Ārējās un iekšējās kļūdas transformatorā
Ir svarīgi aizsargāt augstas jaudas transformatorus pret ērternālajiem un internālajiem elektriskajiem defektiem.
Ērternālie defekti enerģijas transformatorā
Ērternāls īsais slēgums enerģijas transformatorā
Īsais slēgums var notikt divos vai trim fāžu elektroenerģijas sistēmas posmos. Defekta strāvas līmenis vienmēr ir pietiekami augsts. Tas atkarīgs no tā, kāda sprieguma līmeņa tiek izdarīts īsais slēgums, un no impendancēm līdz defektam. Defekta nodrošinājošā transformatora vaļš dzelzs izraisīta zudumu pieaugums. Šis zudumu pieaugums izraisa iekšēju sildīšanos transformatorā. Lielas defekta strāvas arī izraisa smagas mehāniskas spriedzes transformatorā. Maksimālās mehāniskās spriedzes rodas pirmajā simetriskā defekta strāvas ciklā.
Augsta sprieguma traucējumi enerģijas transformatorā
Augsta sprieguma traucējumi enerģijas transformatorā ir divu veidu,
Pārejošs impulsveida spriegums
Strāvas frekvences pārspriegums
Pārejošs impulsveida spriegums
Augsts spriegums un augsta frekvence var rasties enerģijas sistēmā kā rezultāts šādu iemeslu dēļ:
Lokāla saite, ja neutrales punkts ir izolēts.
Dažādu elektrotehnisko ierīču pārslēgšana.
Gaisa mirdzienu impulsu.
Neatkarīgi no impulsveida sprieguma iemesla, tas vēlāk kļūst par ceļojuma vilni ar augstu un smagu formu un arī ar augstu frekvenci. Šī vlna ceļo elektroenerģijas sistēmas tīklā, sasniedzot transformatoru, izraisa izolācijas bojājumu starp apgaismojuma griezieniem blakus līnijas terminālam, kas var izraisīt īsu slēgumu starp griezieniem.
Strāvas frekvences pārspriegums
Var būt iespēja sistēmas pārspriegumam dēļ liela ielādes nejauša atvienošanas. Neraugoties uz to, ka šī sprieguma amplitūda ir augstāka par normālo līmeni, tomēr frekvence paliek tāda pati kā normālā stāvoklī. Sistēmas pārspriegums izraisa spiedienu uz transformatora izolāciju. Kā zināms, sprieguma pieaugums proporcionali palielina darba fluxu. Tas tādējādi izraisa dzelzs zudumu pieaugumu un proporcionali lielu magnetizācijas strāvas pieaugumu. Palielinātais fluxs tiek novirzīts no transformatora kodola uz citām transformatora dzelzs konstrukcijas daļām. Kodola šķēres, kurām parasti nav lielas fluxa daudzuma, var tikt iesaistītas lielā fluxa komponente no nosaturētā kodola reģiona blakus. Šādā stāvoklī šķēres var ātri siltēties un iznīcināt savu izolāciju, kā arī vija izolāciju.
Nepietiekamas frekvences ietekme enerģijas transformatorā
Tā kā, spriegums
vija griežu skaits ir fiksēts.
Tādējādi,
No šīs vienādojuma skaidrs, ka, ja sistēmas frekvence samazinās, kodolā esošais fluxs palielinās, efekts ir vairāk vai mazāk līdzīgs pārsprieguma efektam.
Iekšējie defekti enerģijas transformatorā
Galvenie defekti, kas notiek enerģijas transformatorā, ir kategorizēti kā:
Izolācijas bojājums starp viju un zemi
Izolācijas bojājums starp dažādām fāzēm
Izolācijas bojājums starp blakus esošiem griežiem, t.i., inter-turn defekts
Transformatora kodola defekts
Iekšējie zemes defekti enerģijas transformatorā
Iekšējie zemes defekti zvaigznaini savienotā vijā ar neutrales punktu, kas uz zemes pieslēgts caur impedanci
Šajā gadījumā defekta strāva atkarīga no uz zemes pieslēguma impedancēs un proporcionala attālumam no neutrales punkta, jo spriegums šajā punktā atkarīgs no vija griežu skaita starp neutrales punktu un defekta punktu. Ja attālums starp defekta punktu un neutrales punktu ir liels, tad griežu skaits šajā attālumā arī ir liels, tādējādi spriegums starp neutrales punktu un defekta punktu ir augsts, kas izraisa lielāku defekta strāvu. Tātad, saīsināti var teikt, ka, defekta strāvas vērtība atkarīga no uz zemes pieslēguma impedancēm, kā arī no attāluma starp defekta punktu un neutrales punktu. Defekta strāva arī atkarīga no izplešanās reaktances vija daļas starp defekta punktu un neutrales punktu. Tomēr salīdzinājumā ar uz zemes pieslēguma impedanci, tā ir ļoti zema un tādējādi tā tiek ignorēta, jo tā iet serijā ar salīdzinoši lielāko uz zemes pieslēguma impedanci.
Iekšējie zemes defekti zvaigznaini savienotā vijā ar neutrales punktu, kas stipri uz zemes pieslēgts
Šajā gadījumā, uz zemes pieslēguma impedancē ideāli ir nulle. Defekta strāva atkarīga no izplešanās reaktances vija daļai starp defekta punktu un neutrales punktu transformatorā. Defekta strāva arī atkarīga no attāluma starp neutrales punktu un defekta punktu transformatorā. Kā minēts iepriekšējā gadījumā, spriegums šiem diviem punktiem atkarīgs no vija griežu skaita starp defekta punktu un neutrales punktu. Tātad, zvaigznaini savienotā vijā ar neutrales punktu, kas stipri uz zemes pieslēgts, defekta strāva atkarīga no diviem galvenajiem faktoriem, pirmkārt, no izplešanās reaktances vija daļai starp defekta punktu un neutrales punktu, un, otrkārt, no attāluma starp defekta punktu un neutrales punktu. Tomēr, izplešanās reaktances vija daļa maina sevi sarežģītā veidā atkarībā no defekta atrašanās vietā vijā. Redzams, ka reaktance ļoti strauji samazinās, kad defekts tuvojas neutrales punktam, un tādējādi defekta strāva ir vislielākā tuvāk neutrales punktam. Tātad, šajā punktā, pieejamais spriegums defekta strāvai ir zems, un vienlaikus reaktance, kas pretojas defekta strāvai, arī ir zema, tādējādi defekta strāvas vērtība ir pietiekami augsta. Atkal, defekta punkts, kas atrodas tālu no neutrales punkta, pieejamais spriegums defekta strāvai ir augsts, bet vienlaikus reaktance, ko piedāvā vija daļa starp defekta punktu un neutrales punktu, ir augsta. Var redzēt, ka defekta strāva uztur ļoti augstu līmeni visā vijā. Citiem vārdiem sakot, defekta strāva uztur ļoti lielu magnitūdu neatkarīgi no defekta atrašanās vietas vijā.
Iekšējie fāzes uz fāzi defekti enerģijas transformatorā
Fāzes uz fāzi defekts transformatorā ir reti. Ja tāds defekts notiek, tas izraisīs lielu strāvu, lai darbotos momentāns pārstrāvas relejs primārajā pusē, kā arī diferenciālais relejs.
Inter Turns defekts enerģijas transformatorā
Enerģijas transformators, kas savienots ar elektroenerģijas extra augsta sprieguma transmisijas sistēmu, ir ļoti iespējams, ka tiks pakļauts lielam magnitūdam, smagam priekšgalam un augstai frekvencei impulsveida spriegumam dēļ mirdziena impulsa uz transmisijas līnijas. Sprieguma stresi starp vija griežiem kļūst tik lieli, ka to nevar uzturēt, un tādējādi izraisa izolācijas bojājumu starp inter-turn punktiem. Arī zemas sprieguma vija tiek stresēts dēļ pārnestā impulsveida sprieguma. Liels skaits enerģijas transformatoru bojājumu rodas no defekta starp griežiem. Inter turn defekts var notikt arī dēļ mehāniskām spriedzēm starp griežiem, kas izriet no ārēja īsā slēguma.
Kodola defekts enerģijas transformatorā
