Kako ocijeniti otkriti i otklanjati kvarove u jezgru transformatora

1.1 Opasnosti višetockih grešaka zemljanja u jezgri

Pri normalnoj operaciji, jezgra transformatora mora biti zemljena samo na jednoj točki. Tijekom rada, oko ovinaca se nalaze promjenjive magnetske polja. Zbog elektromagnetske indukcije, postoji parazitna kapacitivnost između visokonaponskih i niskonaponskih ovinaca, između niskonaponskih ovinaca i jezgre, te između jezgre i rezervoara. Ovinaci pod napajanjem kroz te parazitne kapacitivnosti stvaraju plivajući potencijal jezgre u odnosu na zemlju. Budući da su razmaci između jezgre (i drugih metalnih dijelova) i ovinaca nejednaki, nastaju razlike u potencijalu među komponentama. Kada razlika u potencijalu između dvije točke premaši dielektričnu čvrstoću izolacije između njih, događaju se iskre. Ove iskre su intermitentne i, s vremenom, one degradiraju i transformatorsko ulje i čvrstu izolaciju.

1.2 Uzroci grešaka zemljanja jezgre
Uobičajeni uzroci uključuju:

• Kratkospojevi zbog loših tehničkih postupaka izrade ili nedostataka u dizajnu pričvršćivanja;
• Višetocko zemljanje uzrokovano dodacima ili vanjskim faktorima;
• Metalni tuđe predmeti ostavljeni unutar transformatora tijekom montaže, ili zaobljene rubove, koroziju i slag od loših postupaka proizvodnje jezgre.

1.3 Vrste grešaka jezgre
Uobičajene vrste grešaka jezgre transformatora uključuju sljedeće šest kategorija:

• Dodir jezgre s rezervoarom ili pričvršćivačkim strukturama:
  Tijekom instalacije, transportni vijci na poklopcu rezervoara možda nisu okrenuti ili uklonjeni, što dovodi do dodira jezgre s rezervoarom. Ostali primjeri uključuju dodir pričvršćivačkih ploča s granama jezgre, savijene silikatne željezne ploče koje dodiruju pričvršćivačke ploče, pad papirne izolacije između donjih pričvršćivačkih stopala i juka, omogućujući dodir s laminama, ili previše dugi termometarski bušenici koji dodiruju pričvršćivačke ploče, juka ili stupce jezgre. Previse dugački čelikovi rukavci na vijcima kroz jezgru kratično spojene s silikatnim željeznim pločama.
• Tuđi predmeti u rezervoaru koji uzrokuju lokalne kratkospojeve u jezgri:Na primjer, u 31,500/110 kV snabdevačkom transformatoru u Šansi prilikom podizanja poklopca otkriven je ručni vijak između pričvršćivača i juka. Drugi 60,000/220 kV transformator sadržavao je 120 mm bakarni vodnik.
• Vlažnost ili oštećenje izolacije jezgre:Nagomilani mulj i vlažnost na dnu smanjuju otpornost izolacije. Deterioracija ili penetracija vlažnosti u izolaciju pričvršćivača, izolaciju stopala ili izolaciju kutije jezgre (papirnatu ploču ili drvene blokove) može dovesti do visokootporne višetocke zemlje.
• Izgorene ležaje u uljnim pumpama:Metalne čestice ulaze u rezervoar, osipa se na dno, i - pod djelovanjem elektromagnetskih sila - formiraju provodne mostove između donjeg yokea jezgre i stopala ili dna rezervoara, što dovodi do višetocke zemlje.
• Loša upravljanje i održavanje, kao što je neispunjavanje planiranih pregleda.

2.1 Metode testiranja grešaka jezgre

• Ako je otpor 200–400 Ω: postoji zemljanje visokog otpora; transformator treba popraviti.
• Ako je otpor >1,000 Ω: struja zemljanja je mala i teško je eliminirati; jedinica može nastaviti s radom s periodičnim online nadzorom (klipni štapić ili DGA).
• Ako je otpor 1–2 Ω: potvrđeno je metalno zemljanje; odmah su potrebne korektivne akcije.

2.2 Metode tretmana višetockog zemljanja

• Za transformator s vanjskim zemljajuščim vodom jezgre, u zemljištu se može umetnuti otpornik za ograničenje strujnog greška - ovo je samo privremena hitna mjera.
• Ako je greška uzrokovana metaličkim tuđim predmetima, pregled podizanjem kaputa obično identificira problem.
• Za greške uzrokovane rezidivima ili nagomilanju metalne prahine, učinkovite metode popravka uključuju impulzni razlaganje kondenzatora, AC luk ili tehnike visokostrujnog impulza.

• Jezgra treba biti ravna, s cjelovitim izolacijskim pokrovom,紧密堆叠的层压板，边缘无翘起或波浪。表面必须无油渍和污染物；不得有层间短路或桥接；接缝间隙必须符合规格。
• Jezgra mora održavati dobru izolaciju od gornjih/donjih štapova, čelika u kvadrat, pritisnih ploča i baza.
• Mora postojati uniforman i vidljiv razmak između čeličnih pritisnih ploča i jezgre. Izolacijske pritisne ploče moraju biti cjelovite - bez pukotina ili oštećenja - i pravilno zategnute.
• Čelične pritisne ploče ne smiju formirati zatvorenu petlju i moraju imati točno jednu točku zemljanja.
• Nakon prekidanja veze između gornjeg štapa i jezgre, te između čelične pritisne ploče i gornjeg štapa, mjeri se otpornost izolacije između jezgre/štapa i jezgre/pritisnih ploča. Rezultati bi trebali pokazati nema značajne promjene u usporedbi s povijesnim podacima.
• Vijci moraju biti zategnuti; pozitivni/negativni vijci i zaklopne mutne na štapovima moraju biti sigurno fiksirani, u dobrim kontaktu s izolacijskim prašnjacima i ne smiju pokazivati znakove ispraznjenja ili sagorijevanja. Negativni vijci moraju održavati dovoljnu razinu razmaka od gornjeg štapa.
• Prohodi kroz jezgru moraju biti zategnuti, s otpornošću izolacije koja je u skladu s povijesnim testnim rezultatima.
• Uljaši moraju biti prozračeni; razmaci za uljaševe kanale moraju biti uredno raspoređeni, bez padanja ili blokiranja protoka.
• Jezgra mora imati samo jednu točku zemljanja. Traka za zemljanje treba biti iz ljuštice bakra, debljine 0,5 mm i širine ≥30 mm, umetnuta u 3-4 sloja jezgre. Za velike transformatore, dubina umetanja mora biti ≥80 mm. Ispodloženi dijelovi moraju biti izolirani kako bi se spriječilo kratanje jezgre.
• Struktura zemljanja mora biti mehanički čvrsta, dobro izolirana, bez zatvorenih petlji i ne u kontaktu s jezgrom.
• Izolacija mora biti ispravna, a zemljanje pouzdano.