Hoe om Transfoorkern-aardingfaalte te Diagnoseer en te Verwyder

Die windings en kern van 'n transformator is die primêre komponente verantwoordelik vir die oordrag en transformasie van elektromagnetiese energie. Die versekering van hul betroubare operasie is 'n groot besorgdheid. Statistiese data wys dat kern-verwante probleme die derde-grootste oorsaak van transformatorfaalures is. Vervaardigers het toenemend aandag aan kerndefekte gegee en tegniese verbeteringe ten opsigte van betroubare kern-aarding, kern-aarding-monitering, en die versekering van enkele-punt-aarding geïmplementeer. Operasiedepartemente het ook groot gewig geplaas op die opsporing en identifisering van kernfoute. Nogtans kom kernfoute in transformators steeds gereeld voor, hoofsaaklik as gevolg van multi-punt-aarding en swak kernaarding. Hierdie artikel stel die diagnose- en hanteermetodes vir hierdie twee tipes foute voor.

1. Eliminering van Multi-Punt-Aarding Foute

1.1 Tussentydse maatreëls wanneer die transformator nie uit diens geneem kan word nie

• Indien daar 'n buite-aardingvoer is en die foutstroom relatief groot is, kan die aardingdraad tydelik gedurende die operasie ontwen word. Dit is egter noodsaaklik om dit deurlopend te moniteer om te voorkom dat die kern 'n drijvende potensiaal ontwikkel nadat die foutplek verdwyn.

• Indien die multi-punt-aarding fout onstabiel is, kan 'n veranderlike weerstand (rheostat) in die werklike aardingssirkel ingesluit word om die stroom onder 1 A te beperk. Die weerstandswaarde word bepaal deur die spanning wat oor die oop normale aardingdraad gemeet word, deur die stroom wat deur die aardingdraad vloei, te deel.

• Kromatografiese analise moet gebruik word om die gasgenereerkoers by die foutplek te moniteer.

• Na presiese lokalisering van die foutplek deur metings, indien dit nie direk herstel kan word nie, kan die normale kern-aardingband na dieselfde plek as die foutplek verplaat word om sirkulerende strome beduidend te verminder.

1.2 Grondige instandhoudingsmaatreëls

Wanneer monitering 'n multi-punt-aarding fout bevestig, moet transformators wat afgeskakel kan word, spoedig ontkrag en volledig herstel word om die fout volledig te elimineer. Geskikte instandhoudingsmetodes moet gebaseer op die tipe en oorsaak van die multi-punt-aarding gekies word. In sommige gevalle kan selfs na afskakeling en kernverwydering die foutplek nie gevind word nie. Om die aardingplek akkuraat op die terrein te lokaliseer, kan die volgende metodes gebruik word:

• DC-metode: Verwyder die verbindende band tussen die kern en klemraam. Voer 6 V DC-spanning oor die silikon-staal-laminasies aan beide kante van die juk. Gebruik dan 'n DC-voltemeter om die spanning tussen aangrensende laminasies in volgorde te meet. Die plek waar die spanning nul of polaariteit keer, dui die fout-aardingplek aan.

• AC-metode: Voer 220–380 V AC-spanning toe op die lae-spanningswinding, wat magneetvlug in die kern vestig. Met die kern-klem-verbindende band verwyder, gebruik 'n milliammeter om stroomvloei wat 'n multi-punt-aarding fout aandui, te detecteer. Beweeg die milliammeter sondeer langs elke lamineer-nivo van die juk; die plek waar die stroom tot nul daal, is die foutplek.

2. Abnormale Verskynsels as Gevolg van Multi-Punt-Aarding

• Tweede stroom word in die kern geïnduseer, wat kernverlies verhoog en plaaslike oormatige verhitting veroorsaak.

• Indien ernstige multi-punt-aarding onbehandel vir 'n lang periode bly, sal voortdurende operasie die olie en windings oormatig laat verhit, geleidelik die olie-papier-isolasie laat verouder. Dit kan lei tot die versletering en afbladering van die inter-laminaat-isolasie-beskerming, wat meer ernstige kernverhitting en uiteindelik kernbrand veroorsaak.

• Langdurige multi-punt-aarding degradeer die isolerende olie in olie-geïmpregneerde transformators, wat brandbare gase produseer wat die Buchholz (gas) relais kan aktiveer.

• Kernverhitting kan houten blokke en klemkomponente binne die transformatorvat verkarboneer.

• Ernstige multi-punt-aarding kan die aardingvoer brand, wat lei tot die verlies van die transformator se normale enkele-punt-aarding—'n uiterst gevaarlike toestand.

• Multi-punt-aarding kan ook deleltrodisch ontladingverskynsels veroorsaak.

3. Rede Waarom die Kern Slegs by Een Punt Gedurende Normale Operasie Gemoei Moet Word

Gedurende normale operasie bestaan daar 'n elektriese veld tussen die geenergieerde windings en die transformatorvat. Die kern en ander metaaldele is binne hierdie veld gesit. As gevolg van ongelyke kapasiteitsverspreiding en wisselende veldsterktes, sal, indien die kern nie betroubaar gemoei word nie, laai-ontlaai-verskynsels plaasvind, wat sowel solide as olie-isolasie skade. Daarom moet die kern slegs by een punt gemoei word.

Die kern is samengestel uit silikon-staal-laminasies. Om tweede stroom te verminder, is elke lamineer met 'n klein weerstand (gewoonlik net 'n paar tot 'n paar tientale ohms) van aangrensende lamineers geïsoleer. Omdat die inter-laminaatkapasiteit egter baie hoog is, funksioneer die lamineers as 'n geleidende pad onder wisselende elektriese velde. Dus is die moening van die kern by een punt genoeg om die hele stapel aan grondpotensiaal te klamp.

Indien die kern of sy metaalkomponente twee of meer aardingpunte (multi-punt-aarding) het, word 'n geslote lus tussen hierdie punte gevorm. Hierdie lus sluit 'n deel van die magneetvlug in, wat elektromotorische krag en sirkulerende strome induiseer, wat plaaslike oormatige verhitting veroorsaak en selfs die kern kan brand.

Slegs enkele-punt-aarding van die transformatorkern is betroubare en normale aarding—d.w.s. die kern moet gemoei word, en dit moet slegs by een punt gemoei word.

Kernfoute word hoofsaaklik veroorsaak deur twee faktore: (1) swak konstruksiepraktyke wat lei tot kortsluitings, en (2) toegangsories of eksterne faktore wat multi-punt gronding veroorsaak.