トランスフォーマーコンポーネントの寿命 | -メンテナンススケジュールの最適化
トランスフォーマーの脆弱な部品とそれらの交換周期は、トランスフォーマーの種類、動作環境、負荷条件、製造プロセスなどの要因を総合的に考慮して決定する必要があります。
油浸トランスフォーマーにおける一般的な脆弱な部品
油浸トランスフォーマーは絶縁油を使用して熱を放出し、絶縁します。その主要な部品にはコア、巻線、絶縁システム、冷却システム、アクセサリーがあります。脆弱な部分は主に冷却システム、絶縁材料、シール、補助装置に集中しています。
1. 冷却システムの部品
潜没式油ポンプ: 絶縁油の循環を駆動し、冷却します。長期の高負荷や頻繁な起動停止サイクルによりベアリングの摩耗やモーターの劣化が生じます。
交換周期: 通常の運転条件下では約5〜8年間；高温運転や頻繁な過負荷下では3〜5年に短縮されることがあります。冷却ファン: 散熱を補助します。モーターベアリングとファンブレードは、塵埃の蓄積や劣化により故障しやすいです。
交換周期: 3〜6年。ラジエーター/放熱フィン: 自然または強制的な油循環ラジエーターのパイプは、油泥による詰まりや腐食による漏れが生じることがあります。
交換周期: 漏れがない場合は交換不要；深刻な腐食が見られる場合は5〜10年ごとに部分的な交換が必要となることがあります。
2. 絶縁材料
絶縁油: 絶縁と冷却の機能を果たします。時間とともに酸化や湿気や不純物の侵入により性能が低下します。
交換周期: 通常の運転条件下では3〜5年ごとにテスト；パラメータが限界を超えた場合はろ過または交換が必要です；深刻な劣化が見られる場合は即時交換が必要です。絶縁紙/プレスボード: 巻線とコア間の絶縁材で、主に熱老化や電気的老化により失敗します。
交換周期: 設計寿命は通常20〜30年；長期間の高温運転では5〜10年で早期引退となることがあります。
3. シール
ガスケット/シールリング: タンク、バルブ、ブッシング位置でのシール部品です。長期間の油圧と温度変動により老化や亀裂が生じ、油漏れを引き起こす可能性があります。
交換周期: 漏れがない場合は2〜3年ごとに点検；漏れが見つかった場合は即時交換。
4. 負荷中タップチェンジャー (OLTC)
主要な部品にはバイパススイッチ、選択スイッチ、電動駆動機構があります。頻繁なスイッチングにより接触部の摩耗と油の劣化が生じます。
交換周期:接触部: 機械的寿命は約100万〜200万回操作;
絶縁油: 1〜2年ごとにテスト；劣化した場合は交換;
全体ユニット: スイッチングが設計限界を超えた場合やジャムや異常放電が発生した場合は交換。
5. その他のアクセサリー
圧力開放弁: 内部の過圧から保護します。膜は老化や頻繁な作動により破損することがあります。
交換周期: 5〜8年ごとに点検；膜が老朽化した場合は交換。ガスリレー (ブッホルツリレー): 内部障害を検出します。時間とともに油泥の詰まりや接触部の酸化により故障することがあります。
交換周期: 3〜5年ごとに調整または交換。
ドライタイプトランスフォーマーにおける一般的な脆弱な部品
ドライタイプトランスフォーマーは絶縁油を欠き、空気または樹脂絶縁に依存します。脆弱な部品は主に絶縁材料、冷却ファン、接続部品です。
1. 絶縁材料
エポキシ樹脂/ガラス繊維: 巻線の封止に使用されます。長期の高温や局所放電により樹脂の割れや炭化が生じることがあります。
交換周期: 設計寿命は20〜30年；頻繁な過負荷や高湿度下では5〜10年前倒しで絶縁不良が現れることがあります。
2. 冷却ファン
散熱を補助します。モーターベアリングとブレードは老化しやすいです。
交換周期: 3〜5年。
3. 巻線接続端子
高/低電圧端子は、電流による加熱により酸化や緩みが生じ、接触抵抗が増大し過熱する可能性があります。
交換周期: 過熱がない場合は3〜5年ごとに点検および締め付け；焼け跡が見られる場合は即時交換。
4. 温度センサー/サーモスタット
巻線の温度を監視します。配線の老化やセンサーの故障により誤報が出ることがあります。
交換周期: 2〜3年ごとに調整；故障時には交換。
交換周期に影響を与える主要な要素
動作環境: 高温、湿度、塵埃、または腐食性ガスは絶縁の老化と金属の腐食を加速します。
負荷条件: 長期の過負荷や頻繁なショック負荷は巻線内のホットスポット温度と機械的ストレスを増加させます。
メンテナンスレベル: 定期的な油クロマトグラフィ分析、赤外線熱画像撮影、冷却システムの清掃は部品の寿命を延ばします；点検を怠ると潜在的な問題が悪化する可能性があります。
トランスフォーマーの脆弱な部品の交換は、状態監視と定期的なテスト、運転データを組み合わせて行うべきであり、固定間隔に厳格に従うべきではありません。重要な部品については、専門組織による状態評価を推奨し、不要なダウンタイムや過剰なメンテナンスを避けることができます。
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