Selhání nádrže konzervačního systému transformátoru: Případová studie a oprava

1. Posouzení a analýza neobvyklých zvuků transformátoru

Během normálního provozu vydává transformátor obvykle rovnoměrný a spojitý hukot střídavého proudu. Pokud dojde k neobvyklým zvukům, jsou obvykle způsobeny vnitřním obloukováním/výboji nebo externími okamžitými krátkými zapojeními.

Zvýšený, ale rovnoměrný zvuk transformátoru: Může být způsoben jednofázovým uzemněním nebo rezonancí v elektrické síti, což vede k přetlaku. Oba jevy, jednofázové uzemnění i rezonanční přetlak v síti, způsobí zvýšení zvuku transformátoru, který se stane ostrějším než obvykle. V takových případech by mělo být provedeno komplexní posouzení spolu s čtením měřiče napětí. Mohlo by to být také způsobeno přetížením transformátoru, zejména když transformátor dodává zátěže jako jsou obloukové pece nebo thyristorové obvodové členy. Díky harmonickým složkám může transformátor dočasně vydávat zvuky "wow-wow" nebo intermitentní "klikání". Pokud překročí zátěž transformátoru povolenou hodnotu normálního přetížení, by měla být zátěž snížena podle místních předpisů.

Zvýšený a nerovnoměrný zvuk transformátoru: Při spouštění velkých kapacitních elektrických zařízení může významná změna zátěže způsobit zvýšení zvuku transformátoru. Podobně, když dojde k feromagnetické rezonanci v systému, může transformátor vydávat nerovnoměrné hluky s různou intenzitou.

Výbojové zvuky z transformátoru: To naznačuje závažné kontaminace porcelánových částí nebo špatný kontakt na upevněních zařízení. Pokud se slyší trhavé výbojové zvuky z transformátoru a během noci nebo deštivého počasí jsou vidět modré koróny nebo jiskry poblíž izolačních článků transformátoru, to naznačuje špatný vnitřní kontakt nebo prolomení izolace. Pokud dojde k výboji vnitřně, může to být statický výboj z neuzemněných částí, meziověnový výboj v vinutí nebo výboj způsobený špatným kontaktem na tap changeru. Transformátor vydává "trhavé" nebo "hukotící" zvuky, které se mění v závislosti na vzdálenosti od místa poruchy. V takových případech je třeba provést další testy nebo vypnout transformátor pro kontrolu.

Explozivní zvuky z transformátoru: Když dojde k krátkým zapojením nebo uzemněním v systému, velké krátkozaměrné proudy procházejí transformátorem, což vede k "trhavým" zvukům. V těžkých případech se může slyšet hlasitý řev, což naznačuje prolomení izolace buď uvnitř transformátoru, nebo na jeho povrchu. Transformátor by měl být okamžitě vyřazen z provozu pro kontrolu.

Zvuk vařící se vody z transformátoru: Pokud transformátor vydává zvuky podobné vařící se vodě, doprovázené rychlými změnami teploty a stoupající úrovní oleje, mělo by to být diagnostikováno jako závažné přetopení způsobené krátkými zapojeními v vinutí transformátoru nebo špatným kontaktem na tap changeru. Transformátor by měl být okamžitě vyřazen z provozu pro kontrolu.

Různé hluky z transformátoru: Mohou být způsobeny vibrováním volných jednotlivých částí na transformátoru nebo zapomenutými částmi na železném jádře. Pokud je zvuk transformátoru značně zvýšen, zatímco proud a napětí neukazují žádné zřetelné nepravidelnosti, mohlo by to být způsobeno volnými šrouby procházejícími jádrem nebo uvolněnými klešťami, které stlačují jádro, což vede ke zvýšenému vibrování silikátových ocelových listů. To vede k tomu, že transformátor vydává silné, nerovnoměrné "hluky" nebo zvuky podobné "kovaní" a "vítr foukající."

Shrnutí, poruchy transformátoru lze rozdělit do různých kategorií podle jejich příčin. Protože poruchy transformátoru zahrnují široké spektrum aspektů, lze je dělit podle obvodů: elektrické obvodové poruchy, magnetické obvodové poruchy a olejové obvodové poruchy. Elektrické obvodové poruchy se obvykle týkají poruch vinutí a vedoucích drátů, zahrnují: stárnutí a proniknutí vlhkosti do vinutí, špatný kontakt na tap changerech, špatnou kvalitu materiálů a výrobních procesů, poruchy způsobené dopadem přetlaku a krátkých zapojení sekundárního systému. Magnetické obvodové poruchy se obvykle týkají poruch v jádře, jochu a stlačovacích součástech, zahrnují: krátké zapojení v silikátových ocelových listech, poškození izolace mezi šrouby procházejícími jádrem a jochovými klešťami a jádrem, a výboje způsobené špatným uzemněním jádra.

Poruchy transformátoru nejsou odrazem jediného faktoru, ale zahrnují mnoho faktorů, a někdy se mohou objevit i falešné jevy. Proto, když je to nutné, musí být provedeny charakteristické testy transformátoru a komplexní analýza, aby bylo možné přesně a spolehlivě identifikovat příčinu poruchy, určit povahu poruchy, navrhnout kompletnější způsob řešení a zajistit bezpečný provoz transformátoru.

2. Případová studie údržby transformátoru

Diagnóza a řešení selhání nádrže zachovače

Když nádrž zachovače ukazuje plnou hladinu oleje s olejem tryskajícím z dechadla, ale ochrana plynová (Buchholz relay), ventil pro uvolňování tlaku a diferenciální ochrana nebyly aktivovány, elektrotechnické testy provedené po vypnutí transformátoru dávají normální výsledky. Když je otevřeno okénko pro kontrolu nádrže zachovače, není vidět olej. V takové situaci lze určit, že nádrž zachovače selhala.

Nádrž zachovače transformátoru má kapslovou strukturu. Když je otevřena koncová víka okénka pro kontrolu, by měl olej být vidět skrz skleněné okénko. Když se teplota oleje v nádrži zvýší, rozšířený olej vstupuje do zachovače. V této chvíli dechadlo vypouští vzduch z kapsle a hladina oleje stoupá s indikací. Naopak, když se teplota oleje v nádrži sníží, olej v zachovači se vrátí do nádrže kvůli kontrakci a kapsle nasává vzduch, jak hladina oleje klesá. Funkcí kapsle je izolovat vzduch od oleje, aby se zabránilo stárnutí izolačního oleje.

Když dojde k prasknutí kapsle, olej tryská z dechadla. Skrz okénko pro kontrolu není vidět izolační olej, protože mezi kapslí a tělem nádrže zachovače existuje vzduch. Dalším otevřením boční víky zachovače a vytáhnutím kapsle pro kontrolu se odhalí trhliny na dně kapsle.

Způsob řešení: Nahraďte kapsli. Otevřete výfukové otvor nádrže a olej vpouštějte přes ventil nádrže, dokud se olej neobjeví na výfukovém otvoru, pak zastavte vpouštění oleje a sešroubujte výfukový otvor. Poté odvodte olej z ventilu, dokud nebude hladina oleje normální. V tomto okamžiku kapsle automaticky nasaje suchý vzduch přes deštník. Tímto způsobem je porucha nádrže rychle vyřešena.