Årsaker til transformatorskader fra lynnedslag og om den kan brukes igjen etterpå

1. Hva forårsaker skader på transformatorer fra lynnedslag?

• Direkte lynnedslag: Når lyn treffer en transformator eller de nærliggende kraftledninger direkte, genereres en enorm midlertidig strøm som umiddelbart flyter gjennom transformatorens vindinger og kjern. Dette fører til at isoleringsmaterialet raskt oppvarmes—og kan smelte—hvilket igjen fører til vindingskortslutninger eller forbrenning. Skader fra direkte nedslag er ofte katastrofale.

• Lynindusert spenning (elektromagnetisk induksjon): Selv om lyn ikke treffer transformatoren direkte, kan dets kraftige elektromagnetiske felt inducere spenninger mellom vindingerne—spesielt i fravær av effektiv skjerming. Disse induerte spenningene kan være høye nok til å bryte ned transformatorens isolering, noe som fører til delvis utslipp. Over tid vil denne akkumulerte stressen degradere isoleringslaget og til slutt føre til mislykket.

• Inntrøffing av lynbølger: Lyn-genererte bølger som reiser seg langs kraftledninger, kan raskt propagere til transformator. Hvis transformatoren mangler tilstrekkelig overvoltagebeskyttelse, kan disse lynbølgene treffe transformatoren direkte, hvilket fører til overspenning som skader det indre isoleringssystemet.

• Stigning av jordpotensial (GPR) / bakrefleks: Under et lynnedslag, vil lynstrømmen bevege seg gjennom jordsystemet, noe som skaper en spenningsfall over jordmotstanden. Hvis transformatorens jordmotstand er for høy, kan det oppstå en betydelig stigning i jordpotensialet. Dette kan føre til "bakrefleks", der transformatorbeholderen eller lavspenningsiden opplever en høy relativ potensial, noe som fører til utstyrsskade.

2. Kan en transformator fortsatt brukes etter et lynnedslag?

Om en transformator kan fortsette å brukes etter et lynnedslag, avhenger av skadens omfang og resultater av etterfølgende inspeksjoner. Vanligvis må følgende trinn tas umiddelbart etter et nedslag:

• Sikkerhetsskille og visuell inspeksjon: Først sikre sikkerheten ved å isolere den påvirkede transformator fra nettet. Gjennomfør en visuell inspeksjon for å finne eventuelle fysiske skader, forbrenningsmerker eller oljelekasje.

• Analyse av løsna gasser (DGA): Analyse av løsna gasser i transformatoroljen er en nøkkelmetode for å diagnostisere interne feil. Et lynnedslag kan føre til at isoleringsmaterialer dekomponerer, med frigjøring av spesifikke gasser som hydrogen og acetylen. Oljeprøveanalyse hjelper med å vurdere intern skadesverdighet.

• Elektriske tester: Utfør tester som inkluderer måling av isolasjonsmotstand, dielektrisk tapfaktor (tan δ)-testing, og DC-vindingmotstands-måling for å evaluere om transformatorens elektriske ytelse har blitt forringet.

• Faglig vurdering og reparasjon: Basert på ovennevnte testresultater, bør kvalifiserte teknikere vurdere skadens omfang og fastsette reparasjonsmuligheter. Mindre skader i isoleringen kan rettes ved tørking, lokal vindingsreparasjon eller isoleringsbytte. Imidlertid kan alvorlige skader, som forbrent vindinger, kreve full omlinding eller bytte av hele transformator.

Samlet sett kan transformatorer bli skadet av lyn gjennom flere mekanismer, og bruken av dem etter et nedslag avhenger helt av skadens alvorlighet. Nøkkelen til å unngå lynrelaterte feil ligger i å etablere et solid lynbeskyttelsessystem, inkludert installering av overvoltagebeskyttere, implementering av effektiv jording og bruk av lynbestandige transformatorer.