Jaké jsou příčiny vyhoření suchých transformátorů během provozu

1 Příznaky poruchy

Pracuji v první linii údržby a nedávno jsem se setkal s problémy s suchými transformátory. Suché transformátory mají jednoduchou konstrukci, jsou snadno přepravitelné a udržovatelné. Jsou široce používány v místech distribuce energie s relativně vysokými požadavky na ochranu životního prostředí. Díky své dobré odolnosti proti ohni lze je instalovat v oblastech centrálních zátěží, což umožňuje snížit ztráty napětí a energie.

Firma, pro kterou pracuji, spravuje 11 bytových komunit, celkem 56 transformátorů s napětím 6000/400V. Mezi nimi je 38 suchých transformátorů typu SCB9 o kapacitě 160 - 630 kVA, všechny jsou nainstalovány v uzavřených skříních s vysokým napětím. Rozvodny těchto komunit byly v provozu méně než 2 roky, a 5 suchých transformátorů v provozu se postupně shořelo, což závažně ovlivnilo životy obyvatel. Cítím velkou odpovědnost a musím důkladně prošetřit příčiny.

2 Analýza příčin

Jako pracovník první linie údržby jsem spolu s kolegy prozkoumal, testoval a analyzoval shořelé suché transformátory. Během 5 nehod bylo počasí dobré, v kabelemovém roštu pod transformátorem nebyla voda ani vlhkost, a před a po nehodách nebylo v systému přepětí. Kontrola nedávných zpráv o vysokonapěťových testech ukázala, že izolace byla v pořádku a rozdíl DC odporu splňoval standardy.

Abychom zjistili příčiny, firma pozvala relevantní odborníky na konzultaci. Zúčastnil jsem se vyšetřování na místě a zjistil, že vzduchové kanály pro chlazení shořelých suchých transformátorů byly zablokované. Po sekci bylo vidět, že izolace zbytkových cívek byla kruchá a rovnoměrně trhnutá, což naznačuje, že cívky dlouhou dobu fungovaly při vysokých teplotách.

Zjistilo se, že nehody se všechny odehrály mezi červencem a zářím, kdy bylo horké počasí a vrcholila spotřeba elektrické energie. Suché transformátory dlouhou dobu fungovaly za plné zátěže v uzavřených skříních. Další kontrola odhalila, že vzduchové kanály pro chlazení byly zablokovány slotovými deskami řídících kabelů, což vedlo ke stálému růstu teploty transformátorů. Kromě toho bylo jediné zařízení pro upozornění na nadměrnou teplotu nainstalováno v místnosti transformátoru, což nedovolilo včas předávat upozornění na nadměrnou teplotu.

Dlouhodobé fungování při vysoké teplotě snižuje odpor izolace. Zejména vysokonapěťové cívky mají vysoké napětí, a pokles síly izolace je náchylný k vybíjení, což zvyšuje unikající proud mezi vysokonapěťovými vrstvami, závitky a zemí transformátoru, zvyšuje aktivní ztráty a teplotu, což vytváří záporný cyklus. Nakonec izolační materiál ztrácí své izolační vlastnosti a dochází k mezivrstvovému a mezizávitkovému prohoření a shoření. To je hlavní příčina shoření suchých transformátorů, a během servisní práce jsem také skutečně cítil dopad těchto faktorů na zařízení.

3 Opatření
3.1 Transformace skříní a instalace zařízení

Zúčastnil jsem se transformace skříní suchých transformátorů společností. Prosekali jsme plechové desky, nastavili vzduchové kanály okolo skříní transformátorů a nainstalovali zařízení pro vzdálené upozornění na teplotu a ochranné relé proti přehřátí. To umožňuje lépe sledovat a reagovat na anomálie teploty, zajišťuje funkčnost zařízení a je konkrétním opatřením, které jsem implementoval v praxi údržby.

3.2 Instalace chladicích ventilátorů

Pro suché transformátory o kapacitě 400 kVA a více jsem pomohl s instalací chladicích ventilátorů, které se automaticky zapínají a vypínají podle nastavené teploty, což eliminuje potenciální vadu předem a zabrání náhlým nehodám. V každodenní údržbě také dbám na stav těchto ventilátorů.

3.3 Vzdálené monitorování rozvodoven

Pro rozvodnu s transformátorem o kapacitě 630 kVA, prostřednictvím vzdálené přenos informací, monitorování a online sledování provozních teplot, izolace a dalších parametrů transformátoru, jako pracovník první linie, mohu včas získat přehled o stavu zdraví vysokonapěťového zařízení, zajišťuji spolehlivý provoz suchých transformátorů a je to také pohodlné pro mě při referenci těchto dat během údržby.

4 Preventivní opatření
4.1 Požadavky na denní inspekci

Společnost nás operátory a manažery údržby vyžaduje provést denní kontrolu vysokonapěťového zařízení v rozvodně, zejména provozní stav suchých transformátorů. Tuto úlohu provedu každý den pečlivě a včas hlásím problémy, abych zajistil bezpečný provoz zařízení. Je to důležitá součást mé každodenní práce.

4.2 Specifikace měření teploty

Používá se infračervený teploměr k měření teploty spojovacích částí vysokonapěťového zařízení. Společnost stanovuje, že detekce se má provádět jednou týdně v jarním, podzimním a zimním období a každý den v létě. Přísně dodržuji tuto frekvenci, abych zajistil, že budou včas detekovány anomálie teploty.

4.3 Komplexní inspekce rozvodoven

Pro rozvodny bez nehod jsem se zúčastnil komplexní kontroly a testů, nastavil odpovídající chladicí zařízení pro suché transformátory, zajistil dobré větrání, odstranil potenciální vadu zařízení a přijal opatření pro slabá místa izolace. Sbíral jsem zkušenosti v praxi a viděl jsem také dobré výsledky.

5 Závěr

Protože pancéřovaná skříň má malý objem, kompaktní konstrukci a špatný tepelný odvod, a transformátor je nainstalován v uzavřené skříni, musí být podle kapacity použita vhodná chladicí metoda, aby se předešlo náhlým nehodám suchých transformátorů způsobeným nesprávným návrhem.

Je třeba zvláště poznamenat, že obyčejné suché transformátory musí projít testem teplotního nárůstu při uvedení do provozu ve skříni, abychom předem pochopili maximální teplotu dlouhodobého provozu a odstranili potenciální nebezpečí zanechané elektrické síti kvůli nestandardnímu testování a výstavbě.

Po provedení preventivních opatření se u provozních suchých transformátorů již nevyskytly podobné nehody, což efektivně zlepšilo spolehlivost a poskytlo záruku pro bezpečný provoz elektrické sítě. Jako pracovník první linie údržby jsem dnes důvěřivější v řešení údržby takového zařízení.