersikan, dan suhu inti dan gulungan terus meningkat. Isolasi terdegradasi secara terus-menerus hingga transformator akhirnya terbakar.

9. Masalah Lainnya
Masalah umum dalam operasi dan pemeliharaan harian transformator distribusi H59 termasuk:

• Selama pemeliharaan atau instalasi, mengencangkan atau melonggarkan mur batang konduktif dapat menyebabkan batang berputar, menyebabkan kontak antara ujung kawat tembaga lembut sekunder—mengakibatkan hubungan singkat fase-ke-fase atau putusnya ujung kawat gulungan primer.

• Jatuhnya alat atau benda secara tidak sengaja saat bekerja pada transformator dapat merusak bushing, menyebabkan flashover minor ke tanah atau hubungan singkat yang parah.

• Setelah pemeliharaan, pengujian, atau penggantian kabel pada transformator paralel, gagal melakukan verifikasi urutan fase dan sambungan acak dapat mengakibatkan fase yang tidak benar. Saat diberi energi, arus sirkulasi besar mengalir, membakar transformator.

• Kotak pengukuran anti-pencurian yang dipasang di sisi tegangan rendah sering kali mengalami kendala ruang dan kualitas pekerjaan yang buruk—beberapa sambungan hanya dibungkus dengan kawat. Ini menciptakan resistansi kontak tinggi pada terminal TL, menyebabkan overheating dan busur api di bawah beban berat, akhirnya membakar batang konduktif.