Hvad er årsagen til at spændingstransformatorer ofte eksploderer

Over - spænding og over - strøm aspekter

• Ferroresonant over - spænding: I et system med ikke-effektivt jordet neutral, kan magnetkredsløb i udstyr som transformatorer, spændingstransformatorer og buelukningsspoiler blive mættet, hvilket potentielt kan udløse ferroresonans. Den resulterende over - spænding kan øge opmagneteringsstrømmen i spændingstransformatorerne med flere gange. At køre ved høj spænding og stor strøm over en lang periode forårsager, at temperaturen i transformatorerne stiger hurtigt. Termisk fordampning af isolerende materialer øger den interne tryk, hvilket sidst på listen fører til en eksplosion. For eksempel er denne situation relativt almindelig i 6 - 35kV systemer.

• Koblings over - spænding: Operation af koblinger i systemet eller forekomsten af en ulykke ændrer tilstanden af strømsystemet, hvilket forårsager vibration, udveksling og omdeling af intern elektromagnetisk energi, hvilket genererer koblings over - spænding. Eksempler herpå inkluderer bue-jord over - spænding i et ikke-stift jordet neutral system og afkoblings over - spænding af en ubeskæftiget linje eller kapacitiv last. Når kondensatorer koblés, kan der opstå en relativt høj over - spænding. Især når kontakt genopdannes under frakobling af kondensatorer, kan der opstå en over - spænding på mere end tre gange systemets spænding, og mellemfase over - spænding under tofased genopdannelse kan endda nå op på mere end seks gange systemets spænding. Dette kan forårsage mellemvindings kortslutninger i spændingstransformatorerne, hvilket udløser en over - strøm, og hurtig fordampning af isoleringsmedium, hvilket fører til en eksplosion.

• Lyn over - spænding: Hvis lynbeskyttelsesfaciliteter ikke er perfekte, kan den høje spænding, som opstår ved lynnedslag på spændingstransformatorer, nedbryde dens isolation, og derefter udløse en eksplosion.

• Langvarig lavamplitud over - spænding og over - strøm: På grund af resonans eller andre årsager, selvom de over - spændinger og over - strømme, som spændingstransformatorerne udsættes for, har relativt små amplituder, vare de i lang tid. En stor mængde elektrisk energi konverteres til varme, hvilket forårsager, at transformatorerne opvarmes kontinuerligt. Når varmen akkumulerer sig til en vis grad, fordampes isoleringspapir og isoleringsmedium. Da det indre rum i en tørransformator er begrænset, vil det, når trykket stiger til en bestemt niveau, føre til en eksplosion.

• Over - strøm forårsaget af øjeblikkelig højamplitud over - spænding: En over - spænding med en tilstrækkeligt høj amplitude kan forårsage mellemvindings kortslutninger inde i transformatorerne, hvilket genererer en relativt stor over - strøm, der hurtigt fordampes isoleringsmedium og udløser en voldsom eksplosion.

Isolation-relaterede problemer

• Isoleringssvundenhed: Hvis en spændingstransformator har været i brug i for lang tid eller har været i drift i hårde miljøer som høj temperatur, fugt og forurening i lang tid, vil isoleringsmaterialerne gradvist svundne og forringes, hvilket reducerer isolationsydeligheden. Den kan let nedbrydes, hvilket fører til interne kortslutninger og udløser en eksplosion.

• Isoleringens kvalitetsfejl: Under produktionen, hvis der er problemer som defekt isoleringspakning eller forkert behandlet isolering, vil spændingstransformatoren have inbyggede isoleringssvagheder. Under drift kan disse svagheder nedbrydes under høj spænding, hvilket udløser spole kortslutninger og forårsager en eksplosion.

• Fugtindtrængen: Hvis spændingstransformatoren placeres i et fugtigt miljø og damp trænger ind i udstyret, vil dette reducere isoleringsydeligheden, hvilket øger risikoen for isoleringsnedbrydning og potentielt fører til en eksplosion.

Udstyr-selv og anvendelsesaspekter

• Produktkvalitetsproblemer: For nogle spændingstransformatorer, pga. urimelig design, dårlig materialekvalitet eller understandard vindingsprocesser, kan der opstå overdreven opvarmning under drift. Dette udsætter isolationen for høje temperaturer i lang tid, hvilket accelererer isoleringsaldring og kan endda føre til nedbrydning. Herefter kan der opstå mellemvindings kortslutninger i primær vindingen, hvilket resulterer i en hurtig stigning i strømmen og magnetisk mætning, der genererer resonans over - spænding, og sidst på listen fører til en eksplosion.

• Sekundærsidet kortslutning: En kortslutning på sekundærsiden af spændingstransformatoren vil forårsage en skarp stigning i sekundærstrømmen. Ifølge principperne for elektromagnetisk induktion vil der også dannes en relativt stor strøm på primær siden, hvilket fører til overophedning af vindingerne og skade på isolation, og derved udløser en eksplosion. Desuden vil forkert sekundærledning, som ved uhensigtsmessigt kortslutning af sekundærsiden af spændingstransformator, også forårsage en skarp stigning i strømmen, hvilket resulterer i skade pga. overophedning og en eksplosion.

• Overbelastning: Når en spændingstransformator i lang tid fungerer i en overbelasted tilstand, vil det skade udstyret og øge risikoen for en eksplosion.

• Eksterne påvirkninger: En uhensigtsmessig ekstern påvirkning kan skade den interne struktur af spændingstransformator og forstyrre isolationen, hvilket udløser en fejl eller endda en eksplosion.

Drift, vedligeholdelse og ledelsesaspekter

• Mangel på vedligeholdelse og ledelse: Hvis regelmæssige inspektioner, vedligeholdelse og revisioner af spændingstransformator ikke udføres, kan potentielle farer som isoleringsaldring og løse forbindelser ikke opdages i tide. Langvarig akkumulation af disse farer kan føre til en eksplosionsulykke.

• Utilstrækkelige færdigheder hos operatører: Hvis operatører mangler professionel viden og handler upassende, for eksempel ved at lave forkerte forbindelser under tester (ved at udføre opmagneteringskarakteristik testen for en jordet spændingstransformator, hvor terminalen n ikke er jordet), kan dette skade isolationen af transformator, påvirke dens levetid og øge muligheden for en eksplosion.