Leistungstransformator-Konservatortankausfall: Fallstudie und Reparatur

1. Beurteilung und Analyse ungewöhnlicher Transformatoren-Geräusche

Während des normalen Betriebs emittiert ein Transformator in der Regel ein gleichmäßiges und stetiges Wechselstrom-Summen. Wenn ungewöhnliche Geräusche auftreten, werden sie im Allgemeinen durch interne Bögen/Entladungen oder externe momentane Kurzschlüsse verursacht.

Erhöhtes aber gleichmäßiges Transformator-Geräusch: Dies kann durch Einphasen-Erden oder Resonanz im Stromnetz verursacht werden, was zu Überspannung führt. Sowohl Einphasen-Erden als auch resonante Überspannungen im Netz erhöhen das Geräusch des Transformators, sodass es schärfer als normal klingt. In solchen Fällen sollte eine umfassende Beurteilung in Verbindung mit den Anzeigen der Spannungsmesser vorgenommen werden. Es könnte auch auf Überlastung des Transformators zurückzuführen sein, insbesondere wenn der Transformator Lasten wie Lichtbogenöfen oder Schaltkreise mit thyristor-gesteuerten Gleichrichtern versorgt. Aufgrund von Harmonischen kann der Transformator zeitweise "wau-wau"-Geräusche oder intermittierende "Klick"-Geräusche erzeugen. Wenn die Transformator-Last den zulässigen Normalüberlastwert überschreitet, sollte die Last gemäß vor Ort geltenden Vorschriften reduziert werden.

Erhöhtes und ungleichmäßiges Transformator-Geräusch: Bei dem Start großer Kapazitätsleistungseinrichtungen kann die signifikante Laständerung dazu führen, dass das Transformator-Geräusch zunimmt. Ähnlich verhält es sich, wenn ferromagnetische Resonanz im System auftritt, wodurch der Transformator ungleichmäßige Geräusche mit variierender Intensität erzeugt.

Entladungsgeräusche vom Transformator: Dies deutet auf schwere Verschmutzung von Porzellanteilen oder schlechten Kontakt an Geräteklammern hin. Wenn Knistern entladungsartiger Geräusche vom Transformator gehört werden, und blaue Korona oder Funken in der Nähe der Transformator-Buchsen während der Nacht oder bei Regenwetter sichtbar sind, deutet dies auf einen schlechten internen Kontakt oder Isolationsdurchschlag hin. Wenn die Entladung intern auftritt, könnte es statische Entladung von ungeerdeten Komponenten, Wickelzwischenentladungen oder Entladungen aufgrund schlechter Kontakte am Stufenschalter sein. Der Transformator erzeugt "knisternde" oder "brummende" Geräusche, die sich je nach Distanz zum Defektpunkt ändern. In solchen Fällen ist eine weitere Prüfung oder Abschaltung des Transformators zur Inspektion erforderlich.

Explosionsartige Geräusche vom Transformator: Wenn Systemkurzschlüsse oder Erdfehler auftreten, fließen große Kurzschlussströme durch den Transformator, was "knisternde" Geräusche verursacht. In schweren Fällen kann ein lautes Brüllen gehört werden, was auf Isolationsdurchschlag innerhalb des Transformators oder an seiner Oberfläche hindeutet. Der Transformator sollte sofort aus dem Betrieb genommen und geprüft werden.

Kochendes-Wasser-Geräusche vom Transformator: Wenn der Transformator Geräusche erzeugt, die an kochendes Wasser erinnern, begleitet von schnellen Temperaturänderungen und steigendem Ölstand, sollte dies als schweres Überhitzen infolge von Kurzschlüssen in den Transformatorwicklungen oder schlechten Kontakten am Stufenschalter diagnostiziert werden. Der Transformator sollte sofort aus dem Betrieb genommen und geprüft werden.

Verschiedene Geräusche vom Transformator: Dies kann durch Vibrationen lose liegender Einzelkomponenten am Transformator oder vergessener Teile am Eisenkern verursacht werden. Wenn dies mit signifikant erhöhtem Transformator-Geräusch einhergeht, während Strom und Spannung keine offensichtlichen Auffälligkeiten zeigen, könnte es auf lockere Kern-Durchgangsschrauben oder gelockerte Bolzen zurückzuführen sein, die den Kern drücken, wodurch die Vibration von Siliziumstahlblechen zunimmt. Dies führt dazu, dass der Transformator starke, ungleichmäßige "Geräusche" oder Geräusche, die an "Hämmerwerk" und "Wind" erinnern, erzeugt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Transformator-Fehler auf verschiedene Weise gemäß ihren Ursachen kategorisiert werden können. Da Transformator-Fehler viele Aspekte umfassen, können sie entsprechend den Schaltkreisen unterteilt werden: elektrische Schaltkreis-Fehler, magnetische Schaltkreis-Fehler und Ölschaltkreis-Fehler. Elektrische Schaltkreis-Fehler beziehen sich hauptsächlich auf Wicklungs- und Leiter-Fehler, darunter häufig: Isolierstoff-Alterung und Feuchtigkeit in den Wicklungen, schlechte Kontakte am Stufenschalter, mangelhafte Materialqualität und Herstellungsprozesse, Fehler durch Überspannungs-Schocks und sekundäre Systemkurzschlüsse. Magnetische Schaltkreis-Fehler beziehen sich im Allgemeinen auf Fehlfunktionen, die in Kern, Joch und Klammerkomponenten auftreten, darunter häufig: Kurzschlüsse in Siliziumstahlblechen, Isolierungsschäden zwischen Kern-Durchgangsschrauben, Jochklammern und dem Kern, sowie Entladungen aufgrund eines schlechten Erdungsanschlusses am Kern.

Transformator-Fehler sind nicht Spiegelbild eines einzelnen Faktors, sondern betreffen viele Faktoren, und manchmal treten sogar falsche Phänomene auf. Daher müssen bei Bedarf Transformator-Charakteristik-Tests und eine umfassende Analyse durchgeführt werden, um den Fehlerursprung genau und zuverlässig zu identifizieren, die Art des Fehlers zu bestimmen, eine vollständigere Behandlungsmethode vorzuschlagen und den sicheren Betrieb des Transformators sicherzustellen.

2. Fallstudie zur Transformatorwartung

Diagnose und Behandlung von Konservatortankausfällen

Wenn der Konservatortank einen vollen Ölstand zeigt und Transformatoröl aus dem Atemrohr spritzt, aber der Gas-Schutz (Buchholz-Relais), der Druckablassventil und der Differenzschutz nicht aktiviert wurden, und elektrische Tests nach der Abschaltung des Transformators normale Ergebnisse liefern, ist beim Öffnen des Inspektionsfensters des Konservatortanks kein Öl sichtbar. In dieser Situation kann festgestellt werden, dass der Konservatortank ausgefallen ist.

Der Transformator-Konservatortank hat eine Kapselstruktur. Wenn der Enddeckel des Inspektionsfensters geöffnet wird, sollte Öl normalerweise durch das Glasfenster sichtbar sein. Wenn die Öltemperatur im Tank ansteigt, fließt das expandierte Öl in den Konservator. In diesem Moment wird Luft aus der Kapsel durch das Atemrohr abgelassen, und der Ölstand steigt mit Anzeige. Umgekehrt, wenn die Öltemperatur im Tank sinkt, fließt das Öl aus dem Konservator aufgrund der Kontraktion zurück in den Tank, und die Kapsel saugt Luft ein, während der Ölstand fällt. Die Funktion der Kapsel besteht darin, Luft vom Öl zu isolieren, um die Alterung des Isolieröls zu verhindern.

Wenn die Kapsel zerbricht, spritzt Öl aus dem Atemrohr. Durch das Inspektionsfenster ist kein Isolieröl sichtbar, da Luft zwischen der Kapsel und dem Konservatortankkörper vorhanden ist. Das weitere Öffnen des Konservator-Seitendeckels und die Entnahme der Kapsel zur Inspektion wird Risse am Boden der Kapsel offenbaren.

Behandlungsmethode: Ersetzen Sie die Kapsel. Öffnen Sie den Abluftanschluss des Ausgleichsbehälters und füllen Sie durch das Ventil des Ausgleichsbehälters Öl ein, bis Öl am Abluftanschluss erscheint, dann stoppen Sie die Ölzufuhr und ziehen Sie den Abluftanschluss fest an. Entnehmen Sie dann durch das Ventil so viel Öl, bis der Ölstand normal ist. An diesem Punkt saugt die Kapsel automatisch trockene Luft durch den Atemschutz. Auf diese Weise wird der Fehler am Ausgleichsbehälter sofort behoben.