Analyse og rettferdige tiltak for isoleringsfeil i krafttransformatorer
De mest brukte strømtransformatorer: Olje-dypet og tørre harde resintype transformatorer
De to mest brukte strømtransformatorer i dag er olje-dypede transformatorer og tørre harde resintype transformatorer. Isoleringssystemet til en strømtransformator, sammensatt av ulike isolerende materialer, er grunnleggende for dens riktige funksjon. Tjenesten til en transformator bestemmes hovedsakelig av levetiden til dens isolerende materialer (olje-papir eller resine).
I praksis skyldes de fleste transformatorfeil skade på isoleringssystemet. Statistikk viser at isoleringsrelaterte feil utgjør over 85% av alle transformatorulykker. Riktig vedlikeholdte transformatorer med fokus på isoleringshåndtering kan oppnå ekstremt lange tjenesteyrelser. Derfor kan beskyttelse av normal transformatorfunksjon og styrking av rimelig vedlikehold av isoleringssystemet i stor grad sikre lengre levetid for transformatorer, der forebyggende og prediktivt vedlikehold er nøkkelen til å forbedre transformatorlanglevitet og strømforsyningsreliabilitet.
1. Mislykket fast papirisolering
I olje-dypede transformatorer er de viktigste isolerende materialene isolerende olje og faste isolerende materialer som inkluderer isoleringspapir, pressplate og treblokker. Transformatorisolering aldring refererer til nedbrytingen av disse materialene på grunn av miljøfaktorer, noe som fører til reduksjon eller tap av isolerende styrke.
Fast papirisolering er en av de primære komponentene i olje-dypede transformatorisoleringssystemer, inkludert isoleringspapir, plater, putter, ruller og bindetaper. Dets hovedkomponent er cellulose med kjemisk formel (C6H10O5)n, hvor n representerer polymerisasjonsgrad (DP). Nyt papir har typisk en DP på rundt 1300, som reduseres til omtrent 250 når mekanisk styrke har blitt redusert med mer enn halvparten.
Når materiale er ytterst aldet med en DP på 150-200, har det nådd slutten av sin levetid. Som isoleringspapiret aldres, reduseres DP og trekkestyrke gradvis mens det produserer vann, CO, CO2 og furfural (furanaldehyd). Disse aldringsprodukter er i stor grad skadelige for elektriske anlegg, de reduserer brytningspanningen og volummotstand for isoleringspapir, øker dielektrisk tap og reduserer trekkestyrken, potensielt korrodere metallkomponenter.
Fast isolering viser irreversibel aldringsegenskaper, med nedbryting av mekanisk og elektrisk styrke som ikke kan gjenopprettes. Siden transformatorlevealder hovedsakelig avhenger av levetiden til isolerende materiale, må olje-dypede transformatorers faste isoleringsmaterialer ha fremragende elektriske isolasjonegenskaper og mekaniske egenskaper, med langsom prestasjonnedbryting over mange år med drift - indikasjon på gode aldringsegenskaper.
1.1 Egenskaper til pappfibermaterialer
Isoleringspappfiber er den viktigste isolerende komponenten i olje-dypede transformatorer. Pappfiber er den grunnleggende faste vevskomponenten i planter. I motsetning til metallsentralisatorer med riktige frie elektroner, har isoleringsmaterialer nesten ingen frie elektroner, med minimal konduktivstrøm hovedsakelig fra ionisk konduksjon. Cellulose består av karbon, hydrogen og oksygen. På grunn av hydroxylgrupper i dets molekylære struktur, har cellulose potensial til å danne vann, noe som gir pappfiber fugleabsorberende egenskaper.
I tillegg kan disse hydroxylgruppene betraktes som sentre omringet av ulike polare molekyler (som syrer og vann), bundet av vannstoffbindinger, gjør fiber følsomme for skade. Pappfibrene inneholder også typisk omtrent 7% urenheter, inkludert fukt. På grunn av fibrenes kolloide natur, kan denne fukten ikke bli fullstendig fjernet, noe som påvirker pappfiberprestasjonen.
Polare fiber absorberer lett fukt (vann er et sterkt polært medium). Når pappfiber absorberer vann, svakner interaksjonen mellom hydroxylgrupper, noe som fører til hurtig forringing av mekanisk styrke under ustabil fibrestruktur. Derfor undergår isoleringskomponenter av papp vanligvis tørket eller vakuumtørket behandling, fulgt av impregnering med olje eller isolerende lak før bruk.
Formålet med impregnering er å holde fiber fuktige, for å sikre høyere isolasjon og kjemisk stabilitet sammen med forbedret mekanisk styrke. I tillegg, ved å segle papp med lak, reduseres fuktabsorpsjon, forebygges materialoksidasjon, og fyller hull for å minimere bobler som kan påvirke isolasjonsegenskaper og forårsake delvis utslipp og elektrisk brytning. Imidlertid mener noen at laking etterfulgt av oljeinntrekking kan føre til at noen lakk gradvis løses i oljen, noe som påvirker oljeprestasjon, krever forsiktig oppmerksomhet på slik lakknapping.
Selvfølgelig har ulike fibermaterialkomposisjoner og varierende kvalitetsnivåer av samme komposisjon fiber ulike innvirkninger og egenskaper. For eksempel har bomull den høyeste fiberinnhold, hemp har de sterkeste fibrer, og visse importerte isolerende pressplater med bedre bearbeiding viser betydelig bedre prestasjon sammenlignet med noen innlandspressplater. De fleste transformatorisoleringmaterialer bruker ulike former for papp (som pappband, pressplate og trykkformet pappkomponenter) for isolering.
Derfor er det viktig å velge kvalitetsbaserte fiberbaserte isoleringspappmaterialer under transformatorproduksjon og vedlikehold. Fiberpapp gir spesielle fordeler som praktiskhet, lav kostnad, enkel bearbeiding, enkel form og behandling ved moderate temperaturer, lett vekt, moderat styrke, og lett absorpsjon av impregneringsmaterialer (som isoleringslak og transformatorolje).
1.2 Mekanisk styrke av pappisoleringmaterialer
For olje-dypede transformatorer som velger pappisoleringmaterialer, er de viktigste faktorene utenom fiberkomposisjon, tetthet, permeabilitet og jevnhet inkludert mekaniske styrkekrav som trekkestyrke, punkturstyrke, revnestyrke og tøffhet:
Trekkestyrke: Den maksimale spenningsen pappfiber kan tåle under strekklast uten å bryte.
Punkturstyrke: En måling av pappfibers evne til å tåle trykk uten å spruke.
Revnestyrke: Kraften som kreves for å revne pappfiber må oppfylle relevante standarder.
Toughness: Styrken til papir når det er brettet eller pressspænne når det er bøyet, må oppfylle tilsvarende krav.
Solid isolasjonsevne kan vurderes ved prøvetaking for å måle graden av polymerisering av papir eller pressspænne, eller ved bruk av høyytelses flytende kromatografi for å måle furfuralinnholdet i oljen.
Dette hjelper med å analysere om interne transformatorfeil involverer solid isolasjon, eller om lavtemperatur overoppvarming fører til lokal aldring av vindingsisolasjon, eller for å bestemme aldringsgraden av solid isolasjon. For fiberisolering under drift og vedlikehold, bør man legge merke til kontroll av transformatorens nominelle last, sikre god luftomsetning og varmeavledning i driftsmiljøet, forhindre unødig temperaturstigning og oljemangel i tanken. Det skal også tas forholdsregler for å forhindre oljesmutting og forringelse som kan forskynde fiberaldring, svekke transformatorisolasjonsevne, levetid og sikker drift.
1.3 Forringelse av fibrebaserte materialer
Dette inkluderer hovedsakelig tre aspekter:
Fiberbrittlighet: Overmatig varme som fører til at fuktighet separeres fra fibrematerialene, forskyner fiberbrittlighet. Brittle, avbladde papir kan føre til isolasjonsfeil og elektriske ulykker under mekanisk vibrasjon, elektrodynamisk spenning og driftsbølger.
Redusert mekanisk styrke av fibrematerialer: Mekanisk styrke av fibrematerialer reduseres med økt varmetid. Når transformatorvarme fører til at fuktighet igjen pressas ut av isolasjonsmaterialene, kan isolasjonsmotstand verdier øke, men mekanisk styrke vil betydelig reduseres, gjør isolerende papir uforstårlig for mekaniske krefter fra kortslutningsstrømmer eller pulselast.
Kontraksjon av fibrematerialer: Etter brittlighet, kontraherer fibrematerialer, reduserer klampetrykket og kan potensielt føre til skiftebevegelse. Dette kan føre til transformatorvindingers forflytning og friksjon under elektromagnetisk vibrasjon eller impuls spenning, skade isolasjon.
2. Flytende oljeisolasjon feil
Olje-dypet transformator ble oppfunnet av den amerikanske forskeren Thompson i 1887 og fremmet for strømtransformatorapplikasjoner av General Electric og andre i 1892. Den flytende isolasjonen referert her er transformatoroljeisolasjon.
2.1 Karakteristika av olje-dype transformatorer:
① Forbedrer signifikant elektrisk isolasjonsevne, forkorter isolasjonsavstand, reduserer utstyrsvolum; ② Forbedrer effektivt varmeoverføring og -avledning, øker tillatt strømtetthet i ledere, reduserer utstyrsvekt. Varmen fra operativ transformatorkjernen overføres gjennom termisk sirkulasjon av transformatorolje til transformatorkabinettet og radiator for avledning, dermed forbedrer effektiv kjøling; ③ Olje-dyping og -sealing reduserer oksidasjon av visse interne komponenter og monteringer, utvider levetiden.
2.2 Egenskaper av transformatorolje
Operativ transformatorolje må ha stabile, gode isolerende og varmeledende egenskaper. Nøkkel egenskaper inkluderer isolasjonsevne (tan δ), viskositet, frysepunkt, og syreverdi. Isolerende olje raffinert fra petroleums er en blanding av ulike karbonhydrater, resiner, syrer, og andre urenheter med egenskaper som ikke er helt stabile. Under temperatur, elektrisk felt, og lys effekter, oksiderer olje kontinuerlig. Under normale forhold, foregår denne oksideringsprosessen sakte; med riktig vedlikehold, kan olje beholde nødvendig kvalitet uten å aldre for opptil 20 år. Imidlertid, metaller, urenheter, og gasser blandet i oljen forskyner oksidering, forverrer oljekvaliteten, mørklag fargen, trøyer gjennomsiktigheten, og øker fuktighet, syreverdi, og askemengde, dermed forverrer oljeegenskapene.
2.3 Årsaker til forringelse av transformatorolje
Transformatorolje forringelse kan deles inn i forurensning og degradering etapper basert på alvorlighetsgrad.
Forurensning refererer til fuktighet og urenheter blandet i oljen—dette er ikke oksideringsprodukter. Forurenset olje opplever forringet isolasjonsevne, redusert nedbrytnings elektrisk feltstyrke, og øket dielektrisk tapshjørne.
Degradere resultater fra oljeoksidasjon. Denne oksidasjonen refererer ikke bare til karbonhydrogenoksidasjon i ren olje, men involverer urenheter i oljen som forskyner oksidasjonsprosessen, spesielt kobber, jern, og aluminium metallpartikler.
Oksygen kommer fra luft inne i transformator. Selv i fullt seglet transformator, er omtrent 0.25% oksygen til stede. Oksygen har høy løselighet, dermed okkuperer en høy andel av løste gasser i oljen.
Under transformatorolje oksidasjon, virker fuktighet som en katalysator og varme som en forskyner, forårsaker transformatorolje å produsere sludder. Dette påvirker ytelsen hovedsakelig gjennom: store nedfallende partikler under elektrisk felt påvirkning; urenheter nedfall koncentrert i områder med sterkest elektrisk felt, danner ledende "broer" over transformatorisolasjon; ujevn nedfall former separate lengdevis streker som kan alignere med elektriske feltlinjer, forhindrer varmeavledning, forskyner isolasjonsmaterialealdring, og forårsaker redusert isolasjonsmotstand og nedsatt isolasjonsnivå.
2.4 Prosesse for transformatorolje degradering
Under oljedegradering, primære biprodukter inkluderer peroksid, syrer, alkoholer, ketoner, og sludder.
Tidlig degraderings fase: Olje genererer peroksid som reagerer med isolerende fibermaterialer for å danne oksidert cellulose, reduserer mekanisk styrke av isolerende fiber, forårsaker brittlighet og isolasjonsshrinkning. Genererte syrer er tette fettsyre. Selv om mindre korrosiv enn mineralsyre, er deres vekstrate og påvirkning på organiske isolerende materialer betydelig.
Senere nedbrytningsfase: Slamm dannes når syrer korroderer kobber, jern, isolerende lak og andre materialer, reagerer for å danne slamm – en viskøs, asfaltliknende polymerisk ledeende stoff. Det løser seg moderat i olje og dannes raskt under påvirkning av elektrisk felt, hefter seg til isolerende materialer eller kantene av transformatortanken, deponeres på oljerør og radiatorfjærer, øker transformatorens driftstemperatur og reduserer dielektrisk styrke.
Oksidasjonsprosessen av olje består av to hovedreaksjonsforhold: først, for høy syreverdi i transformator, som gjør oljen sur; andre, oksider løst i olje transformerer til forbindelser som ikke er løselige i olje, og gradvis forverrer oljekvaliteten i transformator.
2.5 Analyse, vurdering og vedlikehold av transformatorolje
① Forringelse av isolerende olje: Både fysiske og kjemiske egenskaper endres, noe som nedsinker elektrisk ytelse. Testing av oljesyreverdi, overflate spenning, slammnedsettelse og vannløselig syreverdi kan bestemme om denne defekttype eksisterer. Regenerering av oljebehandling kan eliminere forringelsesprodukter, selv om prosessen også kan fjerne naturlige antioxidanter.
② Vannkontaminasjon av isolerende olje: Vann er et sterkt polar stoff som let ioniseres og dekomponerer under elektriske felt, øker ledeende strøm i isolerende olje. Selv minimal fuktighet øker signifikant dielektisk tap i isolerende olje. Testing av oljefuktighetsinnhold kan identifisere denne defekttypen. Trykk vakuum olje filtrering eliminerer generelt fuktighet.
③ Mikrobiell kontaminasjon av isolerende olje: Under installasjon av hovedtransformator eller kjerrevekting, kan insekter på isolerende komponenter eller menneskelig svedrester bære bakterier, som forurenser isolerende olje; eller oljen kan allerede være infisert med mikroorganismer. Hovedtransformatorer opererer vanligvis i miljøer på 40-80°C, som er svært gunstig for mikrobiell vekst og reproduksjon. Siden mineraler og proteiner i mikroorganismer og deres utskillelser har langt lavere isolasjonegenskaper enn isolerende olje, øker de oljedielektrisk tap. Denne defekten er vanskelig å håndtere med lokalt sirkulasjonssystem, da noen mikroorganismer alltid blir igjen på fast isolasjon. Etter behandling kan transformatorisolasjon midlertidig gjenopprettes, men driftsmiljøet er gunstig for mikrobiell regrowth, noe som fører til at isolasjonen forverres år for år.
④ Alkydharz isolerende lak med polare stoffer som løses i olje: Under påvirkning av elektrisk felt, undergår polare stoffer dipolrelaksasjonspolarisering, forbruker energi under AC-polariseringsprosesser, øker oljedielektrisk tap. Selv om isolerende lak undergår hardneringsprosess før den forlater fabrikken, kan det være ubehandlet etterlot seg. Etter å ha operert en stund, ulovlig behandlet lak løses gradvis i olje, progressive forringing av isolasjonsegenskaper. Inntrøffetidspunktet for denne defekten relatert til grunnleggende lakbehandlingen; en eller to adsorpsjonsbehandlinger kan oppnå visse effekter.
⑤ Olje bare forurenet med vann og urenheter: Denne forurensningen endrer ikke oljens grunnleggende egenskaper. Fuktighet kan fjernes gjennom tørking; urenheter kan ryddes gjennom filtrering; luft i olje kan fjernes gjennom vakuumtrekk.
⑥ Blanding av to eller flere ulike kilder av isolerende olje: Oljeegenskaper skal møte relevante spesifikasjoner; oljespesifikk tyngde, frysepunkt, viskositet og flammepunkt skal være liknende; og blandet oljestabilitet skal møte krav. For degradert blandet olje, kreves kjemiske regenereringmetoder for å separere forringelsesprodukter og gjenopprette egenskaper.
3. Tørre typen epoksyharts isolasjon og egenskaper
Tørre transformatorer (som refererer til epoksyharts isolerte transformatorer) brukes hovedsakelig på plasser med høye brannsikkerhetskrav, som høye bygninger, flyplasser og oljetanklagre.
3.1 Typer av hartsisolasjon
Epoksyharts isolerte transformatorer kan klassifiseres inn i tre typer basert på produksjonsprosesskarakteristika: epoksy-kvarts sand blanding vakuum gjøting type, epoksy-alkalifri glasfiberforsterket vakuum differensialtrykk gjøting type, og alkalifri glasfiber omsluttende impregneringstype.
① Epoksy-Kvarts Sand Blanding Vakuum Gjøting Isolasjon: Disse transformatorer bruker kvarts sand som fyllstoff for epoksyharts. Spoler pakket og behandlet med isolerende lak plasseres i gjøtingsformer og vakuum-gjøtet med en blanding av epoksyharts og kvarts sand. På grunn av utfordringer i gjøtingsprosessen for å møte kvalitetskrav – som restbobler, lokale uhomogenitet av blanding, og potensielle lokale termiske spenningsknusninger – er disse isolerte transformatorer ikke egnet for fuktige, varme miljøer og områder med betydelige belastningsvariasjoner.
② Epoksy Alkalifri Glasfiber Forsterket Vakuum Differensialtrykk Gjøting Isolasjon: Dette bruker korte alkalifrie glasfibers eller glasmat som ytre isolasjon mellom vindingslag. Ytreste isolasjonsomslagstydde er vanligvis en tynn isolasjon på 1-3mm. Etter blanding med epoksyharts gjøtingsmateriale i riktig proporsjon, fjernes luftbobler under høyt vakuum før gjøting. Siden omslagsisolasjonstydde er tynn, kan dårlig impregnasjon lett danne delvis utslippspunkter. Derfor må gjøtingsmaterialeblandingen være komplett, vakuumdegassing være grundig, og lav viskositet og gjøtingshastighet må kontrolleres for å sikre høykvalitativ impregnasjon av spolepakker under gjøting.
③ Alkalifri Glasfiber Omsluttende Impregnering Isolasjon: Disse transformatorer fullfører lag isolasjonsbehandling og spoleimpregnering samtidig under vindingsprosessen. De krever ikke vindingsformemodeller som trengs i de to foregående impregnasjonsprosesser, men krever lav viskositet harts som ikke skal beholde mikrobobler under vinding og impregnering.
3.2 Isolasjonsegenskaper og vedlikehold av harts-transformatorer
Isolasjonsnivået for harts-transformatorer er ikke signifikant forskjellig fra oljeimpregnerede transformatorer; de nøkkelmessige forskjellene ligger i temperaturstigning og delvis utslippmålinger.
① Temperaturøkningsegenskaper: Hardestertransformasjoner har høyere gjennomsnittlig temperaturøkning enn oljeisolate transformatorer, noe som krever isoleringsmaterialer med høyere varmestandighet. Imidlertid reflekterer ikke gjennomsnittlig temperaturøkning den høyeste spåtpunktstemperaturen i vindinger. Hvis varmestandighetsgraden til isoleringsmateriale velges kun basert på gjennomsnittlig temperaturøkning, eller velges feilaktig, eller hardestertransformatorer opererer under langvarig overbelastning, vil dette påvirke transformatorens levetid.
Siden målt temperaturøkning ofre ikke reflekterer den høyeste spåtpunktstemperaturen, bør infrarød termometer brukes til å sjekke de høyeste spåtpunktene hos hardestertransformatorer under maksimal belastning, når det er mulig. Kjølingventilretningen og -vinkelen bør justeres for å kontrollere lokal temperaturøkning og sikre trygg transformatoroperasjon.
② Lokal utladelsegenskaper: Størrelsen på lokale utladelser i hardestertransformatorer er relatert til elektrisk feltfordeling, jevnhet i hardesterblandingen, og om det finnes restgasser eller revner i hardesteren. Størrelsen på lokale utladelser påvirker transformatorens ytelse, kvalitet og levetid. Derfor er måling og aksept av nivået av lokale utladelser en grunnleggende vurdering av produksjonsprosessen og kvaliteten. Målinger av lokale utladelser bør utføres ved overdragelse av hardestertransformatorer og etter større reparasjoner, og endringer i lokale utladelser bør brukes til å vurdere kvaliteten og stabiliteten i ytelsen.
Med økende bruk av tørre transformatorer, bør man når man velger transformatorer, ha full forståelse for produksjonsprosessstrukturen, isoleringsdesignet og isoleringskonfigurasjonen. Man bør velge produkter fra produsenter med komplett produksjonsprosess, streng kvalitetssikringssystem, nøye produksjonsstyring og betroelig teknisk ytelse for å sikre kvaliteten og varmelivet til transformatorproduktet, og dermed forbedre trygg drift og strømforsyningsreliabilitet.
4. Hovedfaktorer som påvirker isoleringsfeil i transformatorer
Hovedfaktorene som påvirker isoleringsytelsen til transformatorer inkluderer: temperatur, fuktighet, oljeskyte-metoder og effekten av overspenning.
4.1 Effekt av temperatur
Krafttransformatorer bruker olje-papirisolering med ulike likevektsforhold mellom fuktinnholdet i oljen og papiret ved ulike temperaturer. Generelt, når temperaturen stiger, migrerer fukten i papiret til oljen; motsatt absorberer papiret fukt fra oljen. Derfor er mikro-vanninnholdet i transformatorisoleringsolje større ved høyere temperaturer; motsatt er mikro-vanninnholdet mindre.
Ulikt temperatur fører til ulikt grad av ringåpning, kjedebryting og gassproduksjon i cellulose. Ved en bestemt temperatur, forbli CO og CO2-produksjonsraten konstant, noe som betyr at innholdet av CO og CO2 i oljen øker lineært med tid. Når temperaturen fortsetter å stige, øker CO- og CO2-produksjonsraten ofre eksponensielt. Derfor er innholdet av CO og CO2 i oljen direkte relatert til termisk aldring av isoleringspapir og kan brukes som et kriterium for å dømme anormaliteter i papierslaget i lukkede transformatorer.
Transformatorlivet avhenger av isoleringsaldringsgraden, som igjen avhenger av driftstemperaturen. For eksempel, en oljeisolate transformator ved nominell last har en gjennomsnittlig vindingsvarmehening på 65°C og høyest spåtpunktsvarmehening på 78°C. Med en gjennomsnittlig omgivelses temperatur på 20°C, når høyest spåtpunktsvarmehening 98°C, tillater dette 20-30 år med drift. Hvis transformatoren drifter overlastet med økt temperatur, forkortes livet tilsvarende.
International Electrotechnical Commission (IEC) nevner at for klasse A-isolerings-transformatorer som opererer mellom 80-140°C, for hver 6°C temperaturøkning, dobler hastigheten av reduksjon i effektiv isoleringslevetid—kjent som 6°C-regelen, indikerer strengere termiske begrensninger enn tidligere aksepterte 8°C-regelen.
4.2 Effekt av fuktighet
Nærvær av fuktighet forstyrrer nedbrytingen av cellulose. Derfor er produksjonen av CO og CO2 relatert til fuktinnholdet i cellulosematerialet. Ved konstant fuktighet, høyere fuktinnhold gir mer CO2; motsatt, lavere fuktinnhold gir mer CO.
Sporelementer av fuktighet i isoleringsolje er en betydelig faktor som påvirker isoleringskarakteristikkene. Sporelementer av fuktighet i isoleringsolje skader vesentlig både elektriske og fysikokjemiske egenskaper til isoleringsmediumet. Fuktighet kan redusere gnistningsavtrykksspenningen i isoleringsolje, øke dielektisk tapfaktor (tan δ), forskynde aldring av isoleringsolje, og forverre isoleringsytelsen. Utenrikseksponering av utstyr til fuktighet reduserer ikke bare driftsrelibilitet og levetid til kraftutstyr, men kan også forårsake utstyrsbeskadigelse og enda trusle personlig sikkerhet.
4.3 Effekt av oljeskytemetoder
Oksygen i transformatorolje forskynder isoleringsnedbrytningsreaksjoner, med oksygeninnhold relatert til oljeskytemetoder. I tillegg, forskjellige skytemetoder fører til ulikt løsligging og diffusjon av CO og CO2 i oljen. For eksempel, CO har lav løselighet, noe som lar det lette diffuse til oljesoverflaten i åpne transformatorer, generelt begrenset til volumfraksjonen av CO til ikke mer enn 300×10-6. I lukkede transformatorer, siden oljesoverflaten er isolert fra luften, CO og CO2 volatiliserer ikke lett, resulterer i høyere innholdsleveler.
4.4 Effekt av overspenning
① Effekt av midlertidig overspenning: Tre-fase transformatorer under normal drift produserer fase-til-jord spenning på 58% av fase-til-fase spenning. Men under enfasfeil, økes hovedisoleringsspenningspotensialet med 30% i jordet neutrale systemer og med 73% i ujordet neutrale systemer, potensielt skade på isolering.
② Effekt av lynoverspenning: Lynoverspenninger har steile bølgelys som fører til svært uregnet spenningsoverflate langs lengde isolering (vinge-til-vinge, lager-til-lager, disk-til-disk), potensielt etterlater utladelsspor på isoleringen og skader fast isolering.
③ Effekter av overstrømningsovervoltage: Overstrømningsovervoltage har relativt gradvis bølgefront, som fører til en nesten lineær spændingsfordeling. Når overstrømningsovervoltagebølger overføres fra et vikling til et annet, er spenningen omtrent proporsjonal med forholdet mellom antall viklinger, noe som lett kan føre til forringelse og skade på hovedisoleringen eller fasespesifikk isolering.
4.5 Kortslutnings-elektrodynamiske effekter
Elektrodynamiske krefter under utgående kortslutninger kan deformere transformatorviklinger og forskyve ledninger, endre de opprinnelige isoleringsavstandene, forårsake isoleringsoppvarming, fremskynde aldring eller skade, som igjen kan føre til lysning, bueløp og kortslutningsfeil.
5. Konklusjon
Samlet sett har innsikt i isoleringsytelsen til krafttransformatorer og implementering av rimelig drift og vedlikehold direkte innvirkning på transformators sikkerhet, levetid og pålitelighet i strømforsyningen. Som kritisk hovedutstyr i kraftsystemer må drifts- og vedlikeholdsansatte samt ledere forstå og beherske transformatorisoleringens struktur, materialeegenskaper, prosesskvalitet, vedlikeholdsmetoder og vitenskapelige diagnostiske teknologier. Kun gjennom optimalisert og rimelig driftsledelse kan krafttransformatorer sin effektivitet, levetid og påliteligheten i strømforsyningen være forsikret.
