Koji je razlog zašto transformatori napona često eksplodiraju

Pregrev i preopterećenje

• Ferorezonantni pregrev: U sustavu s neefektivno zemljenim neutralom, magnetski krugovi opreme poput transformatora, naponskih transformatora i koila za potiskivanje lukova mogu doći do nasitljavanja, što može pokrenuti ferorezonanciju. Rezultirajući pregrev može povećati buđe struju naponskog transformatora desetinama puta. Rad pod visokim naponom i velikim strujama tijekom dugo vremena uzrokuje brzo porast temperature transformatora. Toplinska vaporizacija izolacijskih materijala povećava unutarnji tlak, što konačno dovodi do eksplozije. Na primjer, ova situacija je relativno uobičajena u 6 - 35kV sustavima.

• Preključni pregrev: Rad prekidnika unutar sustava ili događaj koji se događa mijenja stanje energijskog sustava, uzrokujući oscilacije, razmještanje i redistribuciju unutarnje elektromagnetske energije, što generira preključni pregrev. Primjeri uključuju preključni pregrev na luku pri zemljenju u sustavu s nečvrstom zemljom i preključni pregrev prazne linije ili kapacitivnog opterećenja. Tijekom preključivanja kondenzatora, može se generirati relativno visoki pregrev. Posebno, kada se prekidnik ponovno zapali tijekom odspajanja kondenzatora, može doći do preopterećenja većeg od tri puta sistemski napon, a međufazni pregrev tijekom dvofaznog ponovnog zapaljivanja može čak dosegnuti šest puta sistemski napon. To može uzrokovati međuvitkovske krajnje spojeve u naponskom transformatoru, pokretanjem preopterećenja, te brzom vaporizacijom izolacijskog medija, što dovodi do eksplozije.

• Pregnjevanje od munje: Ako su zaštite od munje nedovršene, visoki napon generiran udarcima munje na naponski transformator može razbiti njegovu izolaciju, što zatim dovodi do eksplozije.

• Dugotrajan maloamplitudni pregrev i preopterećenje: Zbog rezonance ili drugih razloga, iako pregrev i preopterećenje koje naponski transformator izdržava imaju relativno male amplitude, oni traju dugo vremena. Velika količina električne energije pretvara se u toplinu, uzrokujući neprekidno zagrijavanje transformatora. Kada se toplina akumulira do određenog stupnja, izolacijski papir i izolacijski medij vaporiziraju. Budući da je unutarnji prostor suhospremnog transformatora ograničen, kada se tlak poveća do određene razine, dogodit će se eksplozija.

• Preopterećenje uzrokovano trenutnim visokoamplitudnim pregrevenjem: Pregrev dovoljno visoke amplitude može uzrokovati međuvitkovske krajnje spojeve unutar transformatora, generirajući relativno veliko preopterećenje, koje brzo vaporizira izolacijski medij i pokreće nasilnu eksploziju.

Problemi vezani uz izolaciju

• Starenje izolacije: Ako naponski transformator dugo vrijeme koristi ili dugo raditi u teškim okruženjima poput visoke temperature, vlage i zagađenja, izolacijski materijali postupno starje i degeneriraju, smanjujući performanse izolacije. Tada se lako razbijaju, što dovodi do unutarnjih krajnjih spojeva i pokreće eksploziju.

• Defekti kvalitete izolacije: Tijekom proizvodnog procesa, ako postoje problemi poput defektne obloge izolacije ili nepravilnog tretmana izolacije, naponski transformator će imati inherente slabe mjesta izolacije. Tijekom rada, ta slaba mesta mogu se razbiti pod visokim naponom, pokrećući krajnje spojeve vitkova i dovodeći do eksplozije.

• Unos vlage: Ako se naponski transformator nalazi u vlažnom okruženju i vlažni plin ulazi u opremu, smanjit će se performanse izolacije, povećavajući rizik od razbijanja izolacije i potencijalno dovodeći do eksplozije.

Aspekti opreme i upotrebe

• Problemi s kvalitetom proizvoda: Za neke naponske transformatore, zbog nesrazmjerne konstrukcije, loše kvalitete materijala ili nedostatak standarda u procesu navijanja, može doći do previše zagrijavanja tijekom rada. To izlaganje izolacije visokoj temperaturi tijekom dugo vremena ubrzava starenje izolacije i čak može doći do razbijanja. Nakon toga, mogu nastati međuvitkovski krajnji spojevi u primarnom vitku, što rezultira brzim porastom struje i magnetskim nasitljavanjem, generirajući rezonantni pregrev, i konačno dovodeći do eksplozije.

• Krajnji spoj na sekundarnoj strani: Krajnji spoj na sekundarnoj strani naponskog transformatora uzrokovat će oštriji porast sekundarne strane struje. Prema principu elektromagnetske indukcije, na primarnoj strani također generirat će se relativno velika struja, što dovodi do pregrjevanja vitkova i oštećenja izolacije, pokrećući eksploziju. Osim toga, pogrešna sekundarna provodnica, poput slučajnog krajnjeg spoja sekundarne strane naponskog transformatora, također uzrokovat će oštriji porast struje, rezultirajući oštećenjem zbog pregrjevanja i eksplozijom.

• Rad u preopterećenom stanju: Kada naponski transformator dugi niz godina radi u preopterećenom stanju, oštetit će opremu i povećat će rizik od eksplozije.

• Vanjski utjecaji: Slučajni vanjski utjecaji mogu oštetiti unutarnju strukturu naponskog transformatora i narusiti izolaciju, pokrećući grešku ili čak eksploziju.

Aspekti rada, održavanja i upravljanja

• Nedostatak održavanja i upravljanja: Ako se redovito ne provode inspekcije, održavanje i revizije naponskog transformatora, potencijalne opasnosti poput starenja izolacije i luka nisu pravo vrijeme otkrivene. Dugotrajan akumulativni efekt ovih opasnosti može dovesti do eksplozivnog incidenta.

• Nedostatak vještina operatera: Ako operateri nemaju profesionalnih znanja i nepravilno rade, na primjer, prave greške u provodnici tijekom testiranja (tijekom testiranja karakteristika buđenja zemljenog naponskog transformatora, terminal n nije zemljen), može oštetiti izolaciju transformatora, utjecati na njegov životni vijek i povećati mogućnost eksplozije.