Apakah Kerosakan dalam Transformator

Apakah Kerosakan dalam Transformator?

Pengertian Kerosakan Transformator

Kerosakan dalam transformator merujuk kepada masalah seperti kerosakan isolasi dan kerosakan inti yang boleh berlaku di dalam atau di luar transformator.

Kerosakan Luar dalam Transformator Kuasa

Kurang Sambungan Luar dalam Transformator Kuasa

Kurang sambungan boleh berlaku pada dua atau tiga fasa sistem kuasa elektrik. Arus kerosakan biasanya tinggi, bergantung pada voltan yang kurang sambungan dan rintangan litar hingga ke titik kerosakan. Arus kerosakan yang tinggi ini meningkatkan kerugian tembaga, menyebabkan pemanasan dalaman dalam transformator. Ia juga mencipta tekanan mekanikal yang teruk, terutamanya semasa siklus pertama arus kerosakan.

Gangguan Voltan Tinggi dalam Transformator Kuasa

Gangguan voltan tinggi dalam transformator kuasa ada dua jenis,

• Voltan Gelombang Sementara

• Voltan Lebih Frekuensi Kuasa

Voltan Gelombang Sementara

Voltan tinggi dan frekuensi gelombang sementara mungkin timbul dalam sistem kuasa disebabkan oleh sebarang sebab berikut,

• Pengendapan tanah jika titik neutral dipisahkan.

• Operasi pemindahan peralatan elektrik yang berbeza.

• Impuls Petir Atmosfera.

Apapun sebab voltan gelombang sementara, ia adalah gelombang perjalanan dengan bentuk gelombang tinggi dan curam serta mempunyai frekuensi tinggi. Gelombang ini bergerak dalam rangkaian sistem kuasa elektrik, apabila sampai ke dalam transformator kuasa, ia menyebabkan kerosakan isolasi antara putaran yang bersebelahan dengan terminal garis, yang mungkin mencipta kurang sambungan antara putaran.

Voltan Lebih Frekuensi Kuasa

Sentiasa ada kemungkinan voltan lebih sistem disebabkan oleh pemutusan beban besar secara tiba-tiba. Walaupun amplitud voltan ini lebih tinggi daripada aras normalnya, tetapi frekuensinya sama seperti yang ada dalam keadaan normal. Voltan lebih dalam sistem menyebabkan peningkatan tekanan pada isolasi transformator. Seperti yang kita tahu, voltan, voltan yang meningkat menyebabkan peningkatan proporsional dalam fluks kerja.

Ini menyebabkan, peningkatan dalam kerugian besi dan peningkatan besar dalam arus magnetis. Fluks yang meningkat dialihkan dari inti transformator ke bahagian struktur besi lain dalam transformator. Bolak inti yang biasanya membawa sedikit fluks, mungkin terkena komponen fluks yang besar dialihkan dari kawasan inti yang jenuh. Dalam keadaan sedemikian, bolak tersebut mungkin dipanaskan dengan cepat dan merosakkan isolasinya sendiri serta isolasi pembungkusan.

Kesan Frekuensi Rendah dalam Transformator Kuasa

Sebagai, voltan sebagai bilangan putaran dalam pembungkusan adalah tetap.Dari, persamaan ini jelas bahawa jika frekuensi berkurang dalam sistem, fluks dalam inti meningkat, kesannya lebih kurang sama dengan voltan lebih.

Kerosakan Dalaman dalam Transformator Kuasa

Kerosakan utama yang berlaku di dalam transformator kuasa dikategorikan sebagai,

• Kerosakan isolasi antara pembungkusan dan bumi

• Kerosakan isolasi antara fasa yang berbeza

• Kerosakan isolasi antara putaran bersebelahan iaitu kerosakan antara-putaran

• Kerosakan inti transformator

Kerosakan Bumi Dalaman dalam Transformator Kuasa

Kerosakan Bumi Dalaman dalam Pembungkusan Berhubungan Bintang dengan Titik Neutral Terbumikan melalui Impedans

Dalam pembungkusan berhubungan bintang dengan titik neutral terbumikan melalui impedans, arus kerosakan bergantung pada impedans bumi dan jarak dari titik kerosakan ke neutral. Voltan pada titik kerosakan lebih tinggi jika ia lebih jauh dari neutral, menyebabkan arus kerosakan yang lebih tinggi. Arus kerosakan juga bergantung pada reaktans bocor bahagian pembungkusan di seluruh titik kerosakan dan neutral, tetapi ini biasanya rendah berbanding impedans bumi.

Kerosakan Bumi Dalaman dalam Pembungkusan Berhubungan Bintang dengan Titik Neutral Teguh Terbumikan

Dalam kes ini, impedans bumi adalah idealnya sifar. Arus kerosakan bergantung kepada reaktans bocor bahagian pembungkusan yang datang di seluruh titik kerosakan dan titik neutral transformator. Arus kerosakan juga bergantung pada jarak antara titik neutral dan titik kerosakan dalam transformator.

Seperti yang dinyatakan dalam kes sebelumnya, voltan di antara kedua-dua titik ini bergantung kepada bilangan putaran pembungkusan yang datang di seluruh titik kerosakan dan titik neutral. Jadi, dalam pembungkusan berhubungan bintang dengan titik neutral teguh terbumikan, arus kerosakan bergantung kepada dua faktor utama, pertama reaktans bocor bahagian pembungkusan yang datang di seluruh titik kerosakan dan titik neutral, dan kedua jarak antara titik kerosakan dan titik neutral. 

Tetapi reaktans bocor pembungkusan berubah dalam cara yang rumit dengan kedudukan kerosakan dalam pembungkusan. Diperhatikan bahawa reaktans berkurang dengan sangat cepat untuk titik kerosakan yang mendekati neutral dan oleh itu arus kerosakan paling tinggi untuk kerosakan dekat hujung neutral. Jadi, pada titik ini, voltan yang tersedia untuk arus kerosakan adalah rendah dan pada masa yang sama reaktans yang menentang arus kerosakan juga rendah, oleh itu nilai arus kerosakan adalah cukup tinggi. 

Sekali lagi, pada titik kerosakan yang jauh dari titik neutral, voltan yang tersedia untuk arus kerosakan adalah tinggi tetapi pada masa yang sama reaktans yang ditawarkan oleh bahagian pembungkusan antara titik kerosakan dan titik neutral adalah tinggi. Dapat diperhatikan bahawa arus kerosakan kekal pada tahap yang sangat tinggi sepanjang pembungkusan. Dengan kata lain, arus kerosakan mengekalkan magnitud yang sangat tinggi tidak kira kedudukan kerosakan pada pembungkusan.

Kerosakan Fasa ke Fasa Dalaman dalam Transformator Kuasa

Kerosakan fasa ke fasa dalam transformator adalah jarang. Jika kerosakan sedemikian berlaku, ia akan memberikan arus yang substantif untuk mengoperasikan relai arus lebih segera pada sisi utama serta relai diferensial.

Kerosakan Antara Putaran dalam Transformator Kuasa

Transformator kuasa yang disambungkan dengan sistem penghantaran voltan ekstra tinggi elektrik, sangat mungkin terkena voltan impuls magnitud tinggi, muka depan curam, dan frekuensi tinggi disebabkan oleh surga petir pada garis penghantaran. Tekanan voltan antara putaran pembungkusan menjadi begitu besar, ia tidak dapat menampung tekanan dan menyebabkan kerosakan isolasi antara putaran di beberapa titik. Juga, pembungkusan LV tertekan kerana voltan surga yang dipindahkan. Sejumlah besar kerosakan transformator kuasa timbul dari kerosakan antara putaran. Kerosakan antara putaran juga boleh berlaku disebabkan oleh daya mekanikal antara putaran yang berasal dari kurang sambungan luar.

Kerosakan Inti dalam Transformator Kuasa

Jika sebahagian lapisan inti rosak atau dihubungkan oleh bahan konduktif, ia boleh menyebabkan arus eddi dan pemanasan tempatan. Ini juga boleh berlaku jika isolasi baut yang digunakan untuk mengencangkan lapisan inti gagal. Kerosakan ini menyebabkan pemanasan tempatan yang teruk tetapi tidak secara signifikan mempengaruhi arus input dan output transformator, menjadikannya sukar untuk dikesan dengan skema perlindungan elektrik standard. Pemanasan berlebihan boleh merosakkan minyak transformator, melepaskan gas yang berkumpul dalam relai Buchholz dan memicu alat penggera.