Hvordan vurdere detektere og fejlsøge transformerkernefejl

1.1 Farer ved flerpunktsgjordningsfejl i kernen

Under normal drift skal en transformatorjernkern kun være gjortet på ét punkt. Under drift findes alternaterende magnetiske felter omkring vindingerne. På grund af elektromagnetisk induktion findes parasitkapacitancer mellem højspændings- og lavspændingsvindinger, mellem lavspændingsvindingen og kernen, og mellem kernen og tanken. De spændingsførte vindinger kobler gennem disse parasitkapacitancer, hvilket får kernen til at udvikle et flydende potentiale i forhold til jorden. Da afstandene mellem kernen (og andre metaldele) og vindingerne er ulige, opstår potentiafforskelle mellem komponenterne. Når potentiafforskellen mellem to punkter overstiger dielektriske styrken af isoleringen imellem dem, finder der sparkdischarge sted. Disse discharget er intermittente og nedbryder både transformatorolie og solid isolering over tid.

1.2 Årsager til kergjordningsfejl
Almindelige årsager inkluderer:

• Kortslutninger på grund af dårlige konstruktionsmetoder eller designfejl i gjordningsremme;
• Flerpunktsgjordning forårsaget af tilbehør eller eksterne faktorer;
• Metaliske fremmedlegemer, der er blevet tilbage i transformator under montering, eller skarpe kanter, rust og svovlslib fra dårlige kerneproduktionsprocesser.

1.3 Typer af kerfejl
Almindelige typer af transformatorkerfejl inkluderer følgende seks kategorier:

• Kernens kontakt med tanken eller klampekonstruktioner:
  Under installation kan transportbolte på tanklokket ikke blive vendt eller fjernet, hvilket får kernen til at berøre tanken. Andre tilfælde inkluderer klampelimbsplader, der berører kerlimber, vajrede siliciumstålblade, der berører klampplader, faldet papirisolering mellem nederste klampefod og yoke, som tillader kontakt med laminater, eller for lange termometerbusser, der berører klamper, yokes eller kernestøjler. For lange stålmanchetter på gennemkernede bolte, der kortslutter til siliciumstålblade.
• Fremmedlegemer i tanken, der forårsager lokale kortslutninger i kernen:For eksempel blev der fundet en skruetrækshåndtag, der var fastnet mellem klampe og yoke, under løftning af lokket på en 31.500/110 kV strømtransformator på en understation i Shanxi. En anden 60.000/220 kV transformator indeholdt en 120 mm kobberledning.
• Fugt eller skade på kerisolation:Nedlagt slib og fugt i bunden reducerer isoleringsmodstanden. Forringelse eller fugtintrængen i klampeisolering, fodpadisolering eller kerboksisolering (papirbord eller træblokke) kan føre til højresistiv flerpunktsgjordning.
• Slidte lejer i oliebadspumper:Metaliske partikler indgår i tanken, sætter sig i bunden, og - under elektromagnetiske kræfter - danner ledende broer mellem den nederste kerjoke og fodpad eller tankbund, hvilket forårsager flerpunktsgjordning.
• Dårlig drift og vedligeholdelse, såsom manglende udførelse af planlagte inspektioner.

2.1 Testmetoder for kerfejl

• Hvis modstanden er 200–400 Ω: findes der høj-resistans-gjordning; transformatoren kræver reparation.
• Hvis modstanden >1,000 Ω: er jordstrømmen lille og svær at eliminere; enheden kan fortsætte med periodisk online overvågning (klemme-ammeter eller DGA).
• Hvis modstanden er 1–2 Ω: bekræftes metalisk gjordning; umiddelbar korrektiv handling er obligatorisk.

2.2 Behandlingsmetoder for flerpunktsgjordning

• For transformere med eksterne jordforbindelser til kerne kan en modstand indsættes i serie i jordforbindelseskredsløbet for at begrænse fejlstrømmen – dette er kun en nødforanstaltning af midlertidig karakter.
• Hvis fejlen skyldes metaliske fremmedlegemer, identificerer inspektion ved løftning af transformerens låg normalt problemet.
• For fejl forårsaget af spændelever eller akkumuleret metalpulver omfatter effektive rettsforanstaltninger kondensatorudladningsimpuls, vekselstrømsbue eller højstrømsimpulsteknikker.

• Kernen skal være plan, med intakt isoleringsbelægning, tæt pakket lagdeling og ingen opcurling (opløftning) eller bølgethed langs kanterne. Overfladerne skal være fri for olieaffald og forureninger; der må ikke forekomme kortslutninger eller brodannelse mellem lagene; samlede spalter skal overholde specifikationerne.
• Kernen skal opretholde god isolation fra øverste/nedre klemmer, firkantede jern, trykplader og bundplader.
• Der skal være en ensartet og synlig spalte mellem ståltrykplader og kernen. Isolerende trykplader skal være intakte – uden revner eller skader – og korrekt strammet.
• Ståltrykplader må ikke danne en lukket sløjfe og skal have præcis ét jordforbindelsespunkt.
• Efter afbrydelse af forbindelsen mellem øverste klemme og kernen samt mellem ståltrykplade og øverste klemme måles isolationsmodstanden mellem kernen/klemmerne og kernen/trykpladerne. Resultaterne skal vise ingen væsentlig ændring i forhold til historiske data.
• Skruer skal være strammet; positive/negative trykpind og sikringsmøtrikker på klemmerne skal være sikret, have god kontakt med isolerende underlagsskiver og vise ingen tegn på udledning eller forbrænding. Negative pind skal opretholde tilstrækkelig afstand fra den øverste klemme.
• Gennemgående kernekerner skal være strammet, og isolationsmodstanden skal være i overensstemmelse med tidligere testresultater.
• Oliekanalerne skal være ublokkerede; oliekanalet afstandsholdere skal være ordentligt anbragt uden at falde af eller blokere strømningen.
• Kernen må have præcis ét jordforbindelsespunkt. Jordbåndet skal fremstilles af purpurkobber, 0,5 mm tykt og ≥30 mm bredt, og indføres i 3–4 kerne-lag. Ved store transformere skal indføringens dybde være ≥80 mm. Udsatte dele skal være isoleret for at forhindre kortslutning i kernen.
• Jordforbindelseskonstruktionen skal være mekanisk robust, velisoleret, ikke-dannende en sløjfe og ikke i kontakt med kernen.
• Isolationen skal være intakt, og jordforbindelsen pålidelig.