Krafttransformatorns konservatortank misslyckande: Fallstudie och reparation

1. Bedömning och analys av ovanliga transformerljud

Under normal drift utstrålar en transformator vanligtvis ett jämnt och kontinuerligt växelströmsbrum. Om ovanliga ljud uppstår, orsakas de generellt av interna bågning/avlossning eller externa momentana kortslut.

Förhöjt men jämnt transformerljud: Detta kan orsakas av enfasig jordning eller resonans i elkraftnätet, vilket leder till överspänning. Både enfasig jordning och resonansöverspänning i nätet kommer att öka transformatorns ljud, vilket gör det skarpare än normalt. I sådana fall bör en sammanvägande bedömning göras tillsammans med läsningar från spänningsmätare. Det kan också bero på transformatoröverbelastning, särskilt när transformatorn levererar belastningar som bågugnar eller thyristoromvandlare. På grund av harmoniska komponenter kan transformatorn för tillfället utstråla "wow-wow"-ljud eller intermittenta "klick"-ljud. Om transformatorns belastning överstiger den tillåtna normala överbelastningsgränsen bör belastningen minskas enligt platsregler.

Förhöjt och ojämnt transformerljud: När storkapacitativa anläggningar startar, kan den signifikanta belastningsvariationen leda till att transformatorns ljud ökar. På liknande sätt, när ferromagnetisk resonans uppstår i systemet, kan transformatorn producera ojämnt brus med varierande intensitet.

Avlossningsljud från transformator: Detta indikerar allvarlig förorening av porcelanstillbehör eller dålig kontakt vid anslutningsklamrar. Om knastrande avlossningsljud hördes från transformatorn, och blå korona eller gnistor är synliga nära transformatorns bukser under natttid eller regnväder, antyder detta dålig intern kontakt eller isoleringsbrott. Om avlossningen inträffar internt, kan det vara statisk avlossning från ej jordade delar, viktingsdelar avlossning eller avlossning på grund av dålig kontakt vid tapppositionering. Transformatorn utstrålar "knastret" eller "brusande" ljud som varierar beroende på avståndet från felet. I sådana fall krävs ytterligare tester eller avstängning av transformatorn för inspektion.

Explosiva ljud från transformator: När systemkortslut eller jordfel uppstår, flödar stora kortslutströmmar genom transformatorn, vilket orsakar "knastret". I allvarliga fall kan ett högt vrål höras, vilket indikerar isoleringsbrott antingen inuti transformatorn eller på dess yta. Transformatorn bör omedelbart tas ur drift för inspektion.

Kokande vattneljud från transformator: Om transformatorn utstrålar ljud som liknar kokande vatten, följt av snabba temperaturförändringar och stigande oljanivå, bör detta diagnostiseras som allvarlig överhettning orsakad av kortslut i transformatorviktingar eller dålig kontakt vid tapppositionering. Transformatorn bör omedelbart tas ur drift för inspektion.

Diverse buller från transformator: Detta kan orsakas av vibration från lösa enskilda komponenter på transformatorn eller glömda delar på järnkärnan. Om det följs av betydligt förhöjt transformerljud medan ström och spänning inte visar några uppenbara avvikelser, kan det bero på lossna kärngångsskruvar eller lossade muttrar som pressar kärnan, vilket leder till förhöjd vibration av siliciumstålplåtar. Detta resulterar i att transformatorn utstrålar starkt, ojämnt "buller" eller ljud som liknar "hamrande" och "vind som blåser".

Sammanfattningsvis kan transformatorfel kategoriseras på olika sätt beroende på deras orsaker. Eftersom transformatorfel involverar många aspekter, kan de indelas enligt kretsar: elektriska kretsfel, magnetiska kretsfel och oljeledsfel. Elektriska kretsfel hänvisar främst till vikting- och ledningsfel, inklusive: isoleringsålder och fuktinträngning i viktingar, dålig kontakt vid tapppositionering, dålig materialkvalitet och tillverkningsprocesser, fel orsakade av överspänningsslag och sekundära systemkortslut. Magnetiska kretsfel hänvisar generellt till fel som uppstår i kärnan, yoke och klampkomponenter, inklusive: kortslut i siliciumstålplåtar, isoleringsbrott mellan kärngångsskruvar, yokeklamrar och kärnan, samt avlossningar på grund av dålig kärnjordning.

Transformatorfel är inte reflektioner av en enda faktor utan involverar många faktorer, och ibland kan falska fenomen även uppstå. Därför måste transformatorkarakteristiska tester och en omfattande analys utföras för att exakt och pålitligt identifiera felorsaken, fastställa felens natur, föreslå en mer komplett behandlingsmetod och säkerställa transformatorns säkra drift.

2. Transformatorunderhållsfallstudie

Diagnos och hantering av konservatortankfel

När konservatortanken visar en full oljenivå med transformerolja som sprutar ut från andningsventilen, men gasprotektion (Buchholz-relä), tryckavlastningsventil och differentiell skydd har inte aktiverats, ger elektriska tester efter avstängning av transformatorn normala resultat. När inspektionsfönstret till konservatortanken öppnas, är ingen olja synlig. I detta fall kan det fastställas att konservatortanken har brutit samman.

Transformatorns konservatortank har en kapselstruktur. När inspektionsfönsterets slutkap är öppet, bör olja normalt vara synlig genom glasfönstret. När oljetemperaturen i tanken stiger, går den utvidgade oljan in i konservatortanken. Vid denna tid expellerar andningsventilen luft från kapseln, och oljenivån stiger med indikation. Å andra sidan, när oljetemperaturen i tanken sjunker, flyter oljan i konservatortanken tillbaka till tanken p.g.a. kontraktion, och kapseln drar in luft när oljenivån sjunker. Kapselns funktion är att isolera luften från oljan, förhindrar åldring av isoleringsolja.

När kapseln räcks, sprutar olja ut från andningsventilen. Genom inspektionsfönstret är ingen isoleringsolja synlig eftersom luft finns mellan kapseln och konservatortankens kropp. Ytterligare öppning av konservatortankens sidkap och extrahering av kapseln för inspektion kommer att avslöja sprickor i kapselns botten.

Hanteringsmetod: Ersätt kapseln. Öppna konservatörens avloppsport och pumpa in olja genom konservatörens ventil tills olja syns i avloppsporten, stäng sedan av oljepumpningen och skruva fast avloppsportskruven. Dränna sedan olja från ventilen tills oljenivån är normal. I detta läge kommer kapseln automatiskt att dra in torr luft genom andningsventilen. På detta sätt åtgärdas felet i konservatörstanken snabbt.