Што се неисправности во трансформатор?

Што се неисправности во трансформаторот?

Дефиниција на неисправности во трансформаторот

Неисправностите во трансформаторот се однесуваат на проблеми како што се катастрофални пропадоци на изолацијата и неисправности на јадрото кои можат да се појават внатрешно или надворешно во трансформаторот.

Надворешни неисправности во електричниот трансформатор

Надворешна кратка поврзувања во електричниот трансформатор

Кратките поврзувања можат да се случат во две или три фази на електричниот систем. Стрмниот ток обично е висок, во зависност од напонот на кратката поврзувања и импедансата на колото до точката на неисправноста. Овој висок стрмниот ток зголемува губитоците на мед, што причинува внатрешно загревување во трансформаторот. Тоа исто така создава сериозни механички напони, особено за време на првиот циклус на стрмниот ток.

Висок напонски дестабилизации во електричниот трансформатор

Високите напонски дестабилизации во електричниот трансформатор се два видови,

• Преходен уштен напон

• Превишена рабоча фреквенција на напонот

Преходен уштен напон

Висок напон и висока фреквенција на уштен напон можат да се појават во електричниот систем поради следните причини,

• Уштење на земја ако нултата точка е изолирана.

• Смена на различни електрични опреми.

• Атмосферски ударни импулси.

Без разлика на причините на уштен напон, тој е во суштина тревелнување на талас со висок и стрмен облик и со висока фреквенција. Овој талас се движи во мрежата на електричниот систем, и кога стигне до трансформаторот, причинува катастрофален пропад на изолацијата помеѓу соседните завоици близу до линискиот терминал, што може да создаде кратка поврзувања помеѓу завоиците.

Превишена рабоча фреквенција на напонот

Увеку може да постои можност за превишена рабоча фреквенција на напонот поради брзо отстранување на голема натовареност. Иако амплитудата на овој напон е повисока од нормалната нивоа, но фреквенцијата е иста како и во нормални услови. Превишениот напон во системот причинува зголемување на напонот на изолацијата на трансформаторот. Како што знаеме, напонот, зголемувањето на напонот причинува пропорционално зголемување на работната индуктивна течност.

Ова затоа причинува, зголемување на губитоците на желеzo и пропорционално големо зголемување на магнетизирачката струја. Зголемената индуктивна течност се одвртува од јадрото на трансформаторот кон другите делови од сталниот материјал на трансформаторот. Болтовите на јадрото, кои обично пренесуваат малку индуктивна течност, можат да бидат подложени на голем компонент на индуктивна течност одвртена од наситениот регион на јадрото. Под такви услови, болтовите можат брзо да се загрејат и да уништат својата изолација како и изолацијата на завоиците.

Ефект на пониска фреквенција во електричниот трансформатор

Како, напонот како бројот на завоици во завојката е фиксиран. Од оваа равенка е јасно дека ако фреквенцијата се намали во системот, индуктивната течност во јадрото се зголемува, ефектите се поголеми или помали како и при превишена рабоча фреквенција.

Внатрешни неисправности во електричниот трансформатор

Основните неисправности кои се случуваат внатре во електричниот трансформатор се категоризирани како,

• Катастрофален пропад на изолацијата помеѓу завојката и земјата

• Катастрофален пропад на изолацијата помеѓу различни фази

• Катастрофален пропад на изолацијата помеѓу соседни завоици, т.е. меѓузавоична неисправност

• Неисправност на јадрото на трансформаторот

Внатрешни земјиски неисправности во електричниот трансформатор

Внатрешни земјиски неисправности во звезда спојена завојка со нулта точка земјиски поврзана преку импеданса

Во звезда спојена завојка со нулта точка земјиски поврзана преку импеданса, стрмниот ток зависи од земјиската импеданса и растојанието од точката на неисправноста до нултата точка. Напонот во точката на неисправноста е повисок ако е подалеку од нултата точка, што доведува до повисок стрмниот ток. Стрмниот ток исто така зависи од лејакот реактансе на делот од завојката помеѓу точката на неисправноста и нултата точка, но овој обично е нисок во споредба со земјиската импеданса.

Внатрешни земјиски неисправности во звезда спојена завојка со нулта точка потпунo земјиски поврзана

Во овој случај, земјиската импеданса е идеално нула. Стрмниот ток зависи од лејакот реактансе на делот од завојката кој се наоѓа помеѓу дефектната точка и нултата точка на трансформаторот. Стрмниот ток исто така зависи од растојанието помеѓу нултата точка и дефектната точка во трансформаторот.

Како што беше рекено во претходниот случај, напонот помеѓу овие две точки зависи од бројот на завоици кои се наоѓаат помеѓу дефектната точка и нултата точка. Така, во звезда спојена завојка со нулта точка потполно земјиски поврзана, стрмниот ток зависи од две главни фактори, првично лејакот реактансе на делот од завојката кој се наоѓа помеѓу дефектната точка и нултата точка, а вторично растојанието помеѓу дефектната точка и нултата точка. 

Но лејакот реактансе на завојката варира на комплексен начин со позицијата на дефектот во завојката. Видно е дека реактансето брзо се намалува за дефектна точка која се приближува до нултата точка, па затоа стрмниот ток е највисок за дефект близу до нултата точка. Така, во оваа точка, напонот достапен за стрмниот ток е нисок, а истовремено реактансето што се противставува на стрмниот ток исто така е ниско, па затоа вредноста на стрмниот ток е доволно висока. 

Пак за дефектна точка подалеку од нултата точка, напонот достапен за стрмниот ток е висок, но истовремено реактансето што го предлажа делот од завојката помеѓу дефектната точка и нултата точка е високо. Може да се забележи дека стрмниот ток останува на многу високо ниво низ целата завојка. Другими зборови, стрмниот ток го одржува многу висок магнитуд независно од позицијата на дефектот на завојката.

Внатрешни фазни неисправности во електричниот трансформатор

Фазните неисправности во трансформаторот се ретки. Ако таква неисправност се случи, ќе произведе значителен ток за активирање на моменталниот превишениот ток реле на первичната страна, како и диференцијалното реле.

Меѓузавоични неисправности во електричниот трансформатор

Електричниот трансформатор поврзан со екстра висок напонски преносен систем, е многу веројатно да биде подложен на висок магнитуд, стрмен фронт и висока фреквенција на уштен напон поради удари на светкавица на преносната линија. Напонските напони помеѓу завоиците стануваат толку големи, што не можат да ги задржат напоните и да предизвикаат катастрофален пропад на изолацијата помеѓу завоиците во некои точки. Истовремено, LV завојката е под напон поради пренесениот уштен напон. Многу голем број на неисправности на електричниот трансформатор потекнуваат од неисправности помеѓу завоиците. Меѓузавоичните неисправности исто така можат да се случат поради механички сили помеѓу завоиците кои потекнуваат од надворешни кратки поврзувања.

Неисправности на јадрото во електричниот трансформатор

Ако било кој дел од ламинацијата на јадрото е повреден или премостен со проводен материјал, тоа може да предизвика едиеви токови и локално прекомерно загревување. Ова исто така може да се случи ако изолацијата на болковите користени за стегнување на ламинацијата на јадрото не успее. Овие неисправности предизвикаат сериозно локално загревување, но не значајно влијаат на входниот и излезниот ток на трансформаторот, што ги прави тешки за детектирање со стандардни електрични системи за заштита. Прекомерното загревување може да го расипе трансформаторот масло, што ги ослободува гасовите кои се натрупат во Buchholz реле и го активира алармот.