Какви са причините за ниска изолация на нисковолтовата страна на сух трансформатор

Здравейте всички, аз съм Феликс и работя в отстраняването на дефекти в електрическото оборудване вече 15 години.

През тези години пътувах из цялата страна, посещавайки заводи, подстанции и разпределителни помещения, за да диагностицирам и поправям всякакво електрическо оборудване. Сухите трансформатори са сред най-често срещаните устройства, с които се занимаваме.

Днес един приятел ме попита:

“Какво означава, когато нисконапрегнатата страна на сухия трансформатор има ниска изолационна съпротивление?”

Отличен въпрос — особено за персонала по поддръжка. Така че ще го обясня с прости думи, основавайки се на реални случаи, с които съм се занимавал през годините.

1. Какво означава „Ниска изолация на нисконапрегнатата страна“?

Нека започнем с бърз преглед:
Сухият трансформатор е въздушно охладяван, без масло, изолиран трансформатор, често използван в сгради, магазини, болници, центрове за данни — места, където противопожарната безопасност е от ключово значение.

Нисконапрегнатата му страна обикновено извежда 400V или 230V и директно захранва потребителите.

Когато казваме „ниска изолация на нисконапрегнатата страна“, това означава, че изолационната съпротивление между нисконапрегнатата обмотка и земята (ядро или корпус) е по-ниска от нормалната — което означава, че изолационната способност е намалена.

С простими думи: това, което веднъж беше напълно неизолиращ барьер, сега позволява малки утечки на ток. Това може да доведе до изключване, дъга или дори късо свързване!

2. Общи причини (всички от реални случаи, които съм поправил)

От моя опит на полето, основните причини за ниска изолация на нисконапрегнатата страна на сухите трансформатори се делят на следните категории:

2.1 Влага / Кондензация

Това е най-честата причина, особено в влажни области като южна Китай или крайбрежни райони, или в ново инсталирани трансформатори, които не са напълно изсушени.

Пример: Миналата година проверих нов сух трансформатор в завод в Сямънь. Изолацията на нисконапрегнатата страна беше само няколко десетки мегома — много под стандарт (трябва да е ≥500MΩ). Когато отворихме шкафа, имаше кондензация вътре! оказа се, че устройството беше абсорбирало влага по време на транспортирането и поради високата влажност.

Решения:

• Проверете за проникване на вода;

• Използвайте термичен пистолет или инфрачервен лампа за изсушаване;

• Ако е необходимо, изпратете обратно в завод за вакуумно изсушаване;

• Установете осъществляващо влагозащита или нагревател като профилактика.

2.2 Насърцаване на прах или чужди материали

Сухите трансформатори се охлаждат с въздух, така че имат много вентилации — което ги прави склонни към натрупване на прах с течение на времето.

Прахотта може да бъде проводяща — особено метална прах или солни частици — и когато се комбинира с влага, тя може значително да намали изолационните нива.

Веднъж видях бели кристални отложения на нисконапрегнатите терминали на трансформатор в химически завод. Беше причинено от корозиращи газове, и изолацията беше явно компрометирана.

Решения:

• Чистете редовно, особено около терминалите и обмотките;

• Установете филтри в прахосъдържащи среди;

• Използвайте специализирани изолационни препарати — никога не изплаквайте с вода;

• Проверете за заблъскани вентилационни отвори.

2.3 Остаряване на обмотките или частично разрядно повредяване

Обмотките в сухите трансформатори обикновено са капсулирани в епоксидна смола — издръжливи, но не и непобедими.

Дългосрочната работа при високи температури, прекомерни товари или гармонични условия може да доведе до деградация, пукане или карбонизация на изолационния слой, водеща до частичен разряд и в крайна сметка до намалена изолация.

Един път поправих сух трансформатор, който е бил в употреба 8 години. Изолацията на нисконапрегнатата страна спадна от 1000MΩ до само 20MΩ. По време на инспекцията откриваме ясни признаци на карбонизация на повърхността на обмотката.

Решения:

• Проверете записите за дългосрочно прекомерно затопляне;

• Мерете нива на частичен разряд (ако е възможно);

• Заменете повредените обмотки или цялото устройство;

• Подобряйте вентилацията, намалете товара и избягвайте често прекомерни товари.

2.4 Разхлабени или оксидирани терминални връзки

Разхлабените терминални връзки могат да причинят местно затопляне, което после влияе на обкръжаващите изолационни материали.

Пример: Един път работих върху сух трансформатор, свързан с UPS система. Изолацията на нисконапрегнатата страна внезапно спадна под 100MΩ. Инспекцията показва, че меден шинен винт е бил разхлабен — контактната област била изгоряла и дори димела преди това.

Решения:

• Редовно затягайте всички терминални връзки;

• Използвайте моментен ключ според спецификациите;

• Проверете за оксидация, потъмняване или изгаряне;

• Полирайте или заменяйте тежко оксидирани терминали.

2.5 Лоша обвивка или заземяване

Обвивката и ядрото на сухия трансформатор трябва да са правилно заземени. Ако заземяването е лошо, то може да създаде плуване на напрежение, водещо до грешни показания на изолацията.

Един път, по време на приемна проверка на нова локация, установих, че изолацията на нисконапрегнатата страна беше само няколко стотици килоома. оказа се, че заземителната жица беше била откъсната от строителите, което направи ядрото енергирано — фалшиво указвайки ниска изолация.

Решения:

• Проверете за счупени или разхлабени заземителни жици;

• Тестирайте съпротивлението на заземяване (трябва да е ≤4Ω);

• Оsigурете, че ядрото е добре свързано с обвивката;

• Избегнете грешна диагностика поради проблеми със заземяването.

2.6 Грешки при измерване / Неправилни методи за тестове

Понякога, проблемът не е с оборудването, а как е проведено теста.

Примери включват:

• Използване на мегометр 500V вместо 2500V;

• Неоткачане на вторични кабели или други свързани устройства;

• Неизвършване на разразядане преди теста, което причинява интерференция от остатъчен заряд;

• Преминаване на теста твърде рано, преди показанията да се стабилизират.

Един път съм направил тази грешка — почти осъдих перфектно добър трансформатор.

Решения:

• Използвайте правилния мегометр (2500V за сухите трансформатори);

• Откачете всички външни проводки;

• Разразийте поне 1 минута преди теста;

• Запишете R15 и R60 стойности, изчислете отношението на абсорбция (R60/R15 ≥ 1.3);

• Разгледайте тестове за диелектрична загуба за допълнително потвърждение.

3. Как да тестираш и диагностикираш
Ето стъпковия процес, който използвам за диагностика:

4. Предложения за ремонт и предпазни мерки

Предложения за ремонт:

• Ако проблемът е влага, изсушаването може да възстанови изолацията;

• Ако причината е прах или отпадъци, чистенето често възстановява производителността;

• Ако обмотките са остарели или повредени, изпратете за заводски ремонт или замяна;

• Ако проблемът са терминалните връзки, затягайте или заменяйте ги;

• Всички операции трябва да се извършват с изключен ток, приложено блокиране и маркиране!

Предпазни мерки:

• Редовни инспекции (квартално), използвайки инфрачервена термография за откриване на горещи точки;

• Периодично чистене (годишно), обърнете внимание на скрити ъгли;

• Установете системи за осъществляващи влагозащита (особено в влажни области);

• Мониторирайте товара, за да се избегне дългосрочно прекомерно захранване;

• Разгледайте онлайн системи за мониторинг (за висококласни потребители);

• Пазете подробни записи за оборудването и проследявайте промените с течение на времето.

5. Последни мисли

Ниската изолационна съпротивление на нисконапрегнатата страна на сухия трансформатор може да звучи технически, но в повечето случаи, тя може да бъде идентифицирана и решена с базови инструменти и процедури.

Като човек, който работи в ремонта на електрическото оборудване вече 15 години, искам да подчертая:

“Изолацията не се поврежда изведнъж — тя се влошава бавно с времето.”

С редовни проверки и своевременна поддръжка, повечето проблеми могат да бъдат открити рано и предотвратени от да станат сериозни.

Ако се борите с подобен проблем на място и не сте сигурни как да продължите, не се колебайте да се свържете — можем да работим заедно и да намерим най-доброто решение.

Запомнете това ключово съобщение:

“Предотвратяването е по-добро от лечението — откривайте го рано, поправяйте го рано.”

Бъдете сигурни, дръжте светлините включени!

— Феликс