Għaliex l-mutaturi tal-volttagġ solwu jexpludixxu?

Aspetti relati alla sovratensione e al sovracorrente

• Sovratensione ferroresonante: In un sistema con neutro non efficacemente terra, i circuiti magnetici di apparecchiature come trasformatori, trasformatori di tensione e bobine di soppressione dell'arco possono saturarsi, potenzialmente scatenando la ferroresonanza. La sovratensione risultante può aumentare la corrente di eccitazione del trasformatore di tensione per decine di volte. L'operazione a tensione e corrente elevate per un periodo prolungato causa un rapido aumento della temperatura del trasformatore. La vaporizzazione termica dei materiali isolanti aumenta la pressione interna, portando infine all'esplosione. Ad esempio, questa situazione è relativamente comune nei sistemi da 6 a 35 kV.

• Sovratensione di commutazione: L'operazione degli interruttori all'interno del sistema o l'occorrenza di un incidente cambia lo stato del sistema di potenza, causando l'oscillazione, lo scambio e la ridistribuzione dell'energia elettromagnetica interna, che genera una sovratensione di commutazione. Esempi includono la sovratensione di terra ad arco in un sistema con neutro non solidamente terra e la sovratensione di spegnimento di una linea o carico capacitivo non caricati. Quando si commutano condensatori, può generarsi una sovratensione relativamente elevata. In particolare, quando l'interruttore riaccede durante la disconnessione dei condensatori, può verificarsi una sovratensione superiore a tre volte la tensione del sistema, e la sovratensione tra fasi durante il riacceso a due fasi può raggiungere addirittura più di sei volte la tensione del sistema. Questo può causare cortocircuiti interbobinari nel trasformatore di tensione, scatenando una sovratensione, e la rapida vaporizzazione del mezzo isolante, portando all'esplosione.

• Sovratensione dovuta ai fulmini: Se le strutture di protezione contro i fulmini non sono perfette, l'elevata tensione generata dai colpi di fulmine agendo sul trasformatore di tensione può rompere il suo isolamento, scatenando quindi un'esplosione.

• Sovratensione e sovratensione di lunga durata a bassa ampiezza: A causa della risonanza o di altri motivi, anche se la sovratensione e la sovratensione sostenute dal trasformatore di tensione hanno ampiezze relativamente piccole, durano a lungo. Una grande quantità di energia elettrica viene convertita in calore, causando il riscaldamento continuo del trasformatore. Quando il calore si accumula fino a un certo livello, la carta isolante e il mezzo isolante vengono vaporizzati. Poiché lo spazio interno di un trasformatore a secco è limitato, quando la pressione aumenta a un certo livello, si verifica un'esplosione.

• Sovracorrente causata da una sovratensione istantanea ad alta ampiezza: Una sovratensione con un'ampiezza sufficientemente elevata può causare cortocircuiti interbobinari all'interno del trasformatore, generando una sovratensione relativamente elevata, che vaporizza rapidamente il mezzo isolante e scatena un'esplosione violenta.

Problemi legati all'isolamento

• Invecchiamento dell'isolamento: Se un trasformatore di tensione è stato utilizzato per troppo tempo o ha operato per un lungo periodo in ambienti difficili come alta temperatura, umidità e inquinamento, i materiali isolanti si deterioreranno gradualmente, riducendo le prestazioni di isolamento. È quindi facile che si rompa, causando cortocircuiti interni e scatenando un'esplosione.

• Difetti nella qualità dell'isolamento: Durante il processo di fabbricazione, se ci sono problemi come avvolgimenti isolanti difettosi o trattamenti isolanti inadeguati, il trasformatore di tensione avrà debolezze intrinseche nell'isolamento. Durante l'operazione, queste debolezze potrebbero essere rotte sotto alta tensione, scatenando cortocircuiti delle bobine e causando un'esplosione.

• Ingresso di umidità: Se il trasformatore di tensione è posizionato in un ambiente umido e il vapore acqueo entra nell'apparecchiatura, ridurrà le prestazioni di isolamento, aumentando il rischio di rottura dell'isolamento e potenzialmente portando all'esplosione.

Aspetti relativi all'equipaggiamento e all'uso

• Problemi di qualità del prodotto: Per alcuni trasformatori di tensione, a causa di un design non razionale, materiale di scarsa qualità o processi di avvolgimento non conformi, durante l'operazione può verificarsi un riscaldamento eccessivo. Ciò espone l'isolamento a temperature elevate per un lungo periodo, accelerando l'invecchiamento dell'isolamento e persino causandone la rottura. Successivamente, possono verificarsi cortocircuiti interbobinari nella bobina primaria, causando un rapido aumento della corrente e la saturazione magnetica, generando una sovratensione risonante e, infine, causando un'esplosione.

• Cortocircuito secondario: Un cortocircuito sul lato secondario del trasformatore di tensione causerà un aumento repentino della corrente sul lato secondario. Secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, verrà generata anche una corrente relativamente elevata sul lato primario, causando il surriscaldamento delle bobine e il danneggiamento dell'isolamento, scatenando un'esplosione. Inoltre, un cablaggio secondario errato, come un cortocircuito accidentale sul lato secondario del trasformatore di tensione, causerà anche un aumento repentino della corrente, causando danni a causa del surriscaldamento e un'esplosione.

• Operazione in sovraccarico: Quando un trasformatore di tensione opera in stato di sovraccarico per un lungo periodo, danneggia l'equipaggiamento e aumenta il rischio di esplosione.

• Impatto esterno: Un impatto esterno accidentale può danneggiare la struttura interna del trasformatore di tensione e interrompere l'isolamento, scatenando un guasto o addirittura un'esplosione.

Aspetti relativi all'operazione, manutenzione e gestione

• Mancanza di manutenzione e gestione: Se non vengono effettuate ispezioni, manutenzioni e revisioni regolari del trasformatore di tensione, non si possono rilevare in tempo pericoli potenziali come l'invecchiamento dell'isolamento e connessioni allentate. L'accumulo a lungo termine di questi pericoli può portare a un incidente di esplosione.

• Competenze insufficienti degli operatori: Se gli operatori mancano di conoscenze professionali e operano in modo improprio, ad esempio, effettuando un cablaggio errato durante i test (durante il test delle caratteristiche di eccitazione di un trasformatore di tensione a terra, il terminale n non è terra), potrebbe danneggiare l'isolamento del trasformatore, influire sulla sua durata di vita e aumentare la possibilità di esplosione.