Com es tracten els errors del transformador

Avaries comunes del transformador i els seus mètodes de resolució.

1. Sobrecalor del transformador

La sobrecalor és extremadament perjudicial per als transformadors. La majoria de les fallides d'aislament dels transformadors es produeixen per sobrecalor. L'augment de la temperatura reduïu la resistència dielèctrica i mecànica dels materials d'aislament. La norma IEC 354, Guia de càrrega per a transformadors, estableix que quan la temperatura del punt més calent del transformador arriba a 140°C, es formaran bombolles a l'oli. Aquestes bombolles poden reduir el rendiment de l'aislament o causar un flashover, provocant daus al transformador.

La sobrecalor afecta enormement la vida útil dels transformadors. Segons la regla dels 6°C del transformador, dins l'interval de temperatures de 80–140°C, per cada increment de 6°C en la temperatura, la velocitat amb què es redueix la vida útil efectiva de l'aislament del transformador es duplica. La norma nacional GB1094 també especifica que el límit d'increment de la temperatura mitjana del voltatge per a transformadors immersos en oli és de 65K, l'increment de la temperatura de l'oli superior és de 55K, i el nucli i el dipòsit són de 80K.

La sobrecalor del transformador es manifesta principalment com un augment anormal de la temperatura de l'oli. Les causes principals possibles inclouen: (1) sobrecàrrega del transformador; (2) fallida del sistema de refrigeració (o engrenat incomplet del sistema de refrigeració); (3) fallida interna del transformador; (4) indicació incorrecta del dispositiu de mesura de la temperatura.

Quan es detecta un augment anormal de la temperatura de l'oli del transformador, s'han de comprovar una a una les causes possibles per fer un jutjament precís. Els punts clau d'inspecció i gestió són els següents:

(1) Si els instruments operatius indiquen que el transformador està sobrecarregat, i els termòmetres de les tres fases en un banc de transformadors monofàsics mostren lectures bàsicament consistents (amb una possible desviació de diversos graus), i el transformador i el sistema de refrigeració funcionen normalment, l'increment de la temperatura probablement es produeixi per sobrecàrrega. En aquest cas, s'ha de reforçar la monitorització del transformador (càrrega, temperatura, estat operatiu), informar immediatament al departament de dispatching superior, i recomanar transferir la càrrega per reduir la magnitud i durada de la sobrecàrrega.

(2) Si l'increment de la temperatura es deu a un engrenat incomplet del sistema de refrigeració, s'ha d'activar immediatament el sistema. Si el sistema de refrigeració ha fallat, s'ha de trobar ràpidament la causa i abordar-la immediatament. Si no es pot resoldre la fallida ràpidament, s'ha de vigilar de prop la temperatura i la càrrega del transformador, informar continuament al departament de dispatching i a la gestió de la producció, reduir la càrrega del transformador, i operar el transformador segons el valor de càrrega corresponent a la capacitat de refrigeració actual en les condicions de refrigeració actuals.

(3) Si el dispositiu de mesura de la temperatura remot emet un senyal d'alarma de temperatura alta amb un valor indicat molt alt, però el termòmetre local mostra lectures normals i no hi ha altres signes de fallida del transformador, l'alarma podria ser un fals senyal degut a una fallida en el circuit de mesura de la temperatura remot. Aquestes fallides es poden corregir en el moment oportú.

(4) Si en un banc de transformadors trifàsic, la temperatura de l'oli d'una fase augmenta significativament més que la seva temperatura històrica sota les mateixes condicions de càrrega i refrigeració, i el sistema de refrigeració i el termòmetre són normals, la sobrecalor pot ser causada per una fallida interna del transformador. S'ha d'informar immediatament a personal especialitzat per prendre una mostra d'oli per anàlisi cromatogràfica per identificar més endavant la fallida. Si l'anàlisi cromatogràfica indica una fallida interna, o si la temperatura de l'oli continua augmentant sota condicions de càrrega i refrigeració invariables, s'ha de treure de servei el transformador segons les normatives en lloc.

2. Fallida del sistema de refrigeració

El sistema de refrigeració ajuda a dissipar el calor dels voltatges i el nucli a través de l'oli del transformador. Tots els transformadors principals de 500kV utilitzen circulació forçada d'oli amb refrigeració forçada d'aire. Que el sistema de refrigeració funcioni normalment és una condició crítica per a l'operació normal del transformador. La fallida de l'equip de refrigeració és una fallida comuna del transformador. Quan l'equip de refrigeració falla, la temperatura d'operació del transformador augmenta ràpidament, i la pèrdua de vida útil de l'aislament augmenta de manera dràstica. 

Durant la fallida de l'equip de refrigeració, els operadors han de vigilar de prop la temperatura i la càrrega del transformador, informar continuament al departament de dispatching i als supervisors d'operacions. Si la càrrega del transformador supera el límit especificat en condicions de refrigeració defectuosa, s'ha de sol·licitar una reducció de la càrrega segons les normatives en lloc.

Cal tenir en compte que durant l'augment de la temperatura de l'oli, el nucli i els voltatges es caloren més ràpidament que l'oli. La temperatura de l'oli pot semblar augmentar només lleugerament, però la temperatura del nucli i dels voltatges ja pot ser molt alta. Especialment quan els bombes d'oli fallen, l'increment de la temperatura dels voltatges respecte a l'oli supera amb gran amplitud el valor normal especificat a la placa. La temperatura de l'oli pot semblar augmentar només lleugerament o no de manera perceptible, mentre que la temperatura del nucli i dels voltatges ja pot superar amb gran amplitud els límits permessos. 

Més tard, a mesura que la temperatura de l'oli augmenta gradualment, la temperatura del nucli i dels voltatges continuarà augmentant fins a valors encara més alts, mantenint un cert increment de temperatura sobre l'oli sota les condicions de càrrega i refrigeració donades. Per tant, quan el sistema de refrigeració falla, no només s'han d'observar la temperatura de l'oli i dels voltatges, sinó que també s'han de seguir la capacitat operativa i el temps permès pel fabricant i les normatives en lloc sota la interrupció del sistema de refrigeració. També s'han de vigilar altres canvis operatius per avaluar de manera integral l'estat operatiu del transformador.

Per comprovar la fallida de l'equip de refrigeració, s'ha de determinar l'àmbit de la interrupció (ventilador o bomba d'oli individual aturat, grup sencer aturat, monofàsic o trifàsic aturat), referir-se al diagrama de control del sistema de refrigeració per localitzar el punt de fallida, i minimitzar el temps d'aturada de l'equip de refrigeració.

Si un ventilador o bomba d'oli individual falla mentre els altres funcionen normalment, les causes possibles inclouen:

• Una fase de l'alimentació trifàsica al ventilador o bomba d'oli està oberta (fusible fundit, contacte deficient o fil trencat), causant un increment de la corrent del motor, l'operació del relé tèrmic o la tallada de l'alimentació, o la cremada del motor;

• Fallida del rodamunt o mecànica del ventilador o bomba d'oli;

• Fallida en el relé de control, contactor o altres components corresponents al circuit de control del ventilador o bomba d'oli, o trencament del circuit (per exemple, terminal alliberat, contacte deficient);

• Configuració del relé tèrmic massa baixa, causant una operació falsa.

Si es troba que la causa és una fallida d'alimentació o de circuit, s'ha de reparar ràpidament el fil trencat, substituir els fusibles i restaurar l'alimentació i el circuit. Si el relé de control està danysat, s'ha de substituir amb un de reserva. Si el ventilador o la bomba d'oli estan danysats, s'ha de sol·licitar immediatament la manuten