Pangunahing 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 nataas na nang mabilis. Ang orihinal na H59 distribution transformers ay may maliit na kapasidad—“isang maliliit na kabayo na nagdadala ng isang malaking kariton”—at hindi ito nakakapagtugon sa pangangailangan ng mga gumagamit, na nagdudulot ng operasyon ng sobregarga sa mga transformer. Pangalawa, ang pagbabago ng panahon at ekstremong kondisyon ng panahon ay nagdudulot ng mataas na demand ng kuryente, na nagpapataas pa ng sobregarga sa H59 distribution transformers.

Dahil sa matagal na operasyon ng sobregarga, ang mga komponente, windings, at insulasyon ng langis ay mas maaga ang pagtanda. Ang load ng mga transformer ay kadalasang seasonal at dependent sa oras—lalo na sa mga rural areas sa panahon ng abot-tanaw ng pagsasaka, kung saan ang mga transformer ay nag-ooperate sa full o sobregarga, habang sa gabi ay nag-ooperate sila sa light load. Ito ay nagreresulta sa malaking pagbabago ng load curve, na umabot sa 80 °C sa peak at bumababa hanggang 10 °C sa minimum.

Sa dagdag dito, ang pagsusuri sa mga rural transformers ay nagpapakita na bawat transformer ay may higit sa 100 grams ng moisture sa ilalim nito sa average. Ang moisture na ito ay pumapasok sa pamamagitan ng paghinga ng langis ng transformer sa panahon ng thermal expansion at contraction, at pagkatapos ay precipitate mula sa langis. Kasama rito, ang insufficient na antas ng langis ay binababa ang ibabaw 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 nagbabawas ng internal insulation strength, at kapag ang insulation ay bumaba sa isang critical threshold, ang internal breakdown at short-circuit faults ay nangyayari.

2. Hindi Awtorizadong Pagsasangkap ng Langis sa H59 Distribution Transformers

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

• Ang bagong idinagdag na transformer oil ay hindi compatible sa existing oil sa loob ng tangki. Ang mga transformer oils ay may iba't ibang base formulations, at ang paghalo ng iba't ibang uri ay karaniwang ipinagbabawal.

• Ang langis ay idinagdag nang walang de-energizing ng transformer. Ang paghalo ng mainit at malamig na langis ay nagpabilis ng internal circulation, na nag-stir up ng moisture mula sa ilalim at inidistribute ito sa high- at low-voltage windings, na nagbabawas ng insulation at nagdudulot ng breakdown.

• Ang substandard na transformer oil ang ginamit.

3. Maliit na Reactive Power Compensation na Nagdudulot ng Resonant Overvoltage

Upang mabawasan ang line losses at mapabuti ang paggamit ng equipment, ang regulasyon ay nagrekomenda na i-install ang reactive power compensation devices sa H59 distribution transformers na rated sa itaas ng 100 kVA. Gayunpaman, kung ang compensation ay hindi wastong nakonfigure—kung saan ang total capacitive reactance ay katumbas ng total inductive reactance sa circuit—maaaring magkaroon ng ferroresonance sa linya at connected equipment, na nagdudulot ng overvoltage at overcurrent na maaaring maburnout ang H59 transformer at iba pang electrical devices.

4. System Ferroresonance Overvoltage

Sa mga rural 10 kV distribution networks, ang mga linya ay nag-iiba-iba sa haba, clearance, at laki ng conductor. Kombinado ito sa madalas na switching ng H59 transformers, welding machines, capacitors, at malalaking loads, ang mga parameter ng sistema ay nagbabago nang malaki. Sa dagdag 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 nagreresulta sa blown high-voltage fuses; ang severe cases ay nagdudulot ng burnout ng transformer, at sa mga rare instances, bushing flashover o explosion.

5. Lightning Overvoltage

Ang H59 distribution transformers ay dapat, ayon 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 dahilan ng pinsala mula sa overvoltage ay:

• Improper na installation o testing ng mga arrester. Karaniwan, ang tatlong arrester ay nagbabahagi ng isang single grounding point. Sa paglipas ng panahon, ang corrosion mula sa exposure sa panahon o mahinang maintenance ay maaaring sirain o degrade ang ground connection. Sa panahon ng lightning o resonant overvoltage events, ang hindi sapat na grounding ay hindi maaaring mabawasan ang discharge sa earth, na nagdudulot ng breakdown ng transformer.

• Overreliance sa insurance coverage. Maraming gumagamit ang nagsasabi na dahil ang transformer ay insured, ang installation at testing ng arrester ay hindi kinakailangan—nag-aasam na ang 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.

• Emphasis lamang sa high-voltage side arresters habang inaabandona 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 magdulot ng pinsala sa LV winding din.

6. Secondary Short Circuit

Kapag nangyari ang secondary short circuit, ang short-circuit currents na ilang beses hanggang sa daan-daan na beses ng rated current ay nag-flip sa secondary side. Ang isang correspondingly malaking current ay nag-flip rin sa primary side upang labanan ang demagnetizing effect ng secondary fault current. Ang ganitong malaking currents:

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

• Dulot ng mabilis na pagtaas ng temperatura sa parehong winding. Kung ang mga fuse ay hindi nangangatwan ng tamang sukat o inilipat gamit ang wire na copper/aluminum, maaaring mabilis na masira ang mga winding.

7. Masamang Kontak sa Tap Changer

• Ang mga tap changers na may mahinang disenyo, kulang na presyon ng spring, o hindi kumpleto ang kontak sa pagitan ng gumagalaw at istasyonaryong kontak ay maaaring mabawasan ang layo ng insulasyon sa pagitan ng mga misaligned na kontak, nagdudulot ng arcing, short circuit, at mabilis na pagkasira ng tap winding o ng buong coil.

• Pagsalang pang-tao: Ilang electrician ay mali ang pag-unawa sa prinsipyo ng no-load tap-changing. Pagkatapos ng pag-ayos, ang mga kontak ay maaaring bahagyang lamang ang nakakonek. O kaya, ang mahabang operasyon ay nagdudulot ng kontaminasyon sa istasyonaryong kontak, nagreresulta sa masamang kontak, arcing, at huling pagkasira ng transformer.

8. Naka-block ang Breather Port
Ang mga transformer na may rating na 50 kVA pataas ay karaniwang may "breather" na iinstala 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 karaniwang nagpapadala ng mga unit na may maliit na parisukab na metal plate na ibinolt sa breather port upang maprevent ang pagsisipsip ng moisture.

Sa panahon ng commissioning, ang metal plate na ito ay dapat agad na alisin at palitan ng aktwal na breather. Kung hindi, ang init na lumilikha sa panahon ng operasyon ay nagdudulot ng paglaki ng oil at pagtaas ng internal pressure. Kung walang gumagamit na breather, ang oil ay hindi maaaring magcirculate ng maayos, ang init ay hindi maaaring makawala, at patuloy na umuunlad ang temperatura ng core at winding. Ang insulasyon ay patuloy na bumubuti hanggang sa huling pagkasira ng transformer.

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

• Sa panahon ng maintenance o installation, ang pagtighten o pagloosen ng nut ng conductive rod maaaring magresulta sa pag-rotate ng rod, nagdudulot ng kontak sa pagitan ng secondary soft copper leads—nagdudulot ng phase-to-phase short circuit o pagkasira ng primary winding leads.

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

• Pagkatapos ng 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 pinagana, ang malaking circulating current ay lumilipad, nagdudulot ng pagkasira ng transformer.

• Ang anti-theft metering boxes na iinstala sa low-voltage side madalas ang nasusuffer mula sa limitasyon ng lugar at mahinang gawain—ilang koneksyon ay simpleng wrapped sa wire. Ito ay nagdudulot ng mataas na contact resistance sa LV terminals, nagdudulot ng sobrang init at arcing sa ilalim ng mabigat na load, sa huli nagdudulot ng pagkasira ng conductive rods.