Причины повреждения трансформаторов от ударов молнии и возможность его дальнейшего использования

1. Что вызывает повреждение трансформатора от ударов молнии?

• Прямой удар молнии: Когда молния непосредственно поражает трансформатор или близлежащие линии передачи, она генерирует огромный переходный ток, который мгновенно проходит через обмотки и сердечник трансформатора. Это приводит к быстрому нагреву изоляционного материала, даже его плавлению, что ведет к коротким замыканиям или перегоранию обмоток. Повреждения от прямых ударов обычно катастрофичны.

• Наведенное напряжение (электромагнитная индукция): Даже если молния не поражает трансформатор напрямую, ее мощное электромагнитное поле может вызвать наведенные напряжения между обмотками, особенно при отсутствии эффективного экранирования. Эти наведенные напряжения могут быть достаточно высокими, чтобы разрушить изоляцию трансформатора, вызывая частичные разряды. Со временем это накопленное напряжение ухудшает состояние изоляционного слоя, что в конечном итоге приводит к отказу.

• Входящий импульс молнии: Молниевые импульсы, распространяющиеся по линиям электропередачи, могут быстро достигать трансформатора. Если трансформатор не имеет достаточной защиты от импульсов, эти молниевые волны могут проникнуть прямо в трансформатор, вызывая перенапряжение, которое повреждает внутреннюю изоляционную систему.

• Повышение потенциала земли (GPR) / обратный пробой: При ударе молнии ток молнии проходит через заземляющую систему, создавая падение напряжения на сопротивлении заземления. Если сопротивление заземления трансформатора слишком высоко, может произойти значительное повышение потенциала земли. Это может привести к "обратному пробою", когда резервуар трансформатора или сторона низкого напряжения испытывают высокое относительное напряжение, что ведет к повреждению оборудования.

2. Может ли трансформатор использоваться после удара молнии?

Может ли трансформатор продолжать использоваться после удара молнии, зависит от степени повреждений и результатов последующих проверок. Обычно необходимо выполнить следующие шаги сразу после удара:

• Обеспечение безопасности и визуальный осмотр: Сначала обеспечьте безопасность, изолировав поврежденный трансформатор от сети. Проведите визуальный осмотр на наличие явных физических повреждений, следов горения или утечки масла.

• Анализ растворенных газов (DGA): Анализ растворенных газов в масле трансформатора является ключевым методом диагностики внутренних неисправностей. Удар молнии может вызвать разложение изоляционных материалов, с выделением специфических газов, таких как водород и ацетилен. Анализ образцов масла помогает оценить степень внутреннего повреждения.

• Электрические испытания: Проведите испытания, включая измерение сопротивления изоляции, определение диэлектрических потерь (tan δ) и измерение постоянного сопротивления обмоток, чтобы оценить, была ли нарушена электрическая производительность трансформатора.

• Профессиональная оценка и ремонт: На основе вышеупомянутых результатов испытаний, квалифицированные техники должны оценить степень повреждений и определить возможность ремонта. Небольшие повреждения изоляции могут быть устранены путем сушки, локального ремонта обмоток или замены изоляции. Однако серьезные повреждения, такие как сгоревшие обмотки, могут потребовать полной перемотки или замены всего трансформатора.

В заключение, трансформаторы могут быть повреждены молнией различными механизмами, и их пригодность к использованию после удара зависит от степени повреждений. Ключ к предотвращению отказов, связанных с молниями, заключается в установке надежной системы защиты от молний, включая установку ограничителей перенапряжений, реализацию эффективного заземления и использование молниезащищенных трансформаторов.