Анализа на повреди и мерки за заштита на трансформатор H59/H61

1. Причини на повредување на H59/H61 маслонапојени распределбени трансформатори во земјоделството

1.1 Повреда на изолацијата
Селското електропраќање често се користи со мешана система од 380/220В. Зборав за висок процент на једнофазни оптеретувања, H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори често работат под значителна несостојба на трифазната оптеретувања. Во многу случаи, степенот на несостојба на трифазната оптеретувања далеку надминува лимитите дозволени од оперативните регулации, што предизвикува преран стареење, деградација и конечна повреда на изолацијата на витканиците, што доведува до горење.

Кога H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори испратат долг период на прекомерна оптеретувања, повреди на нисконапојената страна, или изненадни големи повеќетворки, а без заштитни уреди инсталирани на нисконапојената страна - кога падачките фузи на високонапојената страна не функционираат брзо (или сеѓаше) - трансформаторите се обезбедени да носат грешки во текот на долги периоди. Ова резултира во острострумна температурна елевација, која убрза стареењето на изолацијата и конечното горење на витканиците.

После долг период на работа, компонентите за затворање како што се каучуковите зидови и гуменици во H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори старее, се растреснуваат и губат својата ефикасност. Ако не се открија и заменета во време, ова доведува до цуркање на масло и пад на ниво на масло. Влага од воздухот тогаш влиза во изолационото масло во големи количини, драстично го намалува диелектричната јачина. Во тешки услови на недостиг на масло, регулаторот на витканица може да биде изложен на воздухот, да го апсорбира влагата и да предизвика разряди или кратки поврзани, што го сожгува трансформаторот.

Недостатоци во производствениот процес - како што е несоодветна импрегнација на лак помеѓу слоевите на витканиците (или лошо квалитетно изолационо лак), недостаточна сушење или неповољна сварка на спојот на витканиците - оставаат скриени дефекти на изолацијата во H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори. Поради тоа, при комишонирање или одржуване, може да се додаде подстандардно изолационо масло, или влага и контаминанти може да влезат во маслото, што ја намалува качеството на маслото и јачината на изолацијата. Со текот на времето, ова може да доведе до повреда на изолацијата и горење на H59/H61 маслонапојениот распределбен трансформатор.

1.2 Прекомерна напона
Омротот на заштита од молнии не ги исполнува потребните стандарди. Дури и да биле во согласност со стандардите при почетното комишонирање, корозијата, оксидацијата, прекинувањето или лошата сварка на челичните компоненти на системот за земја во текот на времето може да предизвика драматско зголемување на отпорот на земјата, што резултира во повреда на трансформаторот при удари со молнии.

Несоодветна конфигурација на заштита од молнии е заедничка: многу селски H59/H61 маслонапојени распределбени трансформатори се опремени само со еден сет на високонапојени заштитни уреди на високонапојената страна. Бидејќи селските електросистеми скоро исклучително користат Yyn0-поврзани трансформатори, ударите со молнии може да индуцираат и претходни и обратни преобразувачки прекомерни напони. Без заштитни уреди на нисконапојената страна, овие прекомерни напони значително зголемуваат ризикот од повреда на трансформаторот.

Селската 10kV електросистема има релативно висока веројатност за ферорезонанса. Во текот на догаѓајите со резонансна прекомерна напона, првичниот строј на H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори се зголемува остро, што може да предизвика горење на витканиците или разради на бушингите - дури и експлозија.

1.3 Тешки услови за работа
Во текот на летните периоди со висока температура или кога H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори работат продолжително под прекомерна оптеретувања, температурата на маслото се зголемува прекомерно. Ова сериозно го осуетува дисипацијата на топлина, убрзува стареењето, деградацијата и повредата на изолацијата, и конечнo скратува животната временска длабочина на трансформаторот.

1.4 Несоодветна работа на регулаторот на витканице или лошо квалитет
Селските електрични оптеретувања се расфрлани, силно сезонски, со големи разлики помеѓу пики и долини и долги нисконапојени линии, што резултира во значителни флуктуации на напонот. Како резултат, селските електричари често рачно прилагодуваат регулаторите на витканиците на H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори. Повеќето од овие прилагодувања не следат претписани процедури, и по прилагодувањето, резистентностите на DC на секоја фаза ретко се мери и споредува пред повторно подигнување. Конечнo, многу трансформатори страдаат од неправилно поставени регулатори на витканиците или лош контакт, што предизвикува острострумно зголемување на резистентноста на контактот и горење на регулаторот на витканиците.

Лошо квалитетни регулатори на витканиците - со недостаточен контакт помеѓу статичките и движечки контакти, или несовпаѓање на вонредните покажувачи на положение со фактичките внатрешни положенија - може да предизвикаат разради или кратки поврзани после подигнување, што доведува до уништување на регулаторот на витканиците или дури и на целата витканица.

1.5 Проблеми со земјата на жежот на трансформаторот
Зборав за вградени проблеми со квалитетот на H59/H61 маслонапојените распределбени трансформатори, изолационото лак помеѓу слоевите на силиконска јаглеродна лента старее во текот на времето или преждевремено се деградира поради други причини, што предизвикува многуточна земја на жежот и доведува до повреда.

1.6 Продолжителна работа под прекомерна оптеретувања
Со развојот на селската економија, потребата за електричество драматично се зголемила. Меѓутоа, нови H59/H61 маслонапојени распределбени трансформатори не биле тимевно инсталирани, ниту постојечките единици биле заменети со модели со поголема капацитет. Како резултат, тренутните трансформатори работат под хронична прекомерна оптеретувања. Комбинирано со висок процент на једнофазни оптеретувања во селските области - што го пречи на симетричната трифазна оптеретувања - една фаза често испратува долг период на прекомерна оптеретувања, а стројот на нейтралната линија значително надминува дозволените лимити. Овие услови конечнo доведуваат до горење на H59/H61 маслонапојениот распределбен трансформатор.

2. Мерки
Според одговарачките регулации, секој H59/H61 масло-наполнет трансформатор за дистрибуција мора да биде опремен со три основни заштитни мерки: против грмежи, кратки споеви и прекомерна натовареност. Заштита против грмежи бара да се инсталираат пресечници на високоволтната и низковолтната страна, со предпочитание за ZnO (оксид цинк) пресечници. Заштита против кратки споеви и прекомерна натовареност треба да се разгледаат посебно: високоволтни падучки предавари главно треба да ги заштитат од внатрешни кратки споеви, додека прекомерна натовареност и кратки споеви на низковолтната линија треба да се обработуваат со низковолтни прекинувачи или предавари инсталирани на низковолтната страна.

Токму во време на работа, треба редовно да се користат кламперски амперметри за мерење на трофејни напонски стрми и проверка дали несвојствеността останува во рамките на регуларни ограничувања. Ако несвојствеността надмине дозволените вредности, немедну треба да се изврши прераспределба на натовареноста за да се враќа во комплијантност.

Рутинските инспекции на H59/H61 масло-наполнети трансформатори за дистрибуција мора да се извршуваат според регулациите, проверувајќи бојата, нивото и температурата на маслото за нормалност и пребарувајќи за протечки. Површините на изолаторите треба да се испитуваат за знаци на прескокнување или отстранување. Секоја необичност мора да се обработи немедну. Екстерна дел од трансформаторот, особено изолаторите, треба периодично да се чистат за да се отстранат прашината и контаминанти.

Пред годишниот сезон на грмежи, високоволтните и низковолтните пресечници и земјачките кондуктори мора да подлегнуваат на детална инспекција. Неодговарачки пресечници мора да се заменат. Земјачките кондуктори не треба да покажуваат пречки, лоши сварки или повреди. Алуминиеви жици не треба да се користат; наместо тоа, земјачките кондуктори треба да се направени од кругла стилжана стал со дијаметар од 10–12 мм или плоска стилжана стал со размери 30×3 мм.

Земјачкиот отпор треба да се тестира еднаш годишно во сушавата зимска временска услови (по најмалку една недела на непрекинато ясно време). Неодговарачки системи за земјачки отпор мора да се поправат. Кога се поврзуваат терминалните болтови на трансформаторот со високоволтните и низковолтните надворешни проводници, треба да се користат медно-алуминиски преходни конектори или медно-алуминиски уредни јагули. Пред поврзувањето, контактните површини на овие конектори мора да се полират со No. 0 папирана хартија и да се премазаат со одговарачка количина од проводниот мастил.

Операциите на променливите тапови на H59/H61 масло-наполнетите трансформатори за дистрибуција мора стриктно да следат регулациите. Последе прилагодувањето, трансформаторот не треба немедну да се повторно енергира. Наместо тоа, треба да се сравнат DC отпорите на сите фази пред и после операцијата со користење на Вијатсон мост. Ако не се забележат значајни промени, треба да се сравнат DC отпорите помеѓу фазите и линиите по операцијата: разликите помеѓу фазите не треба да надминат 4%, а разликите помеѓу линиите треба да бидат помал од 2%. Ако овие критериуми не се исполнети, причината треба да се идентификува и исправи. Само кога се исполнети овие услови, H59/H61 масло-наполнетиот трансформатор за дистрибуција може да се враќа во служба.