Опасности от многоточкови дефекти на заземляване в ядрата на трансформаторите и как да ги предотвратим

Опасности от многоточкови заземлени дефекти в ядрата на трансформаторите

По време на нормална работа, ядрата на трансформаторите не трябва да са заземени на повече от едно място. Омотките на работещия трансформатор са обкръжени от променливо магнитно поле. В резултат на електромагнитната индукция, между високонапрегнатите и нисконапрегнатите омотки, между нисконапрегнатите омотки и ядрото, както и между ядрото и резервоара, съществуват паразитни кондензатори.

Заредените омотки се свързват чрез тези паразитни кондензатори, причинявайки ядрото да развива плаващ потенциал спрямо земята. Тъй като разстоянията между ядрото, другите метални компоненти и омотките са неравни, възникват потенциални разлики между тези компоненти. Когато потенциалната разлика между две точки достигне ниво, достатъчно за разрушаване на изолацията между тях, се появяват прекъснати искрови разряди. Тези разряди могат постепенно да деградират трансформаторната олифа и твърдата изолация с течение на времето.

За да се елиминира този феномен, ядрото и резервоарът са надеждно свързани, за да поддържат едно и също електрическо потенциално равнище. Обаче, ако ядрото или други метални компоненти бъдат заземени на две или повече места, се формира затворена верига между точките на заземяване, причинявайки циркулиращи токове. Това води до локално прекомерно загряване, разлагане на изолационната олифа и деградация на изолационните свойства. В сериозни случаи, силиконовите стоманени ламели на ядрото могат да бъдат изгорени, което води до голям отказ на главния трансформатор. Ето защо, ядрото на главния трансформатор трябва да е и може да бъде заземено само на едно място.

Причини за заземлени дефекти на ядрото

Основните причини за заземлени дефекти на ядрото на трансформаторите включват: краткосрочни замиквания на заземителната плочка поради лоши строителни техники или конструкция; многоточково заземяване, причинено от аксесоари или външни фактори; и заземяване, причинено от метални чужди предмети (като бурни, ръжда, сваръчни шлакове), останали във вътрешността на главния трансформатор, или поради недостатъци в производствения процес на ядрото.

Типове откази на ядрото

Има шест общо срещани типа откази на ядрото на трансформаторите:

• Ядрото се докосва до резервоара или клампова конструкция. По време на инсталация, поради пропуск, позициониращите пинове на капака на резервоара не са обърнати или премахнати, причинявайки ядрото да се докосва до корпуса на резервоара; клампови части, които се докосват до колоната на ядрото; изкривени силиконови стоманени ламели, които се докосват до кламповите части; изолационна хартия между краката на ядрото и вила, която пада, причинявайки краката да се докосват до ламелите; жилището на термометъра е твърде дълго и се докосва до кламповата конструкция, вила или колоната на ядрото, и т.н.

• Стоманената муфта на болта на ядрото е твърде дълга, причинявайки краткосрочно замикване с силиконовите стоманени ламели.

• Чужди предмети в резервоара причиняват локални краткосрочни замиквания на силиконовите стоманени ламели. Например, в 31500/110 силов трансформатор в един преобразувателен център в Шанси, е открито многоточково заземяване на ядрото, и е намерен шуруповерт с пластмасова дръжка между кламп и вила; в друг преобразувателен център, при освобождаване на капака, е открита 120 мм дълга медна жица в 60000/220 силов трансформатор.

• Изолацията на ядрото е влажна или повредена, например, съсирена смърчала и влага, натрупани в долната част, намаляващи изолационното съпротивление; влажна или повредена изолация на кламповете, опорните платки или изолацията на резервоара (хартия или дървени блокчета), което води до високосъпротивително многоточково заземяване на ядрото.

• Подвижни маслено помпи износват, позволявайки метален прах да влезе в резервоара и да се натрупа в долната част. Под електромагнитното привличане, този прах формира проводящ мост, свързващ долния вил с опорните платки или дъното на резервоара, причинявайки многоточково заземяване.

• Лоша експлоатация и поддръжка, без планови поддръжки.