อะไรคือสาเหตุของฉนวนต่ำที่ด้านแรงดันต่ำของหม้อแปลงแบบแห้ง
สวัสดีทุกคน ฉันชื่อ Felix และฉันทำงานด้านการซ่อมแซมอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ชำรุดมา 15 ปีแล้ว
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ฉันได้เดินทางไปยังโรงงาน สถานีไฟฟ้า และห้องกระจายพลังงานทั่วประเทศ เพื่อแก้ไขปัญหาและซ่อมแซมอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกประเภท เทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่เราพบบ่อยที่สุด
วันนี้เพื่อนของฉันถามฉันว่า:
"ความต้านทานฉนวนบนด้านแรงดันต่ำของเทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งต่ำหมายความว่าอย่างไร?"
คำถามที่ดีมาก โดยเฉพาะสำหรับพนักงานบำรุงรักษา ดังนั้น ฉันจะอธิบายเรื่องนี้ให้เข้าใจง่ายๆ ตามกรณีจริงที่ฉันเคยทำงานมาตลอดหลายปี
1. "ความต้านทานฉนวนต่ำบนด้านแรงดันต่ำ" หมายความว่าอย่างไร?
เริ่มต้นด้วยภาพรวมคร่าวๆ:
เทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งเป็นเทรนส์ฟอร์เมอร์ที่ใช้อากาศในการระบายความร้อน ไม่มีน้ำมัน และมีฉนวน ก็มักใช้ในอาคาร ศูนย์การค้า โรงพยาบาล ศูนย์ข้อมูล — สถานที่ที่ความปลอดภัยจากไฟไหม้เป็นสิ่งสำคัญ
ด้านแรงดันต่ำของเทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งมักจะส่งออกแรงดัน 400V หรือ 230V และจ่ายไฟตรงไปยังโหลด
เมื่อเราพูดถึง "ความต้านทานฉนวนต่ำบนด้านแรงดันต่ำ" หมายความว่า ความต้านทานฉนวนระหว่างวงจรลวดแรงดันต่ำกับพื้น (แกนหรือเคส) ต่ำกว่าปกติ — หมายความว่า ประสิทธิภาพของฉนวนลดลง
พูดง่ายๆ คือ กำแพงที่เคยไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ตอนนี้อนุญาตให้กระแสไฟฟ้ารั่วไหลผ่านได้เล็กน้อย ซึ่งอาจทำให้เกิดการกระตุก การอาร์ค หรือแม้กระทั่งการลัดวงจร!
2. สาเหตุทั่วไป (ทั้งหมดจากกรณีจริงที่ฉันได้ซ่อมแซม)
จากประสบการณ์การทำงานในสนาม สาเหตุหลักของความต้านทานฉนวนต่ำบนด้านแรงดันต่ำของเทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งสามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้:
2.1 ความชื้น / น้ำค้าง
นี่คือสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด โดยเฉพาะในพื้นที่ชื้น เช่น ภาคใต้ของจีน หรือพื้นที่ชายฝั่ง หรือในเทรนส์ฟอร์เมอร์ใหม่ที่ยังไม่ได้แห้งสนิท
ตัวอย่าง: เมื่อปีที่แล้ว ฉันตรวจสอบเทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งใหม่ที่โรงงานในเซียเหมิน ความต้านทานฉนวนบนด้านแรงดันต่ำเพียงไม่กี่สิบเมกะโอห์ม — ต่ำกว่ามาตรฐาน (ควร ≥500MΩ) เมื่อเราเปิดตู้ เราพบน้ำค้างภายใน! ปรากฏว่าเครื่องดังกล่าวได้ดูดซับความชื้นระหว่างการขนส่งและการมีความชื้นสูง
วิธีแก้ไข:
ตรวจสอบการรั่วซึมของน้ำ;
ใช้ปืนลมร้อนหรือหลอดไฟอินฟราเรดเพื่ออบแห้ง;
ส่งกลับไปที่โรงงานเพื่ออบแห้งด้วยวิธีการสุญญากาศหากจำเป็น;
ติดตั้งเครื่องลดความชื้นหรือฮีตเตอร์เพื่อป้องกัน.
2.2 การสะสมของฝุ่นหรือวัสดุแปลกปลอม
เทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งใช้อากาศในการระบายความร้อน ดังนั้นมีช่องระบายอากาศจำนวนมาก — ซึ่งทำให้มีแนวโน้มที่จะสะสมฝุ่นในระยะยาว
ฝุ่นสามารถนำไฟฟ้าได้ — โดยเฉพาะฝุ่นโลหะหรืออนุภาคเกลือ — และเมื่อรวมกับความชื้น จะทำให้ความต้านทานฉนวนลดลงอย่างมาก
ฉันเคยเห็นคราบผลึกสีขาวบนเทอร์มินอลแรงดันต่ำของเทรนส์ฟอร์เมอร์ในโรงงานเคมี มันเกิดจากก๊าซกัดกร่อน และความต้านทานฉนวนชัดเจนว่าเสื่อมสภาพ
วิธีแก้ไข:
ทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ โดยเฉพาะรอบเทอร์มินอลและวงจรลวด;
ติดตั้งฟิลเตอร์ในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่น;
ใช้น้ำยาทำความสะอาดฉนวนเฉพาะ — ห้ามล้างด้วยน้ำ;
ตรวจสอบช่องระบายอากาศที่อุดตัน.
2.3 การเสื่อมสภาพของวงจรลวดหรือความเสียหายจากการปล่อยประจุบางส่วน
วงจรลวดในเทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งมักถูกห่อหุ้มด้วยเรซินอีพอกซี — ทนทาน แต่ไม่ได้แข็งแรงอย่างที่คิด
การทำงานในระยะยาวภายใต้ความร้อนสูง การโหลดเกิน หรือสภาพฮาร์โมนิกสามารถทำให้ชั้นฉนวนเสื่อมสภาพ แตก หรือคาร์บอนไนซ์ นำไปสู่การปล่อยประจุบางส่วนและในที่สุดความต้านทานฉนวนลดลง
ครั้งหนึ่ง ฉันซ่อมแซมเทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งที่ใช้งานมา 8 ปี ความต้านทานฉนวนแรงดันต่ำลดลงจาก 1000MΩ เป็นเพียง 20MΩ หลังจากการตรวจสอบ เราพบสัญญาณชัดเจนของการคาร์บอนไนซ์บนผิววงจรลวด
วิธีแก้ไข:
ตรวจสอบบันทึกอุณหภูมิการทำงานสำหรับการร้อนเกินในระยะยาว;
วัดระดับการปล่อยประจุบางส่วน (ถ้าเป็นไปได้);
เปลี่ยนวงจรลวดที่เสียหายหรือทั้งเครื่อง;
ปรับปรุงระบบระบายความร้อน ลดโหลด และหลีกเลี่ยงการโหลดเกินบ่อยๆ.
2.4 การเชื่อมต่อเทอร์มินอลหลวมหรือการออกไซด์
การเชื่อมต่อเทอร์มินอลที่หลวมสามารถทำให้เกิดความร้อนเฉพาะที่ ซึ่งจะส่งผลต่อวัสดุฉนวนบริเวณใกล้เคียง
ตัวอย่างเช่น ฉันเคยทำงานกับเทรนส์ฟอร์เมอร์แบบแห้งที่เชื่อมต่อกับระบบ UPS ความต้านทานฉนวนแรงดันต่ำลดลงต่ำกว่า 100MΩ การตรวจสอบพบว่าสลักเกลียวบัสบาร์ทองแดงหลวม — พื้นที่ติดต่อถูกเผาไหม้และเคยมีควันออกมา
วิธีแก้ไข:
затягивать все терминальные соединения регулярно;
Использовать динамометрический ключ согласно спецификациям;
Проверять наличие окисления, потемнения или следов горения;
Шлифовать или заменять сильно окисленные терминалы.
2.5 Недостаточное заземление или корпус
Корпус и сердечник сухого трансформатора должны быть правильно заземлены. Если заземление недостаточно, это может создать плавающие напряжения, что приводит к неверным показаниям изоляции.
Однажды, во время проверки на новой площадке, я обнаружил, что изоляция низковольтной стороны была всего несколько сотен килоом. Оказалось, что строители перерезали заземляющий провод, что привело к заряду сердечника и ложному индикатору низкой изоляции.
Решения:
Проверять наличие поврежденных или ослабленных заземляющих проводов;
Тестировать сопротивление заземления (должно быть ≤4Ω);
Убедиться, что сердечник хорошо соединен с корпусом;
Избегать ошибочной диагностики из-за проблем с заземлением.
2.6 Ошибки измерений / неправильные методы тестирования
Иногда проблема не в оборудовании, а в том, как был проведен тест.
Примеры включают:
Использование мегомметра на 500В вместо 2500В;
Не отсоединение вторичных кабелей или других подключенных устройств;
Несоблюдение разрядки перед тестированием, что вызывает помехи от остаточных зарядов;
Завершение теста слишком рано, до стабилизации показаний.
Я когда-то совершил эту ошибку — почти списал идеально хороший трансформатор.
Решения:
Использовать правильный мегомметр (2500В для сухих трансформаторов);
Отсоединить все внешние провода;
Разрядить не менее 1 минуты перед тестированием;
Записывать значения R15 и R60, рассчитывать коэффициент абсорбции (R60/R15 ≥ 1.3);
Рассмотреть тесты на диэлектрические потери для дальнейшего подтверждения.
3. Как провести тестирование и диагностику
Вот пошаговый процесс, который я использую для диагностики:
4. Предложения по ремонту и профилактические меры
Предложения по ремонту:
Если проблема связана с влагой, сушка может восстановить изоляцию;
Если причиной является пыль или загрязнения, очистка часто восстанавливает производительность;
Если обмотки старые или повреждены, отправьте на заводской ремонт или замену;
Если проблема в терминальных соединениях, затяните или замените их;
Все операции должны выполняться при отключенном питании, с применением блокировки и маркировки!
Профилактические меры:
Регулярные осмотры (квартально), с использованием инфракрасной термографии для обнаружения горячих точек;
Периодическая очистка (ежегодно), уделяя внимание скрытым углам;
Установка систем осушения воздуха (особенно в влажных районах);
Мониторинг нагрузки, чтобы избежать длительного перегруза;
Рассмотреть системы онлайн-мониторинга (для высококлассных пользователей);
Ведение подробных записей о оборудовании и отслеживание изменений со временем.
5. Заключительные мысли
Низкое сопротивление изоляции на низковольтной стороне сухого трансформатора может звучать технически, но в большинстве случаев его можно определить и устранить с помощью базовых инструментов и процедур.
Как человек, который работает в ремонте электрического оборудования уже 15 лет, я хочу подчеркнуть:
"Изоляция не выходит из строя внезапно — она постепенно ухудшается со временем."
С регулярными проверками и своевременным обслуживанием большинство проблем можно обнаружить на ранней стадии и предотвратить их развитие в серьезные.
Если вы сталкиваетесь с подобной проблемой на месте и не знаете, как действовать, не стесняйтесь обращаться — мы вместе найдем лучшее решение.
Помните этот ключевой момент:
"Лучше предупредить, чем лечить — обнаружить рано, исправить рано."
Будьте в безопасности, держите свет включенным!
— Felix
