מהן התקלות הנפוצות בטרנספורטורים חד-פאסיים להפצה?
משתני המתח החד-שלביים, כציוד מרכזי להמרת מתח ופיזור חשמל במערכת החשמל, נמצאים בשימוש נרחב ברשתות חשמל כפריות, באזורים שוכנים בעומס נמוך ובאזורים עם עומס חד-שלבי מרוכז. עם עלייה מתמדת באחוז העומסים החד-שלביים במערכת הפיזור, גם תכיפות התקלות בממרעי המתח החד-שלביים עלה. זיהוי והטפלת תקלות אלו בזמן הם בעלי חשיבות רבה להבטיח אספקת חשמל. על פי המחקר האחרון, התקלות הנפוצות בממרעי המתח החד-שלביים מתמקדים בשלושה קטגוריות עיקריות: תקלות ליתרים, הזדקנות מבודד, דליפה של שמן, טמפרטורה חריגה ותקלות בטאפור נמוך. התקלות הללו לא רק מפריעות לתפעול הנורמלי של הממרע, אלא עשויות גם לגרום לנזק בהתקן ולשביתת אספקת חשמל. מאמר זה ינתח באופן מקיף את הסיבות, התכונות והשיטות לטיפול בתקלות שונות, ויספק הדרכה מעשית לעובדי התפעול והתחזוקה במערכת החשמל.
1. תקלות ליתרים
תקלות ליתרים הן סוג התקלה הנפוץ ביותר בממרעי המתח החד-שלביים, כולל קצר בין סיבים, ניתוקים ותקלות קרקעות בליתרים. הן נגרמות בעיקר מהזדקנות חומרי מבודד, נזק מכני או פגמים בייצור. קצר בין סיבים בליתר יכול לגרום לחימום מקומי בתוך הממרע, להאיץ את הזדקנות המבודד ובסופו של דבר לגרום לנזק כוללי בליתר. מחקרים מראים כי כאשר יש קצר קל בליתר הממרע, מכשירים מסורתיים כגון הגנה דיפרנציאלית והגנה גזית עשויים לא לפעול בשלב מוקדם של התקלה, מה שהופך את הדרישה לזיהוי התקלה על ידי עובדי התפעול והתחזוקה גבוהה יותר.
(1) תסמיני התקלה
(2) צעדי טיפול
(3) אסטרטגיות מניעה
2. תקלות הזדקנות מבודד
הזדקנות המבודד היא התקלה השנייה הנפוצה ביותר בממרעי המתח החד-שלביים, כולל הזדקנות חומרי מבודד מוצקים והידרדרות מבודד שמן. הזדקנות המבודד תפחית את הביצועים המבודדים של הממרע ותאיץ את הזדקנותו הכוללת של המכשיר. לפי סטטיסטיקה, היא יכולה לקצר את תוחלת החיים המתוכנת (35-40 שנים) של הממרע לכ-20 שנה, מה שמיוחד בולט בממרעים שעבדו לאורך זמן בתנאי סביבה קשים או ללא תחזוקה מספיק.
(1) תסמיני התקלה
(2) שיטות טיפול
(3) אסטרטגיות מניעה
3. תקלות דליפה של שמן
דליפה של שמן היא התקלה שכיחה ומגיעה בממרעי המתח החד-שלביים. היא מהווה יותר מ-40% מהתקלות בממרעי כוח, מה שיכול להשפיע על המבודד והיכולת להפחתת חום, וגורם לשריפות, זיהום ונזקים כלכליים.
(1) תסמיני התקלה
(2) סיבות התקלה
הזדקנות/נזק של חותמות, פיצוץ ליווי, התקנה לא נכונה של בולטים, חיבורים רופפים שנגרמו מרעידות, ר鏽蝕和油箱生銹、呼吸器堵塞引起的異常油壓。
(3) 處理方法 (4) 防範策略 4. 溫度異常故障 溫度異常是單相配電變壓器的一種關鍵故障類型，包括繞組過熱、鐵芯局部過熱和油溫升高。它是絕緣老化、漏油和繞組變形等故障的“觸發因素”。根據IEC標準，當最熱點溫度達到140°C時，油中會產生氣泡，這將降低絕緣或導致閃絡，損壞變壓器。 (1) 故障表現 (2) 故障原因 變壓器過載、內部故障（繞組/鐵芯短路）、冷卻系統故障、環境溫度高、由於密封不良導致油量不足以及安裝通風不良。 (3) 處理方法 (4) 防範策略 5. 低壓抽頭故障 低壓抽頭故障是單相配電變壓器特有的故障，包括接觸不良、開路和錯誤連接。因為低壓側大多採用抽頭設計（如三/四抽頭），連接質量直接影響輸出電壓和運行穩定性，這在負載波動大且運維不足的變壓器中很常見。 (1) 故障表現 (2) 故障原因 抽頭焊接不良，接觸面氧化，安裝不牢固，運維過程中未恢復連接，潮濕環境導致的大接觸電阻，以及負載波動引起的接觸點磨損。 (3) 處理方法 (4) 防範策略 6. 智能監測技術在故障診斷中的應用 隨著智能電網的發展，依賴人工經驗和簡單儀器的傳統診斷模式逐漸被智能監測技術所取代。基於人工智能的故障診斷系統可以實時監控運行情況，提前預警風險，提高診斷的準確性和效率。 (1) 主流技術 紅外感應溫度測量：精度為±1°C，可以精確檢測異常溫度。 聲紋識別診斷：分析運行聲音的頻率和特徵，區分正常聲音和故障聲音。 油中溶解氣體分析：檢測特徵氣體含量，確定內部故障的類型和程度。 機器學習系統：整合多個參數，建立故障預測模型。 (2) 應用效果 應用紅外溫度測量後，某電力公司提高了65%的故障檢測率，縮短了40%的處理時間；聲紋識別可以提前3-6個月檢測到繞組故障。智能系統還可以定位故障並評估嚴重程度，為運維決策提供依據。 7. 單相變壓器的維護和預防措施 單相配電變壓器的大多數故障都與長期運行、環境和運維不足有關。建立科學的維護體系並實施預防措施是減少故障和延長使用壽命的關鍵。 (1) 日常維護 (2) 分類預防 繞組故障：避免過載並定期進行絕緣測試。 絕緣老化：控制溫度運行並定期進行油質檢測。 漏油：定期檢查密封，在振動環境中加強固定。 溫度異常：優化安裝，確保通風，安裝溫度監測設備。 抽頭故障：定期檢查連接，使用高品質焊接工藝，防止潮濕環境中的受潮。 (3) 標準適應與優化 根據GB20052-2020選擇高效變壓器，減少損耗和溫升；在高負載區域並聯運行多個單元，減少單個單元的負載壓力；加強環境管理，減少外部侵蝕。 8. 結論和建議 單相配電變壓器的常見故障是相互關聯的，大多數是由單一因素引發多種故障表現。建立一個集傳統經驗和智能技術於一體的完整故障診斷系統可以提高診斷的準確性和效率。 運維管理建議 監測系統：建立多參數綜合監測系統，如溫度、聲音和油質，實時掌握狀態。 環境優化：優化安裝位置和方式，減少環境影響。 預防性測試：定期進行預防性測試（絕緣電阻測試、油質檢測等），發現隱患。 動態調整：根據負載變化調整運行方式和變壓器容量。 技術升級：採用高效和智能監測設備，提高效率和診斷能力。 智能電網的發展有助於單相配電變壓器的故障診斷和管理向智能化和精細化方向發展。建議電力公司引入新技術和標準，建立大數據健康管理系統，實現早期故障預警和精確診斷，提高配電網絡的可靠性和經濟性。
