Miért robbanak gyakran a feszültségelemző transzformátorok?

Túlramenet és áramerési aspektusok

• Ferrom rezonancia túlramenet: Egy nem hatékonyan földed hozzájukapcsolt rendszerben, a transzformátorok, feszültségtranszformátorok és arcelszüntető tekercsek mágneses körvonalai elérhetik a telített állapotot, ami ferrom rezonanciát indíthat el. Az így keletkező túlramenet többszörösen megnövelheti a feszültségtranszformátor izgatási áramát. A hosszú ideig tartó nagy feszültség és nagy áram alatti működés gyorsan melegíti fel a transzformátort. A hőhatás miatt a izoláló anyagok gőzölnek, ami növeli a belső nyomást, végül robbanásra vezethet. Például ez a helyzet relatív gyakori 6-35 kV rendszerekben.

• Kapcsoló túlramenet: A rendszerben található kapcsolók működése vagy egy baleset változtathatja a villamos rendszer állapotát, ami belső elektromos energiának rezgéseit, cseréjét és újraelosztását eredményezi, ami kapcsoló túlramenetet generál. Példák erre a nem szilárdan földed hozzájukapcsolt rendszerben fellépő íves földelési túlramenet, valamint a nem terhelt vezeték vagy kapacitív terhelés kikapcsolása során fellépő túlramenet. A kondenzátorok kapcsolása esetén is jelentős túlramenet jöhet létre. Különösen, ha a kapcsoló újraindul a kondenzátor lekapcsolása közben, akár háromszoros a rendszerfeszültségnek megfelelő túlramenet jelenhet meg, és a kétphaszos újraindulás során az átmeneti fázis közötti túlramenet akár hatszoros a rendszerfeszültségnek megfelelő lehet. Ez interturn short-circuit-et okozhat a feszültségtranszformátorban, ami túláramlást indít, és a izoláló anyag gyorsan gőzöl, ami robbanásra vezethet.

• Villámú túlramenet: Ha a villámlás elleni védelmi berendezések nem tökéletesek, a villámlás által generált magas feszültség a feszültségtranszformátor izolációját át tudja égetni, ami robbanásra vezethet.

• Hosszan tartó, kis amplitúdójú túlramenet és áramerés: Rezonancia vagy más okok miatt, bár a feszültségtranszformátor által kitartott túlramenet és áramerés amplitúdója relatíve kicsi, hosszú ideig tart. A nagy mennyiségű elektromos energia hővé alakul, ami a transzformátort folyamatosan melegíti. Amikor a hő bizonyos mértékig összegződik, a izoláló papír és a izoláló anyag gőzöl. Mivel a száraz transzformátor belső térének mérete korlátozott, amikor a nyomás bizonyos szintre emelkedik, robbanás történik.

• Nagy amplitúdójú túlramenet által okozott túlmerés: Elég nagy amplitúdójú túlramenet interturn short-circuit-et okozhat a transzformátor belső részében, ami viszont jelentősen nagyobb túlmerést generál, ami a izoláló anyag gyors gőzölését és heves robbanást eredményezhet.

Izolációval kapcsolatos problémák

• Izoláció öregedése: Ha a feszültségtranszformátor túl sokáig használatban van, vagy hosszú ideje kemény körülmények között, például magas hőmérséklet, páratartalom és szennyezés mellett működik, az izoláló anyagok lassan öregednek és romlanak, ami csökkenti az izolációs teljesítményt. Ez könnyen átadhatja a belső rövidzárlatot, ami robbanásra vezethet.

• Izoláció minőségi hibái: A gyártási folyamat során, ha problémák merülnek fel, mint például a defektizmus izolációs bevonása vagy a helytelen izolációs kezelés, a feszültségtranszformátor természetes izolációs gyengeségeket fog tartalmazni. A működés során ezek a gyengeségek a magas feszültség alatt átadhatják a tekercs rövidzárlatát, ami robbanásra vezethet.

• Páratartalom betolakodása: Ha a feszültségtranszformátor nedves környezetben van, és a gőz bejut a berendezésbe, csökkenteni fogja az izolációs teljesítményt, ami növeli a robbanás kockázatát.

Berendezés-saját és használati aspektusok

• Termékminőségi problémák: Néhány feszültségtranszformátor esetén, a nem megfelelő tervezés, a rossz anyagminőség vagy a nem megfelelő tekercselési folyamatok miatt túlzott hőtermelés történhet a működés során. Ez hosszú ideig a magas hőmérséklet hatására gyorsítja az izoláció öregedését, és akár átadhatja is. Ennek következtében a primáris tekercs interturn short-circuit-ei előfordulhatnak, ami gyorsan növeli az áramot és a mágneses telítettséget, ami rezonancia túlramenetet generál, és végül robbanásra vezethet.

• Másodlagos oldali rövidzárlat: A feszültségtranszformátor másodlagos oldalának rövidzárlata jelentősen megnöveli a másodlagos oldali áramot. Az elektromágneses indukció elvénél szerint a primáris oldalon is jelentősen nagyobb áram keletkezik, ami a tekercsek melegedését és az izoláció sérülését okozza, ami robbanásra vezethet. Ezenkívül, a helytelen másodlagos oldali behúzás, például a feszültségtranszformátor másodlagos oldalának véletlen rövidzárlat, is jelentősen megnöveli az áramot, ami melegezés és robbanás károsodást okozhat.

• Túlerőt tétele: Ha a feszültségtranszformátor hosszú ideje túlerőt tesz, károsíthatja a berendezést, és növeli a robbanás kockázatát.

• Külső hatás: Egy váratlan külső hatás sértheti a feszültségtranszformátor belső szerkezetét, ami zavarhatja az izolációt, ami hibát vagy akár robbanást is okozhat.

Üzemeltetés, karbantartás és menedzsment aspektusok

• Hiányzó karbantartás és menedzsment: Ha a feszültségtranszformátor rendszeres vizsgálata, karbantartása és átmeneti javítása nem történik, a potenciális veszélyek, mint például az izoláció öregedése és a lökődő kapcsolatok, nem fedezhetők fel időben. Ezek a veszélyek hosszú távon olyan robbanási balesetekhez vezethetnek.

• Operátorok képességeinek hiánya: Ha az operátorok nem rendelkeznek szakmai ismeretekkel, és helytelenül működnek, például helytelen behúzást végeznek a tesztek során (például a földed feszültségtranszformátor izgatási jellemvonásának tesztelésekor a terminál n nem kapcsolódik a földre), sérthetik a transzformátor izolációját, ami befolyásolja a szolgáltató élettartamát, és növeli a robbanás valószínűségét.