Нajни причини за пад на H59 дистрибутивен трансформатор

1. Преоптоварување

Првично, со подобрувањето на стандардите за живеење, потрошуванјето на електрична енергија брзо се зголемило. Оригиналните дистрибутивни трансформатори H59 имаат мала капацитет—“мал кон кој влече голем воз”—и не можат да задоволат потребите на корисниците, што ги приводи до работа во состојба на преоптоварување. Вторично, сезонски варијации и екстремни временски услови доведуваат до пик на потребата за електричество, што дополнително ги доведува H59 дистрибутивните трансформатори во состојба на преоптоварување.

Заблогу од долготрачната работа во состојба на преоптоварување, внатрешните компоненти, обмотки и изолацијата со масло се старееат предварително. Трансформаторските оптоварувања се многу сезонски и зависат од времето—особено во селските области во текот на погустите земјоделски сезона, кога трансформаторите работат со полна или преоптоварена капацитет, додека нощем работат со лесна оптоварувања. Ова доведува до голема варијација на кривата на оптоварување, со температура на работа што достигнува над 80 °C во пику и паѓа до 10 °C на минимум.

Повеќе од тоа, инспекциите на селските трансформатори покажуваат дека секој трансформатор се накопчува повеќе од 100 грами влага на дното на просек. Оваа влага влегува преку дишењето на трансформаторското масло во текот на термичката експанзија и контракција, а потоа се оседнува од маслото. Додатно, недостаток на ниво на масло го понижува површината на маслото, зголемувајќи контактната површина меѓу изолирачкото масло и воздухот, што го забрзува абсорбирањето на влага од атмосферата. Ова намалува внатрешната изолација, и кога изолацијата се деградира под критичка граница, се случуваат внатрешни колапси и краткосечни грешки.

2. Неавторизирана пополнување на масло на H59 дистрибутивните трансформатори

Електротехничар пополни масло на H59 дистрибутивен трансформатор додека беше под напон. Еден час по тоа, фускалот на висок напон на два фази се изгори, придружан со лесно спрејување на масло. Инспекцијата на местото ја потврди потребата за голема поправка. Главните причинци на изгорењето на трансформаторот беа:

• Новото добавено масло на трансформаторот не беше совместиво со постојачкото масло во резервоарот. Маслото на трансформаторите има различни базни формули, и смешувањето на различни типови обично е забрането.

• Маслото беше добавено без деактивирање на трансформаторот. Смешувањето на горешко и хладно масло забрзаше внатрешната циркулација, размешувајќи влагата од дното и распределувајќи га во високонапонските и низконапонските обмотки, намалувајќи изолацијата и доведувајќи до колапс.

• Беше користено маслото на трансформатор со недостаточна квалитет.

3. Неправилна компензација на реактивна моќ што доведува до резонансна наднапонска состојба

За да се намали загубата на линијата и да се подобри користењето на опремата, правилата препорачуваат инсталација на уреди за компензација на реактивна моќ на H59 дистрибутивни трансформатори со капацитет над 100 kVA. Меѓутоа, ако компензацијата е неправилно конфигурирана—така што тоталната капацитивна реактивност е еднаква на тоталната индуктивна реактивност во цепката—може да се случи ферорезонанса во линијата и поврзаната опрема, што доведува до наднапон и надстром, што може да изгори H59 трансформаторот и друга електрична опрема.

4. Системска ферорезонансна наднапонска состојба

Во селските 10 kV дистрибутивни мрежи, линиите варираат во должина, клиренца од земјата и големина на проводникот. Со комбинација на често свртување на H59 трансформатори, заварувачки машини, кондензатори и големи оптоварувања, параметрите на системот значајно се менуваат. Повеќе од тоа, интермитентното еднофазно земјско поврзување во 10 kV незаграден систем со нейтрал може да изазва резонансна наднапонска состојба. Кога ова се случи, малите случаи доведуваат до изгорење на фускалите на висок напон; сериозни случаи до изгорење на трансформаторот, а во ретки случаи до флашовање или експлозија на бушингот.

5. Наднапонска состојба поради мрмежа

H59 дистрибутивните трансформатори, според регулациите, треба да бидат опремени со квалифицирани ограничители на наднапон на високонапонската и низконапонската страна, за да се намалат штетите од мрмежа и ферорезонансна наднапонска состојба на обмотките и бушингите. Обични причинци на штети поради наднапон вклучуваат:

• Неправилна инсталација или тестирање на ограничителите. Обично, три ограничитела споделуваат една точка на земјско поврзување. Со времето, корозијата од времето или лошо одржување може да го прекине или да го деградира ова земјско поврзување. Во текот на мрмежа или резонансна наднапонска состојба, недостаточното земјско поврзување не дозволува ефективно отстранување на земјата, што доведува до колапс на трансформаторот.

• Превишено полагање на осигурувањето. Многу корисници претпоставуваат дека бидејќи трансформаторот е осигурен, инсталацијата и тестирањето на ограничителите не е потребно—веруваат дека осигурителите ќе покријат неуспехот. Овој менталитет значајно допринесува за широка штета на трансформаторите во текот на годините.

• Акцент само на ограничителите на високонапонската страна, додека се пренебрегува низконапонската страна. Без ограничители на низконапонската страна, ударот на мрмежа на НН страна може да индуцира обратни напонски импулси што ставаат под напон високонапонската обмотка и потенцијално да штети и низконапонската обмотка.

6. Краткосечна состојба на вторичната страна

Кога се случи краткосечна состојба на вторичната страна, краткосечни стромови неколку до десетки пати поголеми од номиналниот стром текат на вторичната страна. Соодветно голем стром тека и на првичната страна за да се противстави демагнетизирачкиот ефект на вторичниот грешки стром. Такови големи стромови:

• Генерираат огромни механички напони во обмотките, компресирајќи обмотките, слободувајќи главната и междинска изолација и доведувајќи до деформација;

• Призводи брз пораст на температурата во обата витка. Ако предоштите се неправилно димензирани или заменети со меден/алуминиев жички, витковите можат брзо да се изгорат.

7. Лош контакт на регулаторот за тапови

• Нискоквалитетни регулатори за тапови со лош дизајн, недостаточна притисна сила на фиксацијата или неполно контактирање помеѓу подвижните и стационарните контакти може да намалира изолационото растојание помеѓу неправилно поставените контакти, што доведува до јаркање, кратки споеви и брзо изгарување на тапските виткови или целите цеви.

• Грешка од човек: Некои електричари го мислеат погрешно принципот на регулација на таповите без оптеретување. Потоа, контактите може само делумно да се зацврстаат. Или, долговремената работа доведува до заблазирање на стационарните контакти, што резултира со лош контакт, јаркање и конечна нефункционалност на трансформаторот.

8. Заблокиран порт за дишач
Трансформаторите со капацитет над 50 кВА типично имаат инсталиран „дишач“ на резервоарот за конзервација. Куќата на дишачот е обично прозрачен стаклен цилиндар пополнет со осушувач. Тој е фрагилен при превоз, така што производителите често ги испраќаат единиците со мал квадратен метален плоча прикручен над портот за дишач, наместо да го инсталираат самите дишач, за да се спречи проникнувањето на влага.

При пускане во употреба, оваа метална плоча мора да се брзо отстрани и да се замени со функционален дишач. Ако не, топлината која се генерира при работата доведува до разширување на масло и зголемување на внатрешниот притисок. Без функционален дишач, маслото не може правилно да циркулира, топлината не може да се дисипира, а температурите на јадрото и витковите продолжуваат да се зголемуваат. Изолацијата се деградира непрекинато сѐ додека трансформаторот конечно не се изгори.

9. Други проблеми
Чести проблеми во секојодневната работа и одржување на H59 дистрибутивни трансформатори вклучуваат:

• При одржување или инсталација, затеснувањето или слободнувањето на мутница на проводниот стаб може да предизвика ротација на стабот, што доведува до контакт помеѓу вторичните меки медни водници—што предизвика кратки споеви меѓу фазите или прекин на главните водници.

• Падот на алата или предмети токму во време на работа на трансформаторот може да повреди изолаторите, што доведува до минорни јаркавиња до земјата или сериозни кратки споеви.

• После одржување, тестирање или замена на кабели на паралелни трансформатори, неуспех во верификацијата на фазната последователност и случајна реинфекција може да резултира со погрешна фазација. Кога се напоји, големи циркулаторни стројности текат, што го изгарува трансформаторот.

• Противкрајничките кутии за мерење инсталирани на нисконапонската страна често страдаат од ограничено пространство и лоша работа—некои врски се само обмотани со жички. Ова создава голема контактна резистенција на нисконапонските терминали, што доведува до претоплување и јаркање под тешка оптеретувања, конечна изгарување на проводните стабови.