Příčiny poškození transformátoru bleskovým úderem a zda lze po něm stále používat

1. Jaké jsou příčiny poškození transformátoru bleskem?

• Přímý bleskový úder: Když blesk přímo zasáhne transformátor nebo jeho blízké vedení, vygeneruje obrovský dočasný proud, který okamžitě prochází cívkami a jádrem transformátoru. To způsobí, že izolační materiál rychle zahřeje – dokonce může tát – což vedou k krátkým spojením nebo spálení civek. Poškození přímými údery je často katastrofické.

• Bleskově indukované napětí (elektromagnetická indukce): I když blesk nepostihne transformátor přímo, jeho silné elektromagnetické pole může indukovat napětí mezi cívkami – zejména v případě neúčinného štítění. Tato indukovaná napětí mohou být dostatečně vysoká, aby překonala izolaci transformátoru, což způsobí částečná rozsvícení. S časem tento kumulativní stres degraduje izolační vrstvu a nakonec vedou k selhání.

• Nástup bleskových nárazů: Bleskově generované nárazy putující podél elektrických vedení mohou rychle dorazit k transformátoru. Pokud transformátor nemá dostatečnou ochranu proti nárazům, tyto bleskové vlny mohou proniknout přímo do transformátoru, způsobí nadnapětí, které poškodí interní izolační systém.

• Zvýšení potenciálu země (GPR) / Zpětný výboj: Během bleskového úderu bleskový proud prochází zemným systémem, což vytváří padění napětí na odporu země. Pokud je odpor země transformátoru příliš vysoký, může dojít k významnému zvýšení potenciálu země. To může vést k "zpětnému výboji", kde nádrž transformátoru nebo strana s nízkým napětím zažije vysoký relativní potenciál, což způsobí poškození zařízení.

2. Může být transformátor po bleskovém úderu stále používán?

Zda lze transformátor po bleskovém úderu stále používat, závisí na rozsahu poškození a výsledcích následných inspekcí. Typicky musí být následující kroky okamžitě provedeny po úderu:

• Bezpečnostní izolace a vizuální inspekce: Nejprve zajistěte bezpečnost izolací postiženého transformátoru od sítě. Proveďte vizuální inspekci na zjevné fyzické poškození, spáleninové známky nebo únik oleje.

• Analýza rozpustných plynů (DGA): Analýza rozpustných plynů v transformátorovém oleji je klíčovou metodou pro diagnostiku vnitřních vad. Bleskový úder může způsobit rozklad izolačních materiálů s uvolněním specifických plynů, jako je vodík a acetylen. Analýza vzorku oleje pomáhá posoudit závažnost vnitřního poškození.

• Elektrické testy: Proveďte testy, včetně měření odporu izolace, měření dielektrického faktoru ztrát (tan δ) a měření odporu civek v konstantním proudu, abyste zhodnotili, zda byla elektrická výkonnost transformátoru narušena.

• Profesionální hodnocení a oprava: Na základě výše uvedených testovacích výsledků by kvalifikovaní technici měli posoudit rozsah poškození a určit možnost opravy. Menší poškození izolace lze odstranit sušením, lokální opravou civek nebo výměnou izolace. V případě však závažného poškození, jako je spálené cívky, může být nutná kompletní nová vinutí nebo výměna celého transformátoru.

Shrnutí: Transformátory mohou být poškozeny bleskem prostřednictvím více mechanismů a jejich použitelnost po úderu zcela závisí na závažnosti poškození. Klíčem k prevenci selhání způsobených blesky je vytvoření robustního systému ochrany proti blesku, včetně instalace ochranných přepážek, implementace efektivního zemnění a použití bleskovzdorných transformátorů.