خطرهای ناشی از خطا در چند نقطه زمین کردن هسته ترانسفورماتور و روش‌های پیشگیری از آن

خطرهای خطاهای زمین‌گیری چند نقطه‌ای در هسته ترانسفورماتور

در طول عملکرد عادی، هسته ترانسفورماتور نباید در چند نقطه زمین‌گیری شود. پیچیده‌های یک ترانسفورماتور در حال کار در یک میدان مغناطیسی جایگزین قرار دارند. به دلیل القای الکترومغناطیسی، ظرفیت‌های اضافی بین پیچیده‌های فشار بالا و پایین، بین پیچیده پایین و هسته، و بین هسته و رزرووار وجود دارد.

پیچیده‌های برق‌رسان از طریق این ظرفیت‌های اضافی متصل می‌شوند که باعث می‌شود هسته یک پتانسیل شناور نسبت به زمین داشته باشد. چون فواصل بین هسته، اجزای فلزی دیگر و پیچیده‌ها مساوی نیست، تفاوت‌های پتانسیل بین این اجزا ایجاد می‌شود. وقتی تفاوت پتانسیل بین دو نقطه به سطحی کافی برای شکستن عایق بین آنها برسد، شعله‌های متناوب اتفاق می‌افتد. این شعله‌ها می‌توانند به تدریج روغن ترانسفورماتور و عایق جامد را در طول زمان تخریب کنند.

برای حذف این پدیده، هسته و رزرووار به صورت قابل اعتماد متصل می‌شوند تا همان پتانسیل الکتریکی را حفظ کنند. با این حال، اگر هسته یا اجزای فلزی دیگر در دو یا چند نقطه زمین‌گیری شوند، یک حلقه بسته بین نقاط زمین‌گیری ایجاد می‌شود که باعث جریان‌های دوری می‌شود. این امر منجر به گرم شدن محلی، تجزیه روغن عایق و کاهش عملکرد عایق می‌شود. در موارد شدید، لایه‌های فولاد سیلیکونی هسته می‌توانند سوزانده شوند و این امر منجر به خرابی جدی ترانسفورماتور اصلی می‌شود. بنابراین، هسته ترانسفورماتور اصلی باید و فقط باید در یک نقطه زمین‌گیری شود.

دلایل خطاهای زمین‌گیری هسته

خطاهای زمین‌گیری هسته ترانسفورماتور عمدتاً شامل: کوتاه شدن صفحه زمین‌گیری به دلیل تکنیک‌های ساخت و طراحی ضعیف؛ زمین‌گیری چند نقطه‌ای ناشی از اجزای جانبی یا عوامل خارجی؛ و زمین‌گیری ناشی از اشیاء فلزی خارجی (مانند خارها، زنگ‌زدگی، زباله‌های جوشکاری) که در داخل ترانسفورماتور اصلی باقی مانده‌اند یا نقص در فرآیندهای ساخت هسته.

نوع‌های خرابی هسته

شش نوع خرابی رایج هسته ترانسفورماتور عبارتند از:

• تماس هسته با رزرووار یا سازه ضبط. در زمان نصب، به دلیل غفلت، پین‌های تعیین موقعیت حمل روی پوش رزرووار برداشته یا معکوس نشده‌اند که باعث تماس هسته با پوسته رزرووار می‌شود؛ اعضای سازه ضبط با ستون هسته تماس می‌گیرند؛ لایه‌های فولاد سیلیکونی کج شده با اعضای ضبط تماس می‌گیرند؛ کاغذ عایق بین پایه‌های هسته و یوک پاشیده شده است و باعث تماس پایه‌ها با لایه‌ها می‌شود؛ مخزن دما طولانی‌تر از حد معمول است و با سازه ضبط، یوک یا ستون هسته تماس می‌گیرد و غیره.

• لوکس فولادی پیچ هسته طولانی‌تر از حد معمول است و باعث کوتاه شدن با لایه‌های فولاد سیلیکونی می‌شود.

• اشیاء خارجی در رزرووار باعث کوتاه شدن محلی لایه‌های فولاد سیلیکونی می‌شوند. به عنوان مثال، در یک ترانسفورماتور توان 31500/110 در یک زیرстан شانشی، زمین‌گیری چند نقطه‌ای هسته مشاهده شد و یک سcrewdriver با دسته پلاستیکی بین ضبط و یوک یافت شد؛ در یک زیرستان دیگر، یک ترانسفورماتور توان 60000/220 در حین بازرسی پوش رزرووار، سیم مسی به طول 120 میلی‌متری یافت شد.

• عایق هسته مرطوب یا خراب شده است، مانند رسوب لجن و رطوبت در پایین که مقاومت عایق را کاهش می‌دهد؛ عایق مرطوب یا خراب شده ضبط، پد های پشتیبان یا عایق رزرووار (کاغذ یا بلوک‌های چوبی)، که باعث زمین‌گیری چند نقطه‌ای با مقاومت بالا می‌شود.

• تریک پمپ‌های غوطه‌ور روغنی که باعث ورود پودر فلزی به رزرووار و تجمع آن در پایین می‌شود. تحت جاذبه الکترومغناطیسی، این پودر یک پل رسانا را بین یوک پایین و پد های پشتیبان یا پایین رزرووار ایجاد می‌کند و باعث زمین‌گیری چند نقطه‌ای می‌شود.

• عملکرد و نگهداری ضعیف، بدون انجام تعمیر و نگهداری برنامه‌ریزی شده.