Hovedårsaker til H59 fordeltransformatorfeil

1. Overbelasting

For det første, med forbedret levekvalitet har elektrisitetsforbruket generelt økt raskt. De opprinnelige H59 fordeltransformatorer har liten kapasitet—“en liten hest som drar en stor vogn”—og kan ikke møte brukernes behov, noe som fører til at transformatorer opererer under overbelasted betingelser. For det andre, sesongmessige variasjoner og ekstreme værbetingelser fører til topp i elektrisitetsbehov, noe som ytterligere fører til at H59 fordeltransformatorer kjører overbelasted.

På grunn av langvarig overbelasted drift aldrer interne komponenter, spoler og oljeisolering for tidlig. Transformatorlast er i stor grad sesongmessig og tidsavhengig—spesielt i landlige områder under travle jordbrukssesonger, da transformatorer opererer på full eller overbelast, mens de nattopererer under lett last. Dette resulterer i store variasjoner i lastkurven, med driftstemperaturer som når over 80 °C ved topp og ned til 10 °C ved minimum.

I tillegg viser inspeksjoner av landlige transformatorer at hver transformator akkumulerer mer enn 100 gram fuktighet nederst gjennomsnittlig. Denne fuktigheten kommer inn gjennom pustevirkningen til transformatoroljen under termisk utvidelse og kontraksjon, og danner seg deretter ut av oljen. I tillegg reduserer utilstrekkelige oljenivåer oljeflaten, øker kontaktflaten mellom isolerende olje og luft, noe som forsterker fuktighetsabsorpsjon fra atmosfæren. Dette reduserer intern isolasjonstyrke, og når isolasjonen degraderer under et kritisk terskel, forekommer interne brytinger og kortslutningsfeil.

2. Uautorisert oljetopping på H59 fordeltransformatorer

En elektriker la til olje til en H59 fordeltransformator mens den var energisatt. Et time senere brøt tofasen høyspændingsfallutløser, sammen med svakt oljesprøyting. På stedet inspeksjon bekreftet behovet for større reparasjon. Hovedårsakene til transformatorbrand var:

• Den nye transformatoroljen var inkompatibel med eksisterende olje inne i tanken. Transformatoroljer har ulike basisformuleringer, og blanding av ulike typer er generelt forbudt.

• Olje ble lagt til uten å de-energisere transformator. Blanding av varm og kald olje forsterket intern sirkulasjon, rørte opp fuktighet fra bunnen og distribuerte den inn i høy- og lavspændingsvindinger, reduserte isolasjon og førte til bryting.

• Understandard transformatorolje ble brukt.

3. Uaktuelt reaktiv effekt-kompensasjon som fører til resonansovervoltage

For å redusere linjetap og forbedre utrustningseffektivitet anbefaler forskrifter å installere reaktiv effekt-kompensasjonsenheter på H59 fordeltransformatorer over 100 kVA. Men hvis kompensasjonen er feil konfigurert—slik at total kapasitiv reaktiv effekt er lik total induktiv reaktiv effekt i kretsen—kan ferroresonans forekomme i linjen og tilknyttet utstyr, som fører til overvoltage og overstrømning som kan brenne ut H59 transformator og andre elektriske enheter.

4. Systemferroresonansovervoltage

I landlige 10 kV fordele nettverk, varierer linjelengder, avstand fra bakken, og ledningsstørrelser. Kombinert med hyppig skifte av H59 transformatorer, sveiselmaskiner, kondensatorer, og store laster, endrer systemparametre seg betydelig. I tillegg kan periodisk enfasjordlegging i et 10 kV ujordet neutralesystem utløse resonansovervoltage. Når dette skjer, fører mindre tilfeller til sprengte høyvoltagefuse; alvorlige tilfeller fører til transformatorbrand, og i sjeldne tilfeller, bushing flashover eller eksplosjon.

5. Lynovervoltage

H59 fordeltransformatorer må, ifølge forskrifter, være utstyrt med kvalifiserte lynovervoltagebeskyttere på både høy- og lavspændingssiden for å redusere skade på vindinger og bushinger fra lyn og ferroresonansovervoltage. Vanlige årsaker til overvoltage-relatert skade inkluderer:

• Uaktuelt installasjon eller testing av beskyttere. Typisk deler tre beskyttere én jordpunkt. Over tid kan korrosjon fra værutssetting eller dårlig vedlikehold bryte eller degradere denne jordforbindelsen. Under lyn eller resonansovervoltage-hendelser, hindrer utilstrekkelig jording effektiv avledning til jorden, noe som fører til transformatorbryting.

• Overrelians på forsikringdekning. Mange brukere antar at siden transformator er forsikret, er installasjon og testing av beskyttere unødvendig—de tror forsikringsselskap vil dekke feil. Denne holdningen har bidratt betydelig til utbredt transformatorskade over årene.

• Fokus kun på høyvoltage side beskyttere mens lavvoltage siden blir oversett. Uten lavvoltage beskyttere, kan en lynnedslag på LV-siden inducere inverse spenningssvingninger som belaster HV-vindingen og potensielt skader LV-vindingen også.

6. Sekundær kortslutning

Når en sekundær kortslutning forekommer, strømmer kortslutningsstrømmer flere til ti ganger den nominelle strømmen på sekundær siden. En tilsvarende stor strøm strømmer også på primær siden for å motvirke demagnetiserende effekt av sekundær feilstrøm. Slike enorme strømmer:

• Genererer enorm mekanisk stress inni vindinger, presser spoler, løsner hoved- og mellomlagisolering, og forårsaker deformasjon;

• Forårsaker rask temperaturøkning i begge vikter. Hvis sikringer er uriktig dimensjonert eller erstattet med kobber/aluminiumstråd, kan viktene brenne ut raskt.

7. Dårlig kontakt ved tapendring

• Lavkvalitets tapendringer med dårlig design, utilstrekkelig fjærtrykk eller ufullstendig kontakt mellom bevegelige og faste kontakter kan redusere isolasjonsavstanden mellom misforståtte kontakter, noe som fører til bueilding, kortslutninger og rask brenning av tappvikter eller hele spoler.

• Menneskesynt feil: Noen elektrikere misforstår prinsippene for tomme lasttapendringer. Etter justering kan kontakter kun delvis engasjere. Alternativt kan langvarig drift føre til forurensning av faste kontakter, noe som resulterer i dårlig kontakt, bueilding og til slutt transformatorfeil.

8. Blokkert pusteport
Transformatorer over 50 kVA har vanligvis en "puster" installert på konserverastanken. Pustehuset er vanligvis et gjenomsiktig glasylinder fylt med tørkemiddel. Det er skjørt under transport, så produsenter sender ofte enheter med et lite kvadratisk metallplate boltet over pusteporten i stedet for å installere den faktiske pusten, for å forhindre fugtinnføring.

Ved innsetting må denne metallplaten umiddelbart fjernes og erstattes med den funksjonelle pusten. Hvis ikke, vil varmen generert under drift føre til oljeekspansjon og økt intern trykk. Uten en fungerende puster kan oljen ikke sirkulere riktig, varmen kan ikke spres, og temperaturen i kjernen og viktene fortsetter å stige. Isolasjonen degraderer kontinuerlig til transformatoren til slutt brenner ut.

9. Andre problemer
Vanlige problemer i daglig drift og vedlikehold av H59 fordeltransformatorer inkluderer:

• Under vedlikehold eller installasjon kan fastspretting eller løsning av ledningsnøttet føre til at stangen roterer, noe som fører til kontakt mellom sekundære myke kobberledninger—som igjen fører til fasen til fase kortslutninger eller knusing av primære viktleder.

• Uhellaktig nedføyking av verktøy eller objekter under arbeid på transformator kan skade bushinger, noe som fører til mindre flashover til jord eller alvorlige kortslutninger.

• Etter vedlikehold, testing eller kablerstatning på parallellkoplet transformator, kan feil ved fasefølgeverifisering og tilfeldig omkopling føre til feil fasefølge. Når energisatt, strømmer store sirkulasjonsstrømmer, som brenner ut transformatoren.

• Antityveri-målingsbokser installert på lavspenningsiden lider ofte av romrestriksjoner og dårlig håndverk—noen koblinger er bare omsvøpt med tråd. Dette skaper høy kontaktmotstand ved LV-terminaler, noe som fører til overoppvarming og bueilding under tung last, til slutt brenner det ut ledningsstangene.