運転中にドライタイプの変圧器が焼損する原因は何ですか

1 故障現象

私は最前線の故障メンテナンス業務に従事しており、最近乾式変圧器に関連する問題に遭遇しました。乾式変圧器は構造が単純で、輸送が容易でメンテナンスもしやすいです。環境保護要件が高い配電場所で広く使用されています。火災耐性が良いため、負荷中心エリアに設置し、電圧損失と電力損失を減らすことができます。

私が勤務する管理会社は11の住宅コミュニティを管理しており、合計56台の変圧器があり、電圧レベルは6000/400Vです。そのうち38台がSCB9型の乾式変圧器で、容量は160-630kVAで、すべて箱型閉鎖高圧開閉器内に設置されています。これらのコミュニティの配電所は稼働してから2年未満ですが、5台の乾式変圧器が相次いで焼損し、住民の生活に深刻な影響を与えています。私は大きな責任を感じ、原因を徹底的に調査する必要があります。

2 原因分析

最前線のメンテナンス作業員として、同僚と共に焼損した乾式変圧器を検査・試験・分析しました。5回の事故時には天候が良好で、変圧器底部のケーブルトレンチには水たまりや湿気もなく、事故前後には系統過電圧もありませんでした。最近の高圧試験報告書を確認すると、絶縁状態は良好で直流抵抗差も基準を満たしていました。

原因を突き止めるために、会社は関連する専門家を招きました。私は現場調査に参加し、焼損した乾式変圧器の放熱風路が詰まっていることを発見しました。解剖すると、残存コイルの絶縁が脆弱で均一に割れており、長時間高温運転していたことが分かりました。

事故はすべて7月から9月にかけて発生し、暑い天候と電力需要のピーク時期でした。乾式変圧器は長時間フル負荷で閉鎖キャビネット内で運転していました。さらに調査すると、制御ケーブルのスロットプレートによって放熱風路が詰まり、変圧器の温度が上昇し続けていることがわかりました。また、唯一の温度警報装置は変圧器室内に設置されており、過熱警報をタイムリーに伝達できていませんでした。

長期間の高温運転により絶縁抵抗が低下します。特に高電圧コイルは電圧レベルが高く、絶縁強度の低下により放電が起こりやすく、高電圧層間、巻線間、および接地への漏れ電流が増え、有効電力損失と温度が上昇し続ける悪循環となります。最終的に絶縁材は絶縁性能を失い、層間および巻線間の短絡絶縁破壊と焼損が発生します。これが乾式変圧器の焼損の主な原因であり、現場でのメンテナンス中にこれらの要因が設備に及ぼす影響を実際に感じました。

3 対策
3.1 キャビネット改造と装置設置

私は会社による乾式変圧器キャビネットの改造に参加しました。鉄板にスロットを設け、変圧器キャビネットの周囲に風路を設置し、遠隔温度警報および高温トリップ保護装置を設置しました。これにより、異常温度をよりタイムリーに監視し対応することが可能となり、設備の運転を確保できます。これは私がメンテナンス実践で実施した具体的な措置です。

3.2 冷却ファンの設置

400kVA以上の乾式変圧器に対して、私は冷却ファンの設置を支援しました。設定温度に基づいて自動的に起動・停止することができ、動作中の変圧器の潜在的な欠陥を事前に排除し、突然の事故を防ぎます。日常のメンテナンスにおいても、これらのファンの運転状態に注意を払っています。

3.3 配電室の遠隔監視

630kVA変圧器の配電室では、遠隔情報伝送、監視、およびオンライン監視により、変圧器の運転温度、絶縁などのパラメータを監視します。最前線の作業員として、私は高電圧設備の運転健康状態をタイムリーに把握し、乾式変圧器の信頼性のある運転を確保することができます。また、メンテナンス中にこれらの監視データを参照することも便利です。

4 予防措置
4.1 日常点検要件

会社は私たち運用・保守管理者に対し、配電室の高電圧設備について毎日巡回点検を行うよう要求しています。特に乾式変圧器の運転状態に注意を払います。私は毎日このタスクを真剣に行い、問題をタイムリーに報告して設備の安全な運転を確保します。これは私の日常業務の重要な部分です。

4.2 温度検出規格

赤外線温度計を使用して高電圧設備の導体接続部の温度を測定します。会社は春、秋、冬は週に1回、夏は毎日検出を行うことを規定しています。私はこの頻度に厳密に従って操作し、異常温度をタイムリーに検出できるようにしています。

4.3 配電所の総合点検

事故のない配電所については、私は総合的な点検と試験に参加し、乾式変圧器に対して適切な放熱装置を設置し、良好な通風を確保し、潜在的な設備の危険を排除し、弱い絶縁点に対して措置を講じました。実際の運用で経験を積み、良い結果も見ることができました。

5 結論

アーマードスイッチキャビネットは体積が小さく、構造がコンパクトで放熱効果が悪いため、変圧器が閉鎖キャビネット内に設置されている場合、容量に応じて適切な冷却方法を採用しなければなりません。不合理な設計により乾式変圧器の突然の事故を防ぐ必要があります。

特に、一般的な乾式変圧器はキャビネット内での運転時に温度上昇試験を行い、長期運転時の最大温度を事前に把握し、非標準的な検査や施工により電力網に残された潜在的な危険を排除する必要があります。

予防措置を実施して以降、動作中の乾式変圧器で同様の事故は発生しておらず、信頼性が大幅に向上し、電力網の安全な運転に貢献しています。最前線のメンテナンス作業員として、このような設備のメンテナンスに取り組む自信が増しました。