Vilka är orsakerna till låg isolering på lågspänningssidan av en torrtransformator?
Hej alla, jag är Felix och har arbetat med reparation av fel i elektrisk utrustning i 15 år.
Under dessa år har jag rest runt fabriker, understationer och distributionsrum över hela landet, felsökt och reparerat olika typer av elektrisk utrustning. Luftkylda transformatorer är bland de vanligaste enheter vi hanterar.
Idag frågade en vän mig:
“Vad betyder det när den lågspänningsa sidan av en luftkyld transformator har låg isolationsresistans?”
Bra fråga — särskilt för underhållspersonal. Så jag ska förklara detta på enkla termer, baserat på verkliga fall jag har arbetat med under åren.
1. Vad betyder "låg isolering på lågspänningssidan"?
Låt oss börja med en snabb överblick:
En luftkyld transformator är en luftkyld, oljefri, isolerad transformator som vanligtvis används i byggnader, köpcentra, sjukhus, datacenter — platser där brandsäkerhet är kritisk.
Den lågspänningsa sidan ger normalt 400V eller 230V och drivs direkt till belastningar.
När vi säger "låg isolering på lågspänningssidan", menar vi att isolationsresistansen mellan den lågspänningsa vindningen och mark (kärna eller behållare) är lägre än normalt — vilket betyder att isoleringsprestandan har försämrats.
Med andra ord: vad som en gång var en fullständigt ickeledande barriär tillåter nu små läckströmmar att passera. Detta kan leda till avbrott, bågar eller till och med kortslut!
2. Vanliga orsaker (alla från verkliga fall jag har åtgärdat)
Från min fältupplevelse, de huvudsakliga orsakerna till låg isolering på den lågspänningsa sidan av luftkylda transformatorer faller inom följande kategorier:
2.1 Fukt / kondensering
Detta är den vanligaste orsaken, särskilt i fuktiga områden som södra Kina eller kustregioner, eller i nyligen installerade transformatorer som inte har torkat ut helt.
Exempel: För ett år sedan kontrollerade jag en ny luftkyld transformator på en fabrik i Xiamen. Isoleringen på den lågspänningsa sidan var bara några tiotal megaohm — långt under standard (borde vara ≥500MΩ). När vi öppnade kabinetten fanns det kondensation inuti! Det visade sig att enheten hade absorberat fukt under transport och på grund av hög fuktighet.
Lösningar:
Kontrollera för vattenintrång;
Använd en värmepistol eller infraröd lampa för att torka ut det;
Skicka tillbaka till fabriken för vakuumtorkning om nödvändigt;
Installera en avfuktare eller platsvärmare som förebyggande åtgärd.
2.2 Stoft eller främmande materialbildning
Luftkylda transformatorer använder luft för kyling, så de har många ventiler — vilket också gör dem benägna att ackumulera stoft över tid.
Stoft kan vara ledande — särskilt metallstoft eller saltkorn — och när det kombineras med fukt kan det signifikant minska isolationsnivåerna.
Jag såg en gång vita kristallina depåer på de lågspänningsa terminalerna av en transformator i ett kemiska anläggning. Det orsakades av korrosiva gaser, och isoleringen var uppenbart komprometterad.
Lösningar:
Rengör regelbundet, särskilt runt terminaler och vindningar;
Installera filter i stoftiga miljöer;
Använd specialiserade isoleringsrengöringsmedel — tvätta aldrig med vatten;
Kontrollera för blockerade ventilationsöppningar.
2.3 Vindningsålder eller skada av partiell utsläppning
Vindningarna i luftkylda transformatorer är vanligtvis kapslade i epoxi-resin — hållbar, men inte oövervinnelig.
Långvarigt drift under höga temperaturer, överbelastningar eller harmoniska förhållanden kan orsaka att isoleringslaget försämras, spricker eller koliseras, vilket leder till partiell utsläppning och slutligen minskad isolering.
En gång reparerede jag en luftkyld transformator som hade varit i drift i 8 år. Dess lågspänningsisolering sjönk från 1000MΩ till bara 20MΩ. Vid inspektion fann vi tydliga tecken på kolisering på vindningsytan.
Lösningar:
Kontrollera drifttemperaturposter för långvarig överhettning;
Mät partiella utsläppsnivåer (om möjligt);
Ersätt skadade vindningar eller hela enheten;
Förbättra ventilation, minsk belastning och undvik frekventa överbelastningar.
2.4 Löst eller oxiderade terminalkopplingar
Lösa terminalkopplingar kan orsaka lokal uppvärmning, vilket sedan påverkar den omgivande isoleringsmaterialen.
Till exempel, jag arbetade en gång på en luftkyld transformator ansluten till ett UPS-system. Den lågspänningsa isoleringen sjönk plötsligt under 100MΩ. Inspektion avslöjade en löst kopparbusbarbolt — kontaktområdet var bränt och rökade till och med innan.
Lösningar:
Skrämmt alla terminalkopplingar regelbundet;
Använd en spännmomentssnycka enligt specifikationer;
Kontrollera för oxidation, färgförändring eller brännmärken;
Polera eller ersätt tungt oxiderade terminaler.
2.5 Dålig behållare eller jordning
Behållaren och kärnan av en luftkyld transformator måste vara korrekt jordad. Om jordningen är dålig kan det skapa flytande spänningar, vilket leder till felaktiga isoleringsmätningar.
En gång, under en kommissioneringskontroll på en ny plats, fann jag att den lågspänningsa isoleringen var bara några hundra kiloohm. Visade sig att jordledningen hade blivit avklippt av byggpersonal, vilket ledde till att kärnan blev energiserad — falskt indikerande låg isolering.
Lösningar:
Kontrollera för brutna eller lösa jordledningar;
Testa jordmotstånd (ska vara ≤4Ω);
Se till att kärnan är väl ansluten till behållaren;
Undvik misstag på grund av jordningsproblem.
2.6 Mätfel / felaktiga testmetoder
Ibland är problemet inte med utrustningen själv, utan hur testet genomfördes.
Exempel inkluderar:
Använda en 500V megohmmeter istället för en 2500V en;
Inte koppla bort sekundära kabeln eller andra anslutna enheter;
Misslyckas med att avlasta innan testet, vilket orsakar restströmstörningar;
Avsluta testet för tidigt innan mätningen stabiliserar sig.
Jag har gjort det här felet innan — nästan dömd en perfekt god transformator.
Lösningar:
Använd rätt megohmmeter (2500V för luftkylda transformatorer);
Koppla bort all extern dräkt;
Avlasta i minst 1 minut innan testet;
Registrera R15 och R60 värden, beräkna absorptionskvot (R60/R15 ≥ 1.3);
Överväg dielektriska förlusttest för ytterligare bekräftelse.
3. Hur man tester och diagnosticerar
Här är den steg-för-steg process jag använder för diagnos:
4. Reparationsförslag & förebyggande åtgärder
Reparationsförslag:
Om fukt är problemet, kan torkning återställa isoleringen;
Om stoft eller skräp är orsaken, kan rengöring ofta återställa prestandan;
Om vindningar är åldrade eller skadade, skicka till fabriken för reparation eller ersättning;
Om terminalkopplingar är problemet, skruva fast eller ersätt dem;
Alla operationer måste utföras med ström avstängd, lockout-tagout tillämpad!
Förebyggande åtgärder:
Regelbundna inspektioner (kvartalsvis), använda infraröd termografi för att upptäcka heta punkter;
Periodisk rengöring (årligen), betala uppmärksamhet till dolda hörn;
Installera avfuktningssystem (särskilt i fuktiga områden);
Övervaka belastning för att undvika långvarig överbelastning;
Överväg onlineövervakningssystem (för högklassiga användare);
Håll detaljerade utrustningsregister och spåra ändringar över tid.
5. Slutliga tankar
Låg isolationsresistans på den lågspänningsa sidan av en luftkyld transformator kan låta tekniskt, men i de flesta fall kan det identifieras och åtgärdas med hjälp av grundläggande verktyg och procedurer.
Som någon som har arbetat med reparation av elektrisk utrustning i 15 år vill jag betona:
“Isoleringsmaterial misslyckas inte plötsligt — det försämras långsamt över tid.”
Med regelbunda kontroller och tidig underhåll kan de flesta problem upptäckas tidigt och förhindras från att bli allvarliga.
Om du har en liknande situation på plats och inte är säker på hur du ska fortsätta, tveka inte att kontakta mig — vi kan arbeta igenom det tillsammans och hitta den bästa lösningen.
Kom ihåg detta viktiga budskap:
“Förebyggande är bättre än bot — upptäck det tidigt, fixa det tidigt.”
Var säker, håll ljuset på!
— Felix
