Каква е причината за постоянното експлодиране на напрегнатите трансформатори

Надвoltage и надток

• Ферорезонансен надvoltage: В системи с неефективно заземена нейтрална точка, магнитните пътища на устройства като трансформатори, волтметрови трансформатори и спиралки за подаване на дуга могат да настъпят насыщението, което може да предизвика ферорезонанс. Резултантният надvoltage може да увеличи възбудителния ток на волтметровия трансформатор с десетки пъти. Дълготрайната работа при високо напрежение и голям ток причинява бързо увеличаване на температурата на трансформатора. Термичната вапоризация на изолиращите материали увеличава вътрешното налягане, което в крайна сметка води до експлозия. Например, тази ситуация е относително честа в системи от 6 - 35 кV.

• Ключуван надvoltage: Операциите с ключове в системата или настъпването на авария променят състоянието на електроенергийната система, причинявайки осцилации, размяна и преразпределение на вътрешната електромагнитна енергия, което поражда ключуван надvoltage. Примери включват надvoltage при арково заземяване в неефективно заземена нейтрална система и ключуван надvoltage при изключване на празна линия или капацитивна нагрузка. При ключуване на кондензатори, може да се генерира относително висок надvoltage. По-специално, когато ключът се възпалее по време на отключване на кондензатор, може да се появи надvoltage повече от три пъти по-висок от системното напрежение, а междукатодният надvoltage при двукатодно възпаление може дори да достигне шест пъти по-високото от системното напрежение. Това може да предизвика междукатодни краткосрочни замиквания в волтметровия трансформатор, което ще предизвика надток, и бърза вапоризация на изолиращата среда, водеща до експлозия.

• Мълниев надvoltage: Ако защитните срещу мълнии средства не са перфектни, високото напрежение, генерирано от удари на мълния, действащи върху волтметровия трансформатор, може да наруши изолацията му, след което да предизвика експлозия.

• Дълготрайно нискомощностно надvoltage и надток: Заради резонанс или други причини, въпреки че надvoltage и надток, издържани от волтметровия трансформатор, имат относително малки амплитуди, те продължават за дълго време. Голямо количество електрическа енергия се преобразува в топлина, причиняваща непрекъснато затопляне на трансформатора. Когато топлината се натрупа до определена степен, изолационната хартия и изолационната среда се вапоризират. Тъй като вътрешното пространство на сухия трансформатор е ограничено, когато налягането се увеличи до определен ниво, ще се случи експлозия.

• Надток, предизвикан от моментно високомощностно надvoltage: Надvoltage с достатъчно висока амплитуда може да предизвика междукатодни краткосрочни замиквания във волтметровия трансформатор, генерирайки относително голям надток, който бързо вапоризира изолационната среда и предизвиква силна експлозия.

Проблеми, свързани с изолацията

• Стареене на изолацията: Ако волтметровият трансформатор е бил в употреба прекалено дълго или е работил в сурови условия, като висока температура, влажност и замърсяване, изолационните материали ще се стареят и влошават, намалявайки изолационните свойства. Тогава лесно се разрушават, водейки до вътрешни краткосрочни замиквания и предизвикване на експлозия.

• Дефектни качества на изолацията: По време на производствения процес, ако има проблеми като дефектно обвиване на изолацията или неправилно обработване на изолацията, волтметровият трансформатор ще има вродени слабости в изолацията. По време на работа, тези слабости могат да бъдат разрушени при високо напрежение, предизвиквайки замиквания на обмотките и експлозия.

• Влизане на влага: Ако волтметровият трансформатор е поставен в влажна среда и парата влезе в устройството, това ще намали изолационните свойства, увеличавайки риска от разрушаване на изолацията и потенциално водейки до експлозия.

Аспекти, свързани с оборудването и ползването му

• Проблеми с качеството на продукта: За някои волтметрови трансформатори, поради неразумно проектиране, лошо качество на материалите или недостатъчен процес на обмотка, при работа може да се появи прекомерно затопляне. Това излага изолацията на дълготрайно висока температура, ускорява стареенето на изолацията и дори причинява разрушаване. След това, междукатодни краткосрочни замиквания в първичната обмотка могат да се появят, водейки до бързо увеличаване на тока и магнитна насищаемост, генерирайки резонансен надvoltage, и в крайна сметка, предизвиквайки експлозия.

• Краткосрочно замикване на вторичната страна: Краткосрочното замикване на вторичната страна на волтметровия трансформатор ще предизвика остър скок в тока на вторичната страна. Според принципа на електромагнитната индукция, относително голям ток ще се генерира и на първичната страна, довеждайки до прекомерно затопляне на обмотките и повреда на изолацията, което ще предизвика експлозия. Освен това, неправилно вторично обвиване, като случайно краткосрочното замикване на вторичната страна на волтметровия трансформатор, също ще предизвика остър скок в тока, водейки до повреда от прекомерно затопляне и експлозия.

• Работа при прегласност: Когато волтметровият трансформатор работи при прегласност за дълго време, това ще повреди оборудването и ще увеличи риска от експлозия.

• Външно въздействие: Случайно външно въздействие може да повреди вътрешната структура на волтметровия трансформатор и да наруши изолацията, предизвиквайки дефект или дори експлозия.

Аспекти, свързани с управление, поддръжка и обслужване

• Липса на поддръжка и управление: Ако регулярни проверки, поддръжка и ремонт на волтметровия трансформатор не се извършват, потенциални опасности като стареене на изолацията и разслабени връзки не могат да бъдат забелязани навреме. Дълготрайното натрупване на тези опасности може да доведе до авария с експлозия.

• Недостатъчни умения на операторите: Ако операторите липсват на професионални знания и работят неправилно, например, правят неправилно обвиване при тестове (при извършване на тест за възбудителни характеристики на заземен волтметров трансформатор, терминал n не е заземен), това може да повреди изолацията на трансформатора, да влияе на неговия срок на ползване и да увеличи възможността за експлозия.