Apa alasan mengapa transformator tegangan sering meledak?

Aspek Over-voltase dan Over-arus

• Over-voltase ferroresonan: Dalam sistem netral tidak terhubung secara efektif, sirkuit magnetik peralatan seperti transformator, transformator tegangan, dan koil penghilang busur mungkin jenuh, yang berpotensi memicu ferroresonan. Over-voltase yang dihasilkan dapat meningkatkan arus eksitasi transformator tegangan hingga puluhan kali. Operasi dalam kondisi tegangan tinggi dan arus besar untuk jangka waktu lama menyebabkan suhu transformator naik dengan cepat. Penguapan termal bahan isolasi meningkatkan tekanan internal, akhirnya menyebabkan ledakan. Misalnya, situasi ini relatif umum pada sistem 6-35kV.

• Over-voltase pemutusan: Operasi sakelar dalam sistem atau terjadinya kecelakaan mengubah keadaan sistem tenaga, menyebabkan osilasi, pertukaran, dan redistribusi energi elektromagnetik internal, yang menghasilkan over-voltase pemutusan. Contohnya termasuk over-voltase grounding busur dalam sistem netral tidak solid dan over-voltase pemutusan garis kosong atau beban kapasitif. Saat memutuskan kapasitor, over-voltase yang cukup tinggi mungkin terjadi. Khususnya, saat sakelar kembali menyala selama pemutusan kapasitor, over-voltase lebih dari tiga kali tegangan sistem mungkin terjadi, dan over-voltase antara fasa selama penyalaan dua fasa bahkan bisa mencapai lebih dari enam kali tegangan sistem. Ini dapat menyebabkan pendek antara belitan pada transformator tegangan, memicu over-arus, dan penguapan cepat medium isolasi, menyebabkan ledakan.

• Over-voltase petir: Jika fasilitas pelindung petir tidak sempurna, tegangan tinggi yang dihasilkan oleh sambaran petir yang bekerja pada transformator tegangan mungkin merusak isolasinya, dan kemudian memicu ledakan.

• Over-voltase dan over-arus amplitudo rendah jangka panjang: Karena resonansi atau alasan lain, meskipun over-voltase dan over-arus yang ditanggung oleh transformator tegangan memiliki amplitudo yang relatif kecil, mereka bertahan untuk waktu yang lama. Sejumlah besar energi listrik dikonversi menjadi panas, menyebabkan transformator terus-menerus memanas. Ketika panas terakumulasi hingga batas tertentu, kertas isolasi dan medium isolasi menguap. Karena ruang internal transformator kering terbatas, ketika tekanan meningkat hingga tingkat tertentu, akan terjadi ledakan.

• Over-arus yang disebabkan oleh over-voltase amplitudo tinggi instan: Over-voltase dengan amplitudo yang cukup tinggi dapat menyebabkan pendek antara belitan di dalam transformator, menghasilkan over-arus yang relatif besar, yang dengan cepat menguapkan medium isolasi dan memicu ledakan hebat.

Masalah Terkait Isolasi

• Penuaan isolasi: Jika transformator tegangan telah digunakan terlalu lama atau telah beroperasi dalam lingkungan yang keras seperti suhu tinggi, kelembaban, dan polusi untuk waktu yang lama, bahan isolasi akan secara bertahap menua dan menurun, mengurangi kinerja isolasi. Kemudian mudah rusak, menyebabkan pendek sirkuit internal dan memicu ledakan.

• Kekurangan kualitas isolasi: Selama proses manufaktur, jika ada masalah seperti pembungkus isolasi yang cacat atau perlakuan isolasi yang tidak tepat, transformator tegangan akan memiliki kelemahan isolasi inheren. Selama operasi, kelemahan-kelemahan ini mungkin rusak di bawah tegangan tinggi, memicu pendek belitan dan menyebabkan ledakan.

• Penyusupan kelembaban: Jika transformator tegangan ditempatkan dalam lingkungan lembab dan uap air masuk ke dalam peralatan, hal itu akan mengurangi kinerja isolasi, meningkatkan risiko kerusakan isolasi, dan potensial menyebabkan ledakan.

Aspek Peralatan dan Penggunaan

• Masalah kualitas produk: Untuk beberapa transformator tegangan, karena desain yang tidak masuk akal, kualitas material yang buruk, atau proses belitan yang tidak memenuhi standar, pemanasan berlebihan mungkin terjadi selama operasi. Ini mengekspos isolasi pada suhu tinggi untuk waktu yang lama, mempercepat penuaan isolasi dan bahkan menyebabkan kerusakan. Selanjutnya, pendek antara belitan pada belitan primer mungkin terjadi, menghasilkan peningkatan cepat arus dan saturasi magnet, menghasilkan over-voltase resonan, dan akhirnya menyebabkan ledakan.

• Pendek sisi sekunder: Pendek sisi sekunder pada transformator tegangan akan menyebabkan kenaikan tajam arus sisi sekunder. Berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, arus yang cukup besar juga akan terjadi pada sisi primer, menyebabkan overheating belitan dan kerusakan isolasi, sehingga memicu ledakan. Selain itu, penyambungan sekunder yang salah, seperti secara tidak sengaja melakukan pendek sisi sekunder transformator tegangan, juga akan menyebabkan kenaikan tajam arus, mengakibatkan kerusakan karena overheating dan ledakan.

• Operasi overload: Ketika transformator tegangan beroperasi dalam keadaan overload untuk waktu yang lama, hal ini akan merusak peralatan dan meningkatkan risiko ledakan.

• Dampak eksternal: Dampak eksternal yang tidak disengaja mungkin merusak struktur internal transformator tegangan dan mengganggu isolasi, memicu gangguan atau bahkan ledakan.

Aspek Operasi, Perawatan, dan Manajemen

• Kekurangan perawatan dan manajemen: Jika inspeksi, perawatan, dan overhaul rutin transformator tegangan tidak dilakukan, ancaman potensial seperti penuaan isolasi dan sambungan longgar tidak dapat dideteksi secara tepat waktu. Akumulasi jangka panjang ancaman-ancaman ini mungkin menyebabkan kecelakaan ledakan.

• Keterampilan operator yang kurang: Jika operator kekurangan pengetahuan profesional dan beroperasi tidak tepat, misalnya, melakukan penyambungan yang salah selama uji (ketika melakukan uji karakteristik eksitasi transformator tegangan yang di-ground, terminal n tidak di-ground), hal ini mungkin merusak isolasi transformator, mempengaruhi umur pakainya, dan meningkatkan kemungkinan ledakan.