Penyebab Utama Kegagalan Trafo Distribusi H59

1. Overload

Pertama, dengan peningkatan standard hidup masyarakat, penggunaan elektrik telah meningkat dengan cepat secara umum. Transformator distribusi H59 asal mempunyai kapasiti yang kecil—“kuda kecil menarik gerobak besar”—dan tidak dapat memenuhi permintaan pengguna, menyebabkan transformator beroperasi dalam keadaan overload. Kedua, variasi musiman dan keadaan cuaca ekstrem menyebabkan permintaan elektrik mencapai puncak, lebih lanjut menyebabkan transformator distribusi H59 beroperasi dalam keadaan overload.

Akibat operasi overload jangka panjang, komponen dalaman, lilitan, dan isolasi minyak menua lebih awal. Beban transformator sebahagian besarnya bergantung pada musim dan waktu—terutamanya di kawasan luar bandar semasa musim tanam yang sibuk, ketika transformator beroperasi pada beban penuh atau overload, sementara pada malam hari beroperasi dengan beban ringan. Ini menghasilkan variasi lengkung beban yang besar, dengan suhu operasi mencapai lebih dari 80 °C pada puncak dan turun hingga 10 °C pada minimum.

Selain itu, pemeriksaan transformator luar bandar menunjukkan bahawa setiap transformator mengumpul lebih dari 100 gram kelembapan di bawah rata-rata. Kelembapan ini masuk melalui tindakan pernafasan minyak transformator semasa ekspansi dan kontraksi termal dan kemudian mengendap keluar dari minyak. Selain itu, tahap minyak yang tidak mencukupi menurunkan permukaan minyak, meningkatkan luas kawasan kontak antara minyak isolasi dan udara, yang mempercepatkan penyerapan kelembapan dari atmosfer. Ini mengurangkan kekuatan isolasi dalaman, dan apabila isolasi merosot di bawah ambang batas kritikal, kerusakan dalaman dan kesalahan hubungan pendek terjadi.

2. Penambahan Minyak Tidak Sah pada Transformator Distribusi H59

Seorang juruteknik menambah minyak ke transformator distribusi H59 semasa ia masih diberi daya. Satu jam kemudian, pemutus arus jatuh tegangan tinggi meledak pada dua fasa, disertai dengan percikan minyak yang sedikit. Pemeriksaan di tempat kejadian mengesahkan keperluan untuk perbaikan besar. Sebab utama pembakaran transformator adalah:

• Minyak transformator yang baru ditambah tidak serasi dengan minyak yang ada di dalam tangki. Minyak transformator mempunyai formulasi dasar yang berbeza, dan pencampuran jenis yang berbeza biasanya dilarang.

• Minyak ditambah tanpa mendayakan transformator. Pencampuran minyak panas dan dingin mempercepatkan sirkulasi dalaman, mengacaukan kelembapan dari bawah dan mendistribusikannya ke lilitan tegangan tinggi dan rendah, mengurangi isolasi dan menyebabkan kerusakan.

• Minyak transformator yang tidak sesuai digunakan.

3. Kompensasi Daya Reaktif yang Tidak Betul Menyebabkan Overvoltage Resonan

Untuk mengurangi kerugian garis dan meningkatkan penggunaan peralatan, peraturan merekomendasikan pemasangan peranti kompensasi daya reaktif pada transformator distribusi H59 dengan rating di atas 100 kVA. Namun, jika kompensasi dikonfigurasikan dengan tidak betul—sehingga reaktans kapasitif total sama dengan reaktans induktif total dalam litar—ferroresonan dapat terjadi pada litar dan peralatan yang terhubung, menyebabkan overvoltage dan overcurrent yang mungkin membakar transformator H59 dan peralatan elektrik lainnya.

4. Overvoltage Ferroresonan Sistem

Dalam rangkaian distribusi 10 kV luar bandar, garis bervariasi dalam panjang, jarak dari tanah, dan ukuran konduktor. Gabungan dengan pergantian frekuensi transformator H59, mesin las, kapasitor, dan beban besar, parameter sistem berubah secara signifikan. Selain itu, grounding satu fasa intermiten dalam sistem neutral tidak ditanah 10 kV dapat memicu overvoltage resonan. Ketika ini terjadi, kasus minor mengakibatkan pemutus arus tegangan tinggi meledak; kasus parah menyebabkan pembakaran transformator, dan dalam kasus yang jarang, flashover atau ledakan bushing.

5. Overvoltage Petir

Transformator distribusi H59 harus, menurut peraturan, dilengkapi dengan pelindung petir yang berkualitas pada sisi tegangan tinggi dan rendah untuk mengurangi kerusakan dari petir dan overvoltage ferroresonan pada lilitan dan bushing. Sebab umum kerusakan akibat overvoltage termasuk:

• Pemasangan atau pengujian pelindung yang tidak tepat. Biasanya, tiga pelindung berbagi satu titik grounding. Dengan berlalunya waktu, korosi akibat paparan cuaca atau pemeliharaan yang buruk dapat memutus atau merosotkan sambungan ground ini. Selama peristiwa petir atau overvoltage resonan, grounding yang tidak memadai mencegah pelepasan efektif ke tanah, menyebabkan kerusakan transformator.

• Ketergantungan berlebihan pada cakupan asuransi. Banyak pengguna menganggap bahwa karena transformator diasuransikan, pemasangan dan pengujian pelindung tidak perlu—berpikir bahwa asuransi akan menanggung kegagalan. Sikap ini telah berkontribusi secara signifikan pada kerusakan transformator yang luas selama bertahun-tahun.

• Menekankan hanya pada pelindung sisi tegangan tinggi sambil mengabaikan sisi tegangan rendah. Tanpa pelindung sisi tegangan rendah, sambaran petir pada sisi LV dapat menginduksi lonjakan tegangan invers yang menekan lilitan HV dan potensial merusak lilitan LV juga.

6. Hubungan Pendek Sekunder

Apabila hubungan pendek sekunder terjadi, arus hubungan pendek beberapa hingga puluhan kali arus nominal mengalir pada sisi sekunder. Arus yang sangat besar juga mengalir pada sisi primer untuk menentang efek demagnetisasi arus gangguan sekunder. Arus yang begitu besar:

• Menghasilkan tekanan mekanik yang luar biasa dalam lilitan, mengompresi koil, mengendurkan isolasi utama dan antara lapisan, dan menyebabkan deformasi;

• Mengakibatkan peningkatan suhu yang cepat pada kedua lilitan. Jika sekering tidak sesuai saiz atau digantikan dengan dawai tembaga/aluiminium, lilitan boleh hangus dengan cepat.

7. Kontak Lemah di Peralih Tepi

• Peralih tepi berkualiti rendah dengan reka bentuk yang buruk, tekanan spring yang tidak mencukupi, atau kontak yang tidak lengkap antara kontak bergerak dan tetap dapat mengurangi jarak isolasi antara kontak yang tidak sejajar, menyebabkan percikan api, korsleting, dan pembakaran cepat lilitan tepi atau seluruh koil.

• Kesalahan manusia: Beberapa juruteknik salah faham prinsip perubahan tepi tanpa beban. Setelah penyesuaian, kontak mungkin hanya terlibat secara separa. Atau, operasi jangka panjang menyebabkan kontaminasi pada kontak tetap, mengakibatkan kontak yang lemah, percikan api, dan kegagalan transformer akhirnya.

8. Port Pernafas Tertutup
Transformer dengan rating lebih dari 50 kVA biasanya memiliki "pernafas" yang dipasang pada tangki konservator. Perumahan pernafas biasanya adalah silinder kaca transparan yang diisi dengan zat pengering. Ini mudah pecah semasa pengangkutan, jadi pabrikan sering mengirim unit dengan plat logam persegi kecil yang dibaut di atas port pernafas daripada memasang pernafas yang sebenar, untuk mencegah masuknya kelembaban.

Saat komisioning, plat logam ini harus segera dilepas dan diganti dengan pernafas yang berfungsi. Jika tidak, panas yang dihasilkan semasa operasi menyebabkan ekspansi minyak dan peningkatan tekanan internal. Tanpa pernafas yang berfungsi, minyak tidak dapat sirkulasi dengan baik, panas tidak dapat disebar, dan suhu inti dan lilitan terus meningkat. Isolasi terdegradasi secara berterusan hingga transformer akhirnya hangus.

9. Masalah Lain
Masalah umum dalam operasi dan pemeliharaan harian transformer distribusi H59 termasuk:

• Semasa pemeliharaan atau pemasangan, pengencangan atau pelepasan mur batang konduktif mungkin menyebabkan batang berputar, menyebabkan kontak antara utas tembaga lembut sekunder—menyebabkan korsleting antara fasa atau putusnya utas lilitan primer.

• Jatuhnya alat atau objek secara tidak sengaja semasa bekerja pada transformer dapat merusak bushing, menyebabkan percikan kecil ke tanah atau korsleting parah.

• Setelah pemeliharaan, ujian, atau penggantian kabel pada transformer paralel, gagal melakukan verifikasi urutan fasa dan penyambungan acak dapat mengakibatkan fasing yang salah. Ketika dihidupkan, arus sirkulasi besar mengalir, membakar transformer.

• Kotak pengukuran anti-pencurian yang dipasang pada sisi tegangan rendah sering mengalami kendala ruang dan kerajinan yang buruk—beberapa sambungan hanya dibungkus dengan dawai. Ini menciptakan tahanan kontak yang tinggi pada terminal TL, menyebabkan panas berlebihan dan percikan api di bawah beban berat, akhirnya membakar batang konduktif.