Какие режимы отказа возможны в трансформаторе? Как идентифицировать и устранить эти неисправности?

Трансформаторы являются критически важными компонентами в энергетических системах, и различные режимы отказа могут влиять на их работу. Вовремя выявлять и устранять эти режимы отказа необходимо для предотвращения дорогостоящих простоев и обеспечения надежности системы. Ниже приведены некоторые распространенные режимы отказа трансформаторов, а также методы их выявления и устранения:

• Отказ изоляции
  Выявление: Отказ изоляции приводит к снижению сопротивления изоляции, что можно обнаружить с помощью испытаний сопротивления изоляции (испытания меггером).
  Ремонт: При необходимости замените или отремонтируйте поврежденные материалы изоляции, включая изоляторы, выводы или целые обмотки. Исследуйте первопричину отказа изоляции, которая может быть вызвана перегревом, проникновением влаги или загрязнением.

• Перегрев
  Выявление: Перегрев может быть результатом перегрузки, недостаточного охлаждения или ослабленных соединений. Высокие температуры можно обнаружить с помощью датчиков температуры и инфракрасной термографии.
  Ремонт: Снизьте нагрузку в пределах номинальной мощности трансформатора, обеспечьте правильное охлаждение и затяните ослабленные соединения. При необходимости рассмотрите возможность перепроектирования системы охлаждения.

• Насыщение сердечника
  Выявление: Насыщение сердечника происходит, когда магнитный сердечник достигает своего предела, что приводит к искажению выходной формы сигнала. Это можно наблюдать по гармоническим искажениям в токовых и напряженческих формах сигнала.
  Ремонт: Установите фильтры гармоник для уменьшения насыщения сердечника. Оцените, требуется ли другой материал или конструкция сердечника для предотвращения насыщения.

• Повреждение обмоток и сердечника
  Выявление: Визуальный осмотр может выявить физические повреждения, такие как трещины, деформации или искривления в обмотках или сердечнике.
  Ремонт: Отремонтируйте или замените поврежденные компоненты. Мелкие повреждения обмоток можно ремонтировать на месте, тогда как серьезные повреждения могут потребовать перемотки или замены сердечника.

• Загрязнение и деградация масла
  Выявление: Анализ масла, включая анализ растворенных газов (DGA), может обнаружить загрязняющие вещества и газы, образующиеся при начальных неисправностях. Помутневшее или пенообразующее масло также может указывать на проблемы.
  Ремонт: Замените загрязненное масло и устраните причину загрязнения. Рассмотрите возможность перехода на экологически чистые и менее воспламеняемые диэлектрические жидкости, если это применимо.

• Утечки изоляторов и прокладок
  Выявление: Утечки масла можно визуально обнаружить, особенно вокруг изоляторов и прокладок.
  Ремонт: Отремонтируйте или замените поврежденные изоляторы и прокладки. Затяните соединения и обеспечьте правильное уплотнение.

• Короткие замыкания
  Выявление: Короткие замыкания вызывают перегрузку по току и могут создавать характерные звуки. Защитные реле должны срабатывать из-за короткого замыкания.
  Ремонт: Исследуйте причину короткого замыкания, отремонтируйте поврежденные компоненты и замените любые поврежденные секции обмоток.

• Проблемы с переключателями ответвлений
  Выявление: Неисправности переключателей ответвлений могут вызывать проблемы с регулировкой напряжения или искрение в переключателях без нагрузки (NLTC). Мониторинг вариаций напряжения помогает выявить проблемы с переключателями ответвлений.
  Ремонт: Очистите, смажьте и обслужите переключатель ответвлений. Если значительные проблемы сохраняются, рассмотрите возможность ремонта или замены.

• Проникновение влаги
  Выявление: Проникновение влаги можно обнаружить с помощью анализа содержания влаги. Визуальный осмотр также может выявить признаки повреждения влагой, такие как ржавчина или коррозия.
  Ремонт: Устраните источник проникновения влаги, отремонтируйте или замените поврежденные компоненты и обеспечьте правильное уплотнение.

Регулярное профилактическое обслуживание является крайне важным, включая визуальные осмотры, отбор проб масла и испытания сопротивления изоляции, чтобы выявлять потенциальные проблемы на ранней стадии. Кроме того, рассмотрите возможность применения методов мониторинга состояния, таких как онлайн-мониторинг и частичные разряды, для непрерывной оценки состояния трансформатора. Вовремя проведенные обслуживание и ремонт помогают продлить срок службы трансформатора и предотвратить дорогостоящие отказы.