Δυσλειτουργίες στη λειτουργία των μετασχηματιστών ισχύος

Κατά τη λειτουργία, δεν αποκλείεται η εμφάνιση διαφόρων τύπων ελαττωμάτων και δυσλειτουργιών των μετασχηματιστών, που επηρεάζουν τη λειτουργία τους σε διάφορους βαθμούς. Σε ορισμένες βλάβες, οι μετασχηματιστές μπορούν να παραμείνουν σε λειτουργία για μεγάλο χρονικό διάστημα, σε άλλες πρέπει να τεθούν αμέσως εκτός λειτουργίας. Σε κάθε περίπτωση, η δυνατότητα περαιτέρω εργασιών καθορίζεται από τη φύση της ζημιάς. Η ανικανότητα του προσωπικού, η μη έγκαιρη υιοθέτηση μέτρων που αποσκοπούν στην εξάλειψη μερικές φορές ασήμαντων ελαττωμάτων οδηγούν σε έκτακτη διακοπή λειτουργίας των μετασχηματιστών.

Τα αίτια της ζημιάς είναι οι μη ικανοποιητικές συνθήκες εργασίας, η κακής ποιότητας επισκευή και εγκατάσταση μετασχηματιστών. Ελαττώματα μεμονωμένων δομικών στοιχείων σύγχρονων μετασχηματιστών, χρήση ανεπαρκούς ποιότητας μονωτικά υλικά.

Χαρακτηριστική είναι η ζημιά στη μόνωση, τα μαγνητικά κυκλώματα, τις συσκευές μεταγωγής, τις στροφές, τους γεμισμένους με λάδι και τους δακτυλίους από πορσελάνη.

Βλάβη στη μόνωση των μετασχηματιστών

Η κύρια μόνωση συχνά καταστρέφεται λόγω παραβίασης της ηλεκτρικής της αντοχής όταν είναι υγρή, καθώς και παρουσία μικρών ελαττωμάτων. Στους μετασχηματιστές 220 kV και άνω, οι αστοχίες συνδέονται με την εμφάνιση της λεγόμενης "έρπουσας εκκένωσης", η οποία είναι μια σταδιακή καταστροφή της μόνωσης από την εξάπλωση τοπικών εκκενώσεων στην επιφάνεια του διηλεκτρικού υπό την επίδραση της τάσης λειτουργίας . Στην επιφανειακή μόνωση εμφανίζεται ένα πλέγμα αγώγιμων καναλιών, ενώ το υπολογιζόμενο κενό μόνωσης μειώνεται, γεγονός που οδηγεί στην καταστροφή της μόνωσης με το σχηματισμό ισχυρού τόξου μέσα στη δεξαμενή.

Η έντονη θερμική φθορά της μόνωσης του πηνίου προκαλείται από τη διόγκωση της πρόσθετης μόνωσης των πηνίων και τη σχετική παύση της κυκλοφορίας λαδιού λόγω μερικής ή ολικής απόφραξης των καναλιών λαδιού.

Μηχανική βλάβη στη μόνωση των πηνίων συμβαίνει συχνά όταν βραχυκυκλώματα στο εξωτερικό ηλεκτρικό δίκτυο και ανεπαρκής ηλεκτροδυναμική αντίσταση των μετασχηματιστών, η οποία είναι αποτέλεσμα της εξασθένησης των προσπαθειών πίεσης των περιελίξεων.

Βλάβη σε μαγνητικούς πυρήνες μετασχηματιστών

Τα μαγνητικά κυκλώματα καταστρέφονται λόγω υπερθέρμανσης λόγω της καταστροφής της μεμβράνης βερνικιού μεταξύ των φύλλων και της πυροσυσσωμάτωσης των χαλύβδινων φύλλων, σε περίπτωση θραύσης της μόνωσης των ακίδων πρέσας, σε περίπτωση βραχυκυκλώματος, όταν μεμονωμένα στοιχεία του μαγνητικού το κύκλωμα αποδεικνύεται ότι είναι κλειστό μεταξύ τους και στη δεξαμενή.

Βλάβη διατάξεων μεταγωγής μετασχηματιστών

Η βλάβη των συσκευών μεταγωγής PMB συμβαίνει όταν η επαφή διακόπτεται μεταξύ των κινητών δακτυλίων ολίσθησης και των σταθερών ράβδων αγωγού.Η φθορά της επαφής συμβαίνει με τη μείωση της πίεσης επαφής και το σχηματισμό μιας μεμβράνης οξειδίου στις επιφάνειες επαφής.

Οι διακόπτες αλλαγής είναι αρκετά περίπλοκες συσκευές που απαιτούν προσεκτική ρύθμιση, επιθεώρηση και ειδικές δοκιμές. Τα αίτια της αστοχίας του διακόπτη φορτίου είναι δυσλειτουργίες στη λειτουργία των επαφών και διακοπτών, καμένες επαφές συσκευών επαφής, εμπλοκή μηχανισμών επαφής, απώλεια μηχανικής αντοχής από χαλύβδινα μέρη και βάτα από χαρτί-βακελίτη. Επαναλαμβανόμενα ατυχήματα που σχετίζονται με αστοχία της ρύθμισης πηνίο που προκύπτει από την επικάλυψη του εξωτερικού κενού του προστατευτικού κενού σπινθήρα.

Η αστοχία των κρουνών από τις περιελίξεις στις συσκευές μεταγωγής και τους δακτυλίους προκαλείται κυρίως από τη μη ικανοποιητική κατάσταση των σιτηρεσίων. συνδέσμους επικοινωνίας, καθώς και η προσέγγιση εύκαμπτων εξόδων στα τοιχώματα των δεξαμενών, μόλυνση του λαδιού με αγώγιμες μηχανικές ακαθαρσίες, συμπεριλαμβανομένων οξειδίων και μεταλλικών σωματιδίων από συστήματα ψύξης.

Ζημιά στους δακτυλίους του μετασχηματιστή

Η αστοχία των δακτυλίων 110 kV και άνω σχετίζεται κυρίως με τη διαβροχή της βάσης χαρτιού. Η διείσδυση υγρασίας στους δακτυλίους είναι δυνατή εάν οι στεγανοποιήσεις είναι κακής ποιότητας, όταν συμπληρώνετε τους δακτυλίους λάδι μετασχηματιστή με χαμηλή διηλεκτρική αντοχή. Σημειώστε ότι η αστοχία των δακτυλίων, κατά κανόνα, συνοδεύεται από πυρκαγιές μετασχηματιστών, προκαλώντας σημαντικές ζημιές.

Μια τυπική αιτία αστοχίας των δακτυλίων πορσελάνης είναι η θέρμανση επαφής σε κοχλιωτές αρθρώσεις σύνθετων αγώγιμων πείρων ή στο σημείο σύνδεσης εξωτερικών ράβδων ζυγών.

Προστασία μετασχηματιστών από εσωτερικές βλάβες

Οι μετασχηματιστές προστατεύονται από εσωτερικές βλάβες συσκευές προστασίας ρελέ... Οι κύριες προστασίες υψηλής ταχύτητας είναι η προστασία διαφορικού ρεύματος έναντι όλων των τύπων βραχυκυκλωμάτων στις περιελίξεις και στους ακροδέκτες του μετασχηματιστή, η προστασία αερίου από βραχυκυκλώματα που συμβαίνουν μέσα στη δεξαμενή του μετασχηματιστή και συνοδεύεται από απελευθέρωση αερίου και {χαμηλώνοντας τη στάθμη λαδιού, τρέχουσα διακοπή δεν υπάρχει χρονική καθυστέρηση από αστοχία μετασχηματιστή που συνοδεύεται από διέλευση σχετικά μεγάλων ρευμάτων βραχυκυκλώματος.

Όλες οι ασφάλειες από εσωτερικές βλάβες λειτουργούν όταν όλοι οι διακόπτες μετασχηματιστή είναι απενεργοποιημένοι και σε υποσταθμούς που είναι κατασκευασμένοι σύμφωνα με απλοποιημένα σχήματα (χωρίς διακόπτες στην πλευρά HV) — όταν ένας διακόπτης βραχυκυκλώματος είναι κλειστός ή ένας διακόπτης γραμμής ρεύματος.

Παρακολούθηση και ανίχνευση ζημιών στην υγεία των μετασχηματιστών που συμβαίνουν σε αυτούς με ανάλυση αερίων διαλυμένων στο πετρέλαιο

Για την ανίχνευση σφαλμάτων στους μετασχηματιστές στα πιο πρώιμα δυνατά στάδια της εμφάνισής τους, όταν η απελευθέρωση αερίου μπορεί να είναι ακόμα πολύ ασθενής, στην επιχειρησιακή πρακτική χρησιμοποιούνται ευρέως με χρωματογραφική ανάλυση αερίων διαλυμένων στο πετρέλαιο.

Το γεγονός είναι ότι με την ανάπτυξη αστοχιών μετασχηματιστή που προκαλούνται από θέρμανση υψηλής θερμοκρασίας, το λάδι και η στερεά μόνωση αποσυντίθενται με το σχηματισμό ελαφρών υδρογονανθράκων και αερίων (με μάλλον συγκεκριμένη σύνθεση και συγκέντρωση), τα οποία διαλύονται στο λάδι και συσσωρεύονται στο ρελέ αερίου του μετασχηματιστής. Η περίοδος συσσώρευσης αερίου στο ρελέ μπορεί να είναι αρκετά μεγάλη και το αέριο που συσσωρεύεται σε αυτό μπορεί να διαφέρει σημαντικά από τη σύνθεση του αερίου που λαμβάνεται κοντά στον τόπο απελευθέρωσής του.Επομένως, η διάγνωση σφαλμάτων με βάση την ανάλυση του αερίου που λαμβάνεται από το ρελέ είναι δύσκολη και μπορεί ακόμη και να καθυστερήσει.

Η ανάλυση ενός δείγματος αερίου διαλυμένου σε λάδι, εκτός από την ακριβέστερη διάγνωση του σφάλματος, καθιστά δυνατή την παρατήρηση της ανάπτυξής του πριν από την ενεργοποίηση του ρελέ αερίου. Και ακόμη και σε περίπτωση μεγάλης ζημιάς, όταν η προστασία αερίου ενεργοποιείται όταν ο μετασχηματιστής ενεργοποιείται, η σύγκριση των συνθέσεων του αερίου που λαμβάνεται από το ρελέ και διαλύεται στο λάδι μπορεί να είναι χρήσιμη για μια πιο σωστή εκτίμηση της σοβαρότητας του η ζημιά.

Προσδιορίστηκαν η σύσταση και οι οριακές συγκεντρώσεις αερίων διαλυμένων σε λάδι, μετασχηματιστές σε καλή κατάσταση και με τυπικούς τύπους βλάβης. Για παράδειγμα, όταν το λάδι αποσυντίθεται υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού τόξου (επικάλυψη στον διακόπτη), απελευθερώνεται κυρίως υδρογόνο. Από τους ακόρεστους υδρογονάνθρακες κυριαρχεί το ασετυλένιο, το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι χαρακτηριστικό αέριο. Το μονοξείδιο του άνθρακα και το διοξείδιο του άνθρακα υπάρχουν σε μικρές ποσότητες.

Και εδώ είναι το αέριο που απελευθερώνεται κατά την αποσύνθεση του λαδιού και η στερεά μόνωση (κλείσιμο από στροφή σε στροφή στην περιέλιξη) διαφέρει από το αέριο που σχηματίζεται μόνο κατά την αποσύνθεση του λαδιού σε αξιοσημείωτη περιεκτικότητα σε οξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα

Για τη διάγνωση βλαβών από μετασχηματιστές περιοδικά (2 φορές το χρόνο) λαμβάνετε δείγματα λαδιού για χρωματογραφική ανάλυση αερίων διαλυμένων σε λάδι, ενώ χρησιμοποιούνται ιατρικές σύριγγες για τη λήψη δειγμάτων λαδιού.

Η δειγματοληψία λαδιού πραγματοποιείται ως εξής: καθαρίζεται από ακαθαρσίες στον σωλήνα διακλάδωσης της βαλβίδας που προορίζεται για δειγματοληψία, τοποθετείται ένας ελαστικός εύκαμπτος σωλήνας στον σωλήνα διακλάδωσης.Η βρύση ανοίγει και ο εύκαμπτος σωλήνας ξεπλένεται με λάδι από τον μετασχηματιστή, το άκρο του σωλήνα ανασηκώνεται για να αφαιρεθούν οι φυσαλίδες αέρα. Ένας σφιγκτήρας είναι εγκατεστημένος στο άκρο του εύκαμπτου σωλήνα. η βελόνα της σύριγγας εγχέεται στο τοίχωμα του εύκαμπτου σωλήνα. Βάλε το λάδι στη σύριγγα και μετά! το λάδι αποστραγγίζεται μέσω της βελόνας πλύσης της σύριγγας, η διαδικασία πλήρωσης της σύριγγας με λάδι επαναλαμβάνεται, η σύριγγα γεμάτη λάδι εγχέεται με τη βελόνα στο ελαστικό πώμα και με αυτή τη μορφή αποστέλλεται στο εργαστήριο.

Η ανάλυση πραγματοποιείται σε εργαστηριακές συνθήκες με χρήση χρωματογράφου. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης συγκρίνονται με τα συγκεντρωτικά δεδομένα για τη σύνθεση και τη συγκέντρωση αερίου που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια διαφόρων τύπων αστοχιών μετασχηματιστή και εξάγεται συμπέρασμα σχετικά με τη δυνατότητα συντήρησης του μετασχηματιστή ή τις αστοχίες του και τον βαθμό επικινδυνότητας αυτών των αστοχιών.

Με τη σύνθεση των αερίων διαλυμένων στο λάδι, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η υπερθέρμανση των αγώγιμων συνδέσεων και των δομικών στοιχείων του πλαισίου του μετασχηματιστή, οι μερικές ηλεκτρικές εκκενώσεις στο λάδι, η υπερθέρμανση και η γήρανση της στερεάς μόνωσης του μετασχηματιστή.