شکست رزروواره ترانسفورماتور برق: مطالعه موردی و تعمیر
۱. داوری و تحلیل صدای غیرعادی ترانسفورماتور
در حین عملکرد معمولی، ترانسفورماتور معمولاً صدای همگن و مداوم خندهای از جریان متناوب انتشار میدهد. اگر صدای غیرعادی رخ دهد، معمولاً از علل داخلی مانند قوس الکتریکی/انتشار یا کوتاه شدن سریع خارجی ناشی میشود.
افزایش صدای ترانسفورماتور اما همگن: این ممکن است به دلیل زمینی شدن تک فاز یا همرنگی در شبکه برق باشد که منجر به ولتاژ بالا میشود. هم زمینی شدن تک فاز و هم ولتاژ بالا ناشی از همرنگی در شبکه صدای ترانسفورماتور را افزایش میدهد و آن را تیزتر از حالت عادی میکند. در چنین مواردی، باید بر اساس خواندن دستگاههای ولتاژسنجی قضاوت کاملی انجام شود. این ممکن است نیز به دلیل بارگیری بیش از حد ترانسفورماتور باشد، به ویژه زمانی که ترانسفورماتور بارهایی مانند فرنهای قوس الکتریکی یا مستطیلسازهای کنترل شده توسط سیلیکون تأمین میکند. به دلیل اجزای هارمونیک، ترانسفورماتور ممکن است به طور موقت صدای "ووو-ووو" یا صدای متناوب "کلیک" ایجاد کند. اگر بار ترانسفورماتور از مقدار بارگیری بیش از حد مجاز عبور کند، باید طبق مقررات محلی بار را کاهش داد.
افزایش صدای ترانسفورماتور اما ناهمگن: وقتی تجهیزات برق با ظرفیت بزرگ روشن میشوند، تغییرات بار قابل توجه میتواند صدای ترانسفورماتور را افزایش دهد. به همین ترتیب، وقتی رزونانس فرومغناطیسی در سیستم رخ میدهد، ترانسفورماتور ممکن است صدای ناهمگنی با شدت متغیر ایجاد کند.
صدای انتشار از ترانسفورماتور: این نشاندهنده آلودگی شدید اجزای پورسلین یا تماس ضعیف در مجموعهها است. اگر صدای انتشار پرکننده از ترانسفورماتور شنیده شود و در شب یا هنگام باران تصویر کرونا آبی یا جرقههایی در نزدیکی بوشهای ترانسفورماتور دیده شود، این نشاندهنده تماس ضعیف داخلی یا شکست عایق است. اگر انتشار داخلی باشد، ممکن است انتشار الکتریکی از اجزای بدون زمین، انتشار بین دورهای پیچه یا انتشار به دلیل تماس ضعیف در تنظیمکننده دایره باشد. ترانسفورماتور صدای "پرکننده" یا "زننده" ایجاد میکند که با فاصله از نقطه خرابی تغییر میکند. در چنین مواردی، آزمایشهای بیشتر یا خاموش کردن ترانسفورماتور برای بررسی لازم است.
صداهای انفجاری از ترانسفورماتور: وقتی کوتاه شدن سیستم یا خرابی زمینی رخ میدهد، جریانهای کوتاه شدن بزرگ از طریق ترانسفورماتور میگذرند و صدای "پرکننده" ایجاد میکنند. در موارد شدید، ممکن است صدای بلندی شبیه صدای شیرخواری شنیده شود که نشاندهنده شکست عایق داخل یا روی سطح ترانسفورماتور است. ترانسفورماتور باید فوراً از خدمت خارج شده و برای بررسی خاموش شود.
صداهای مشابه آب جوش از ترانسفورماتور: اگر ترانسفورماتور صدایی مشابه آب جوش ایجاد کند، همراه با تغییرات سریع دما و افزایش سطح روغن، این باید به عنوان گرم شدن شدید ناشی از کوتاه شدن پیچههای ترانسفورماتور یا تماس ضعیف در تنظیمکننده تشخیص داده شود. ترانسفورماتور باید فوراً از خدمت خارج شده و برای بررسی خاموش شود.
صداهای مختلف از ترانسفورماتور: این ممکن است به دلیل ارتعاش اجزای فضایی روی ترانسفورماتور یا قطعات فراموش شده روی هسته فولادی باشد. اگر با افزایش قابل توجه صدای ترانسفورماتور همراه باشد در حالی که جریان و ولتاژ هیچ ناهماهنگی واضحی ندارند، ممکن است به دلیل پیچهای فضایی هسته یا پیچهای آزاد شده که هسته را فشرده میکنند باشد، که باعث افزایش ارتعاش صفحات فولاد سیلیکون میشود. این باعث میشود ترانسفورماتور صدای "بلند" و ناهمگن یا صدایی مشابه "ضربه" و "باد" ایجاد کند.
به طور خلاصه، خرابیهای ترانسفورماتور میتوانند به چندین روش بر اساس علل آنها تقسیمبندی شوند. چون خرابیهای ترانسفورماتور شامل مباحث گستردهای است، میتوان آنها را بر اساس مدارها تقسیم کرد: خرابیهای مدار الکتریکی، خرابیهای مدار مغناطیسی و خرابیهای مدار روغن. خرابیهای مدار الکتریکی عموماً به خرابیهای پیچه و سیمهای اتصال اشاره دارد، معمولاً شامل: قدیمی شدن و تراکم رطوبت در پیچهها، تماس ضعیف در تنظیمکننده، کیفیت ضعیف مواد و فرآیندهای تولید، خرابیهای ناشی از تأثیرات ولتاژ بالا و کوتاه شدن سیستم ثانویه. خرابیهای مدار مغناطیسی معمولاً به خرابیهای رخ داده در هسته، یوک و اجزای فشرده اشاره دارد، معمولاً شامل: کوتاه شدن صفحات فولاد سیلیکون، خرابی عایق بین پیچهای فضایی هسته و یوک و انتشار ناشی از تماس ضعیف هسته با زمین.
خرابیهای ترانسفورماتور نه تنها نمایانگر یک عامل واحد نیستند بلکه شامل عوامل زیادی است و گاهی اوقات حتی پدیدههای تقلبی ممکن است ظاهر شوند. بنابراین، در صورت لزوم، باید آزمایشهای ویژگی ترانسفورماتور و تحلیل کامل انجام شود تا به صورت دقیق و قابل اعتماد علت خرابی را شناسایی کنیم، ماهیت خرابی را تعیین کنیم، روش درمانی کاملتری پیشنهاد دهیم و عملکرد ایمن ترانسفورماتور را تضمین کنیم.
۲. مطالعه موردی نگهداری ترانسفورماتور
تشخیص و رسیدگی به خرابی ظرف ذخیرهکننده
وقتی ظرف ذخیرهکننده سطح روغن کاملی دارد و روغن ترانسفورماتور از فیلتر هوایی بیرون میپاشد، اما محافظ گاز (رله بوخولتز)، شیر آزادساز فشار و محافظ دیفرانسیل فعال نشدهاند، آزمایشهای الکتریکی بعد از خاموش کردن ترانسفورماتور نتایج عادی میدهد. وقتی پنجره بررسی ظرف ذخیرهکننده باز میشود، هیچ روغنی دیده نمیشود. در چنین وضعیتی، میتوان تشخیص داد که ظرف ذخیرهکننده خراب شده است.
ظرف ذخیرهکننده ترانسفورماتور ساختار کپسولی دارد. وقتی پوشش پنجره بررسی باز میشود، معمولاً باید روغن از طریق پنجره شیشهای دیده شود. وقتی دما در ظرف بالا میرود، روغن گسترش یافته و به ظرف ذخیرهکننده میرود. در این زمان، فیلتر هوایی هوا را از کپسول خارج میکند و سطح روغن بالا میرود. برعکس، وقتی دما در ظرف کاهش مییابد، روغن از ظرف ذخیرهکننده به ظرف بازمیگردد و کپسول هوا را جذب میکند در حالی که سطح روغن کاهش مییابد. وظیفه کپسول این است که هوا را از روغن جدا کند تا از تبدیل شدن روغن عایق جلوگیری کند.
وقتی کپسول شکست میخورد، روغن از فیلتر هوایی بیرون میپاشد. از طریق پنجره بررسی، هیچ روغن عایقی دیده نمیشود زیرا هوا بین کپسول و بدنه ظرف ذخیرهکننده وجود دارد. با باز کردن پوشش جانبی ظرف ذخیرهکننده و خارج کردن کپسول برای بررسی، شکستهایی در پایین کپسول مشاهده میشود.
روش رسیدگی: کپسول را جایگزین کنید. دریچه دودکش نگهدارنده را باز کرده و از طریق شیر نگهدارنده روغن تزریق کنید تا روغن از دریچه دودکش بیرون آید، سپس تزریق روغن را متوقف کرده و پیچ دریچه دودکش را گرفتار کنید. سپس روغن را از طریق شیر خالی کنید تا سطح روغن به حالت عادی برسد. در این زمان، کپسول به طور خودکار هوا خشک را از طریق تنفسگر جذب میکند. به این ترتیب، خطای ظرف نگهدارنده به سرعت حل میشود.
