Почему важно регулярное обслуживание трансформаторов: 5 серьезных последствий пренебрежения им

I. Допустимая температура

При работе трансформатора его обмотки и железный сердечник генерируют медные потери и железные потери. Эти потери преобразуются в тепловую энергию, что приводит к повышению температуры железного сердечника и обмоток трансформатора. Если температура длительное время превышает допустимое значение, изоляция постепенно теряет свою механическую упругость и стареет.

Температура различных частей трансформатора при работе различна: температура обмоток самая высокая, затем температура железного сердечника, а температура изоляционного масла ниже, чем температура обмоток и железного сердечника.

Температура масла в верхней части трансформатора выше, чем в нижней части. Допустимая температура трансформатора при работе проверяется по температуре верхнего масла. Для трансформаторов с классом изоляции A, когда максимальная температура окружающего воздуха составляет 40°C при нормальной эксплуатации, максимальная рабочая температура обмоток трансформатора составляет 105°C.

Поскольку температура обмоток на 10°C выше, чем температура масла, для предотвращения ухудшения качества масла установлено, что максимальная температура верхнего масла трансформатора не должна превышать 95°C. В обычных условиях, чтобы предотвратить ускоренное окисление изоляционного масла, температура верхнего масла не должна превышать 85°C.

Для трансформаторов с принудительной циркуляцией масла водяным и воздушным охлаждением температура верхнего масла не должна часто превышать 75°C (максимально допустимая температура верхнего масла для таких трансформаторов составляет 80°C).

II. Допустимый перегрев

Контроль только за температурой верхнего масла трансформатора при работе не гарантирует безопасную работу трансформатора; также необходимо контролировать разницу температур между верхним маслом и охлаждающим воздухом, то есть перегрев. Перегрев трансформатора — это разница между температурой трансформатора и температурой окружающего воздуха.

Для трансформаторов с классом изоляции A, когда максимальная температура окружающей среды составляет 40°C, государственный стандарт устанавливает, что перегрев обмоток составляет 65°C, а допустимый перегрев верхнего масла составляет 55°C.

При условии, что перегрев трансформатора не превышает установленное значение, трансформатор может работать безопасно в течение установленного срока службы под номинальной нагрузкой (трансформатор может непрерывно работать под номинальной нагрузкой в течение 20 лет при нормальной эксплуатации).

III. Разумная мощность

При нормальной эксплуатации электрическая нагрузка, которую несет трансформатор, должна составлять примерно 75-90% номинальной мощности трансформатора.

IV. Разумный диапазон тока

Максимальный несимметричный ток на стороне низкого напряжения трансформатора не должен превышать 25% номинального значения; допустимый диапазон изменения напряжения питания трансформатора составляет ±5% от номинального напряжения. Если этот диапазон превышен, следует использовать переключатель отводов для регулировки, чтобы привести напряжение в заданный диапазон.

(Регулировка должна проводиться при отключенном питании.) Обычно напряжение регулируется путем изменения положения отвода на первичной обмотке. Устройство, используемое для соединения и переключения положения отвода, называется переключателем отводов, который регулирует коэффициент трансформации, изменяя количество витков высоковольтной обмотки трансформатора.

Низкое напряжение не оказывает влияния на сам трансформатор, но лишь немного снижает его выход; однако, оно оказывает влияние на электрооборудование. Высокое напряжение увеличивает магнитный поток, вызывает насыщение железного сердечника, увеличивает потери в железном сердечнике и повышает температуру трансформатора.

V. Перегрузка

Перегрузка делится на два случая: нормальная перегрузка и аварийная перегрузка. Нормальная перегрузка возникает, когда потребление электроэнергии пользователя увеличивается при нормальных условиях энергоснабжения. Это приводит к повышению температуры трансформатора, ускоренному старению изоляции трансформатора и уменьшению срока службы. Поэтому, как правило, перегрузочная работа не допускается.

В особых случаях трансформатор может работать с перегрузкой в течение короткого времени, но перегрузка не должна превышать 30% номинальной нагрузки зимой и 15% номинальной нагрузки летом. Кроме того, перегрузочная способность трансформатора должна определяться в соответствии с перегревом трансформатора и спецификациями производителя.

VI. Обслуживание трансформатора

Неисправности трансформатора делятся на обрыв и короткое замыкание. Обрыв можно легко обнаружить с помощью мультиметра, тогда как короткое замыкание мультиметром обнаружить нельзя.

1. Проверка короткого замыкания силового трансформатора

(1) Отключите все нагрузки трансформатора, включите питание и проверьте температурный подъем трансформатора без нагрузки. Если температурный подъем относительно высок (слишком горячо, чтобы касаться), это указывает на наличие внутреннего частичного короткого замыкания. Если температурный подъем нормальный через 15-30 минут после включения питания, трансформатор работает нормально.

(2) Подключите лампу мощностью 1000 Вт последовательно в цепь питания трансформатора. При включении питания, если лампа светится слабо, трансформатор работает нормально; если лампа светится очень ярко или относительно ярко, это указывает на наличие внутреннего частичного короткого замыкания в трансформаторе.

2. Обрыв в трансформаторе

Один тип обрыва — это разрыв внутренних обмоток, но наиболее распространенным является разрыв выводных проводов. Следует внимательно осмотреть, и разорванную часть следует снова паять. Если есть внутренний разрыв или видны признаки горения снаружи, трансформатор можно только заменить новым или перемотать его обмотки.