Analiza grešaka transformatora H59/H61 i mjerke zaštite

1. Uzroci oštećenja H59/H61 uljanih distribucijskih transformatora u poljoprivredu

1.1 Oštećenje izolacije
U ruralnom snabdijevanju strujom često se koristi mješoviti sustav od 380/220V. Zbog visokog udjela jednofaznih opterećenja, H59/H61 uljani distribucijski transformatori često rade pod značajnim nesuvislim opterećenjem tri faze. U mnogim slučajevima, stupanj nesuvislosti opterećenja tri faze daleko prelazi granice dopuštene operativnim propisima, što uzrokuje prematurno starenje, opadanje i konačni propust izolacije namota, što vodi do spaljenja.

Kada H59/H61 uljani distribucijski transformatori dugotrajno radite pod preopterećenjem, imaju greške na niskonaponskom struju ili iznenadno povećanje opterećenja, a bez zaštitnih uređaja na niskonaponskoj strani—dok padajući prekidači na visokonaponskoj strani ne reagiraju brzo (ili uopće)—transformatori su prisiljeni nositi strujne greške koje znatno prelaze njihovu nominalnu struju (ponekad nekoliko puta veću od nominalne vrijednosti) tijekom dugo vremena. To rezultira ostrim porastom temperature, ubrzavanjem starenja izolacije i konačno spaljenjem namota.

Nakon dugog vremena rada, komponente za zatvaranje, poput gumenih perlina i proklade u H59/H61 uljanim distribucijskim transformatorima stari, puknu i izgube svoju učinkovitost. Ako se to ne otkrije i zamijeni pravo vrijeme, to dovodi do curenja ulja i pada razina ulja. Vlažnost iz zraka onda unosi velike količine u izolacijsko ulje, drastično smanjujući njegov dielektrični otpor. U teškim uvjetima nedostatka ulja, promjenjivnik može biti izložen zraku, apsorbirati vlažnost i uzrokovati ispitivanje ili kratak spoj, što vodi do spaljenja transformatora.

2. Protuzaprešne mjere
Prema relevantnim propisima, svaki H59/H61 transformator s uljenim oblikovanjem mora biti opremljen s tri temeljna zaštita: od munja, kratičnih spojeva i preopterećenja. Zaštita od munja zahtijeva postavljanje ograničivača naponskih talasa na visokonaponskoj i niskonaponskoj strani, s preferencijom za ograničivače s oksidom cinka (ZnO). Zaštitu od kratičnih spojeva i preopterećenja treba razmatrati zasebno: visokonaponski padajući prekidači trebaju glavno štititi od unutarnjih kratičnih spojeva, dok preopterećenja i kratični spojevi na niskonaponskoj stranici trebaju se obraditi putem niskonaponskih prekidača ili ljudi postavljenih na niskonaponskoj strani.

Tijekom rada, trebalo bi redovito koristiti klešta ampermetra za mjeru trofaznih opterećenja i provjeru da li je neravnoteža unutar regulativnih granica. Ako neravnoteža prelazi dopušteno, odmah treba izvršiti redistribuciju opterećenja kako bi se vratila u sklad sa standardima.

Redovite inspekcije H59/H61 transformatora s uljenim oblikovanjem moraju se provoditi prema propisima, provjeravajući boju, razinu i temperaturu ulja te tražeći bilo kakve izlijevaje ulja. Površine izolatori trebaju se ispitati na oznake proboja ili iscrpljivanja. Sve nepravilnosti moraju se odmah ispraviti. Spoljnu površinu transformatora, posebno izolatore, treba redovito čistiti kako bi se uklonili prljavišt i kontaminate.

Prije početka godišnjeg razdoblja munja, visokonaponski i niskonaponski ograničivači naponskih talasa te zemljišni vodiči moraju podvrgnuti detaljnoj inspekciji. Nepravilni ograničivači moraju se zamijeniti. Zemljišni vodiči ne smiju imati povrijeđene žice, loše zavarane spojeve ili pukotine. Aluminijumska žica ne smije se koristiti; umjesto toga, zemljišni vodiči trebaju biti izrađeni od okruglog čelika promjera 10–12 mm ili ravne čelike dimenzija 30×3 mm.

Otupanj zemljišta treba testirati godišnje tijekom suhe zimske vremenske situacije (nakon najmanje jedne sedmice neprekidnog sunčanog vremena). Nepravilni sustavi zemljišta moraju se ispraviti. Kada se priključuju terminali transformatora na nadzemske vodove na visokonaponskoj i niskonaponskoj strani, moraju se koristiti prelazni spojevi bakar-aluminijum ili priključci bakar-aluminijum. Prije priključivanja, kontaktne površine tih spojeva moraju se polirati papirnatim šljunkom br. 0 i pokriti odgovarajućom količinom vodljivog mastila.

Operacije prekidnika tapa na H59/H61 transformatorima s uljenim oblikovanjem moraju strogo slijediti propise. Nakon prilagođavanja, transformator ne smije odmah biti ponovno uključen. Umjesto toga, trebaju se usporediti mjerenja DC otpora svih faza prije i poslije operacije pomoću mosta Wheatstonea. Ako se ne primijeti značajna promjena, trebaju se usporediti vrijednosti DC otpora među fazama i linijama nakon operacije: razlike među fazama ne smiju prelaziti 4%, a razlike među linijama ne smiju biti veće od 2%. Ako se ti kriteriji ne ispune, mora se identificirati uzrok i ispraviti. Samo nakon što su zadovoljeni ovi uvjeti, H59/H61 transformator s uljenim oblikovanjem može se vratiti u upotrebu.