Quomodo Transformer Defectus Diagnostici et Sonus Redigantur

Cum rapiditate crescente economiae Sinicae, industria electrica quoque paulatim in magnitudine est expansa, incrementa exigens tam pro capacitatis installata quam etiam pro capacitate unitatis singularis transformatorum. Hoc articulus brevem praebet introductionem quatuor aspectibus: constructio transformatoris, protectio fulminis transformatoris, defectus transformatoris, et sonus transformatoris.

Transformator est dispositivum electricum communiter usitatum capax conversionis energiae electricae AC. Id potest transmutare unam formam energiae electricae (alternans currentis et tensionis) in aliam formam energiae electricae (cum eadem frequencia alternantis currentis et tensionis). In applicationibus practicis, principalis functio transformatoris est mutare niveles tensionis, faciendo transmissionem electricam commodius.

Iuxta rationem tensionis output ad input, transformatores classificantur ut step-down vel step-up. Transformator cuius ratio tensionis minor sit quam 1 vocatur step-down, cuius principalis functio est suppeditare tensiones necessarias diversis dispositivis electricis, assecurando ut usuarii recipiant rectam tensionem. Transformator cuius ratio tensionis maior sit quam 1 vocatur step-up, cuius principalis functio est reducere costus transmissionis, minuere perdas durant transmissionem, et extendere distantiam transmissionis.

Constructio Transformatoris
In mediis et magnis capacitatibus transformatorum, provisus est oleo clausus, repletus oleo transformatorio. Filiamenta et nucleus transformatoris immersi sunt in oleo ad melius dissipationem caloris. Tubercula insulatoria utuntur ducendi filiamenta et connectendi ad circuitos externos. Transformator principaliter constat ex sequentibus componentibus: dispositivum regulativum tensionis, corpus principale, dispositiva terminales emissivi, oleo clausus, dispositiva protectiva, et dispositiva refrigerativa. Dispositivum regulativum tensionis dividitur in on-load et off-load tap changers, essentialiter genus commutatoris tabularis; corpus principale constat ex conductis, nucleo, structura insulatoria, et filiamentis; dispositiva terminales emissivi includunt tuberculorum low-voltage et high-voltage; oleo clausus comprehendit accessoria (inter quae valvae sampling olei, tituli, valvae drainagii, bollos earthing, et rotas) et corpus oleo clausi (inter quae fundus, parietes, et operculum); dispositiva protectiva includunt respirators desiccantes, relays gas, conservator tanks, oil float relays, oil level indicators, temperature sensors, et safety vents; dispositiva refrigerativa constat ex coolers et radiators.

Sonus Transformatoris et Mitiendae Measures
Transformatores saepe producunt sonum durante operatione, principaliter ob vires electromagneticas causantes vibrationem corporis principalem et magnetostrictionem in lamellis siliconis ferri sub magneticis campis, sicut etiam sonum generatum ab fanis et bloweris systematis refrigerationis. Systema auditivum humanum potest percepire sonum intra certas frequentias vibrationis; quando frequencia inter 16 Hz et 2000 Hz, potest audiri. Ultrasound supra hanc range et infrasound infra eam non possunt percepi. Sonus propagatur a nucleo ad aerem, filiamenta, et structuras clamping—hoc est via principalis propagationis soni transformatoris. Sonus potest reduci diminuendo densitatem fluxus magneticum et minimizando magnetostrictionem in lamellis silici ferri nuclei. Tamen, reducendo densitatem fluxus, crescunt magnitudo nuclei et numerus lamellarum silici ferri, elevantes costus. Ut sonus sine incremento costus reducatur, additio componentium damping efficiens est. Exempli gratia, collocatio spatiarum rubber form-fitting inter filiamentum low-voltage et nucleum potest stringere filiamentum et praebere cushioning. Haec structura damping auxiliat in reductione soni durante propagationem eius.

Protectio Fulminis Transformatoris
In China, magnus numerus transformatorum annualiter damnatur ob fulgura. Iuxta auctoritates relevantes, inter distributivos 10 kV transformatorum, 4%–10% damnantur ob fulmina. Connexiones improprias lead grounding et incorrecta installation arrester lightning transformatorum sunt causae principales damni fulminis. Quaestiones claves includunt: ground separatus lateris high-voltage et low-voltage arrester et puncti neutralis transformatoris; leads nimis longi et sectiones conductorum grounding minores; absentia arrester lateris low-voltage; usus support structure ut conductor grounding lateris high-voltage arrester; et non conducere testes preventivos in arrester.

Defectus Transformatoris
Cum quaelibet ex sequentibus mutationibus in transformatore occurrit, analysis defectus potest fieri iuxta conditionem operationis eius: transformator causat interruptionem electricitatis ob accidentem vel experit phenomena ut short circuit outlet, sed disassembly nondum facta est; phaenomena anormalia occurrunt durante operatione, cogentes operatores ad shutdown transformatoris pro inspectione vel testing; durante testibus preventivis, acceptatione maintenance, vel commissioning sub normalibus conditionibus power-off, unus aut plures valores parametri excesserunt limites standard. Si quodlibet ex his casibus in usu actuali occurrerit, transformator statim debet subire inspectiones et testes pertinentes ad assecurandum quod id normaliter operari possit.

Passus ad Determinandam Praesentiam Defectus:

• Primo, determinetur possibilitas defectus, et utrum is sit manifestus (visibilis) vel occultus (latent).

• Secundo, identificetur natura defectus—utrum is sit defectus olei vel solidi insulationis, defectus thermalis vel electricus.

• Tertio, factori sicut potentia defectus, tempus ad activitationem relay propter saturationem, gravitas, tendentia development, temperatura hot spot, et saturatio gas in oleo sunt indicatores communes ad determinandam praesentiam defectus.

• Quarto, inveniatur methodus appropinquata ad tractandum incidentem. Si transformator post incidentem adhuc operari potest, determinetur durante operatione utrum opus habeat adjustmentes securitatis et methodorum monitoring, et utrum inspectio interna vel reparatio requiratur.

Varii causae possunt ad defectus transformatoris ducere, qui multis modis classificari possunt. Exempli gratia, iuxta typum circuiti, possunt categorizari ut defectus circuiti olei, magnetici, et electrici. Nunc, defectus transformatoris frequentissimus et gravior est short circuit outlet, qui etiam potest discharge faults trigger. Short-circuit defects in transformer commoniter referuntur ad phase-to-phase short circuits intra transformator, ground faults in conductis vel filiamentis, et outlet short circuits.

Multi accidents resultant ex tali defectibus. Exempli gratia, short circuit ad outlet low-voltage transformatoris saepe requirit replacementem filiamenti affecti; in casibus severis, omnia filiamenta replacenda esse possunt, causantes perdas economicas et consequentias graves. Short-circuits transformatorum seriis attendendi sunt. Exempli gratia, transformator (110 kV, 31.5 MVA, model SFS2E8-31500/110) experimentavit accidentem short-circuit, cum tripping switch trium laterum main transformatoris et activatione protectionis heavy gas.

Post remissionem transformatoris ad factory pro repair, inspectio durante lifting hood revelavit: rust in both base et upper core (ob pluviam durante accidente); deformitas severa filiamenti medium-voltage in phase C, collapsus filiamenti high-voltage in phase C, et short circuit inter filiamenta low- et medium-voltage causatum displacement clamping plates; deformitas severa filiamentorum medium- et low-voltage in phase B; filiamentum low-voltage in phase C combustum per duas sections; et numerosi particulae cupreae et beads inter turns filiamentorum. Causae principales incluserunt: insufficiens fortitudo insulationis structurae; misaligned clamping strips, missing pads, et loose displacement; et loose filiamenta.

Discharge principiter laedit insulationem transformatoris, manifestans in duobus aspectibus: Primo, gase actives productae per discharge—sicut oxides chlorine, ozone, et heat—causant reactiones chemicas sub certis conditionibus, ducendo ad corrosionem localis insulationis, incrementum dielectric loss, et ultime breakdown thermal. Secundo, particulae discharge directe bombardant insulationem, causantes laesionem localis insulationis, quae gradualiter expandit et eventualiter destruit.

Exempli gratia, transformator (63 MVA, 220 kV) experimentavit discharge ad 1.5 times voltage, cum audibili sonus discharge et levels discharge usque ad 4000–5000 pC. Quando test voltage inter-turn reduceretur ad 1.0 times et methodus line-end test mutaretur ad 1.5 times voltage support, nullus sonus discharge occurrebat et level discharge cito decrescebat ad sub 1000 pC. Post disassembly et inspection, vestigia discharge tree-like inveniebantur along end insulation corner rings, principaliter ob materialis insulationis substandard.

Ubi partial discharge occurrit super superficiem solidi insulationis, praesertim ubi componentes normalis et tangentialis fortitudinis electrici campi adsint, resultans accident est maximus severus. Partial discharge defects possunt occurrere in locis ubi materialis insulationis deficiens vel campi electrici concentrati sint, sicut inter turns filiamentorum, ad conductis electrostatic shields filiamentorum high-voltage, inter barriers phases, et ad conductis high-voltage.

Transformatores sunt dispositiva electrica communiter usitata in circuitis electronicis et systematibus electricis. Uti equipmentum clavem in utilisatione, distributione, et transmissione electricitatis, transformatores agunt partem irreplacebilem. Ergo, maiorem attentionem debet haberi ad transformatores in applicationibus practicis.