Quali sono le cause dell'incendio dei trasformatori a secco durante il funzionamento?

1 Fenomeno del guasto

Mi occupo di manutenzione di prima linea e recentemente ho riscontrato problemi con i trasformatori a secco. I trasformatori a secco hanno una struttura semplice, sono facili da trasportare e da mantenere. Sono ampiamente utilizzati in luoghi di distribuzione elettrica con requisiti ambientali relativamente elevati. Grazie alla loro buona resistenza al fuoco, possono essere installati nelle aree centrali di carico per ridurre la perdita di tensione e di potenza.

La società di gestione immobiliare per cui lavoro gestisce 11 comunità residenziali, con un totale di 56 trasformatori, a un livello di tensione di 6000/400V. Tra questi, ci sono 38 trasformatori a secco, modello SCB9, con una capacità da 160 a 630kVA, tutti installati in armadi chiusi ad alta tensione. Le stazioni di distribuzione in queste comunità sono state messe in funzione meno di 2 anni fa, e 5 trasformatori a secco in funzione si sono bruciati uno dopo l'altro, influenzando seriamente la vita dei residenti. Mi sento profondamente responsabile e devo indagare a fondo le cause.

2 Analisi delle cause

Come operaio di manutenzione di prima linea, io e i miei colleghi abbiamo ispezionato, testato e analizzato i trasformatori a secco bruciati. Durante i 5 incidenti, il tempo era buono, non c'era accumulo d'acqua o umidità nella fossa dei cavi in basso del trasformatore, e non c'è stata sovratensione nel sistema prima e dopo gli incidenti. Controllando i recenti rapporti di prova ad alta tensione, l'isolamento era buono e la differenza di resistenza continua era conforme agli standard.

Per scoprire le ragioni, la società ha invitato esperti pertinenti per una consultazione. Ho partecipato all'indagine sul campo e ho scoperto che i condotti di dissipazione del calore dei trasformatori a secco bruciati erano ostruiti. Dopo la dissezione, si è visto che l'isolamento delle spire residue era fragile e uniformemente crepato, indicando che le spire avevano operato a temperature elevate per un lungo periodo.

Si è appreso che gli incidenti si sono verificati tra luglio e settembre, con un clima caldo e un picco di carico elettrico. I trasformatori a secco avevano operato a pieno carico negli armadi chiusi per un lungo periodo. Ulteriori ispezioni hanno rivelato che i condotti di dissipazione del calore erano ostruiti dalle placche degli slot dei cavi di controllo, causando un aumento continuo della temperatura dei trasformatori. Inoltre, l'unico dispositivo di allarme termico era installato nella stanza del trasformatore, incapace di trasmettere tempestivamente gli allarmi di sovrariscaldamento.

L'operazione a lungo termine a temperature elevate riduce la resistenza isolante. In particolare, le spire ad alta tensione hanno un alto livello di tensione, e la diminuzione della forza isolante è propensa a scariche, aumentando la corrente di fuga tra i livelli, le spire e la terra del trasformatore, aumentando la perdita di potenza attiva e la temperatura in modo continuo, formando un circolo vizioso. Alla fine, il materiale isolante perde la sua proprietà isolante, e si verifica un cortocircuito interstrato e interspire con l'isolamento bruciato. Questo è il motivo principale del bruciamento dei trasformatori a secco, e ho anche realmente sentito l'impatto di questi fattori sull'equipaggiamento durante la manutenzione sul campo.

3 Misure di trattamento
3.1 Trasformazione degli armadi e installazione di dispositivi

Ho partecipato alla trasformazione degli armadi dei trasformatori a secco da parte della società. Abbiamo perforato le lastre di ferro, stabilito condotti di aria intorno agli armadi dei trasformatori e installato dispositivi di allarme termico a distanza e protezioni di scatto a alta temperatura. Ciò può monitorare e rispondere più tempestivamente alle anomalie di temperatura, assicurando l'operatività dell'equipaggiamento, ed è una misura specifica che ho implementato nella pratica di manutenzione.

3.2 Installazione di ventilatori di raffreddamento

Per i trasformatori a secco di 400kVA e superiori, ho assistito nell'installazione di ventilatori di raffreddamento, che possono avviarsi e fermarsi automaticamente in base alla temperatura impostata, eliminando in anticipo i difetti potenziali dei trasformatori in funzione e prevenendo incidenti improvvisi. Nella manutenzione quotidiana, presto attenzione anche allo stato di funzionamento di questi ventilatori.

3.3 Monitoraggio a distanza delle stanze di distribuzione

Per la stanza di distribuzione del trasformatore da 630kVA, attraverso la trasmissione, il monitoraggio e il monitoraggio online a distanza della temperatura di funzionamento, dell'isolamento e di altri parametri del trasformatore, come operaio di prima linea, posso conoscere tempestivamente lo stato di salute operativa dell'equipaggiamento ad alta tensione, garantendo l'operatività affidabile dei trasformatori a secco, ed è anche comodo per me fare riferimento a questi dati di monitoraggio durante la manutenzione.

4 Misure preventive
4.1 Requisiti di ispezione giornaliera

La società richiede a noi manager di operazioni e manutenzione di effettuare un'ispezione di pattuglia dell'equipaggiamento ad alta tensione nella stanza di distribuzione una volta al giorno, in particolare dello stato di funzionamento dei trasformatori a secco. Eseguo questo compito seriamente ogni giorno e segnalo tempestivamente i problemi per garantire l'operatività sicura dell'equipaggiamento. Questo è un aspetto importante del mio lavoro quotidiano.

4.2 Specifiche di rilevamento della temperatura

Viene utilizzato un termometro a infrarossi per misurare la temperatura delle parti di connessione conduttrice dell'equipaggiamento ad alta tensione. La società stabilisce che le rilevazioni devono essere effettuate una volta a settimana in primavera, autunno e inverno, e una volta al giorno in estate. Opero rigorosamente secondo questa frequenza per garantire che le anomalie di temperatura possano essere rilevate tempestivamente.

4.3 Ispezione completa delle stazioni di distribuzione

Per le stazioni di distribuzione senza incidenti, ho partecipato all'ispezione e al test completo, ho stabilito dispositivi di dissipazione del calore adeguati per i trasformatori a secco, garantendo una buona ventilazione, eliminando i pericoli potenziali dell'equipaggiamento e prendendo misure per i punti di isolamento deboli. Ho acquisito esperienza nelle operazioni reali e ho anche visto buoni risultati.

5 Conclusione

Poiché l'armadio blindato ha un volume ridotto, una struttura compatta e un effetto di dissipazione del calore povero, e il trasformatore è installato in un armadio chiuso, deve essere adottato un metodo di raffreddamento adeguato in base alla capacità per evitare incidenti improvvisi dei trasformatori a secco causati da un design non razionale.

È particolarmente importante notare che i trasformatori a secco ordinari devono sottoporsi a un test di salita di temperatura quando vengono messi in funzione nell'armadio, per comprendere in anticipo la temperatura massima di operazione a lungo termine e eliminare i pericoli latenti lasciati alla rete elettrica a causa di controlli e costruzioni non standard.

Dopo l'implementazione delle misure preventive, non si sono verificati incidenti simili ai trasformatori a secco in funzione, migliorando efficacemente l'affidabilità e fornendo una garanzia per l'operatività sicura della rete elettrica. Come operaio di manutenzione di prima linea, sono più sicuro nel gestire la manutenzione di tali apparecchiature.