Силовите трансформатори са ключови компоненти в електрическите енергийни системи, които играят жизненоважна роля за повишаване или понижаване на нивата на напрежение, за да се улесни ефективното предаване и разпределение на енергия. Като доставчик на силови трансформатори съм бил свидетел на различни повреди в тези основни устройства през годините. Разбирането на често срещаните неизправности в силови трансформатори е от съществено значение за осигуряване на тяхната надеждна работа и предотвратяване на скъпи престои. В тази публикация в блога ще обсъдя някои от най-често срещаните повреди в силови трансформатори и техните потенциални причини.
1. Повреда на изолацията
Повредата на изолацията е една от най-критичните повреди в силовите трансформатори. Изолационната система в трансформатора е проектирана да предотвратява протичането на електрически ток между намотките и сърцевината или резервоара на трансформатора. С течение на времето изолацията може да се влоши поради различни фактори, включително:
- Термичен стрес: Високите работни температури могат да ускорят процеса на стареене на изолационния материал. Когато трансформаторът работи при повишени температури за продължителни периоди, изолацията може да стане крехка и да загуби своите диелектрични свойства. Това може да доведе до частични разряди, които могат допълнително да повредят изолацията и в крайна сметка да причинят пълна повреда.
- Проникване на влага: Влагата е сериозен враг на изолацията на трансформатора. Дори малки количества влага могат да намалят диелектричната якост на изолацията и да увеличат риска от електрическа повреда. Влагата може да навлезе в трансформатора чрез течове в резервоара, неправилно запечатване по време на монтажа или кондензация поради температурни промени.
- Електрически стрес: Пренапреженията с високо напрежение, като тези, причинени от удари на мълнии или превключващи операции, могат да подложат изолацията на прекомерно електрическо напрежение. Това може да доведе до образуването на електрически дървета, които са проводими пътеки, които могат да растат през изолацията и в крайна сметка да причинят късо съединение.
За да се предотврати повреда на изолацията, от съществено значение е редовно да се следи температурата и нивата на влага в трансформатора. В допълнение, правилната поддръжка, включително тестване и изсушаване на изолацията, може да помогне за удължаване на живота на изолационната система.
2. Прегряване
Прегряването е друга често срещана повреда в силови трансформатори. Когато трансформаторът работи при температури над номиналните си граници, той може да причини значителна повреда на изолацията и други компоненти. Някои от основните причини за прегряване в силови трансформатори включват:
- Претоварване: Работата на трансформатор над неговия номинален капацитет може да причини прекомерен поток на ток, който генерира повече топлина, отколкото трансформаторът може да разсее. Претоварване може да възникне поради повишено натоварване на електрическата система или неправилно оразмеряване на трансформатора.
- Лошо охлаждане: Трансформаторите разчитат на охладителни системи, като охлаждане с масло или въздушно охлаждане, за разсейване на топлината. Ако охладителната система не функционира правилно, топлината, генерирана от трансформатора, не може да бъде отстранена ефективно, което води до прегряване. Това може да бъде причинено от запушени охлаждащи канали, неизправни вентилатори или ниски нива на охлаждащата течност.
- Дефектни намотки: Къси съединения или отворени вериги в намотките на трансформатора могат да причинят неравномерно разпределение на тока, водещо до локално прегряване. Дефектните намотки могат да бъдат причинени от производствени дефекти, механични повреди или повреда на изолацията.
За да се предотврати прегряване, е важно да се гарантира, че трансформаторът е правилно оразмерен за товара и че охладителната система се поддържа в добро работно състояние. Редовното наблюдение на температурата на трансформатора също може да помогне за ранно откриване на проблеми с прегряване и предотвратяване на по-нататъшни повреди.
3. Разграждане на маслото
Силовите трансформатори обикновено използват масло като изолираща и охлаждаща среда. С течение на времето маслото може да се разгради поради различни фактори, включително окисляване, термичен стрес и замърсяване. Разграждането на маслото може да доведе до намаляване на диелектричната якост на маслото и увеличаване на неговия вискозитет, което може да повлияе на работата и надеждността на трансформатора. Някои от често срещаните причини за разграждане на маслото включват:
- Окисляване: Излагането на кислород може да доведе до окисляване на маслото, образувайки утайки и киселини. Окисляването може да се ускори от високи температури и наличието на метални катализатори.
- Термичен стрес: Високите работни температури могат да причинят химическо разграждане на маслото, което води до образуването на летливи съединения и въглеродни отлагания.
- Замърсяване: Наличието на влага, мръсотия или други замърсители в маслото също може да допринесе за неговото разграждане. Замърсяването може да навлезе в маслото чрез течове в резервоара, неправилно филтриране или фактори на околната среда.
За да се предотврати разграждането на маслото, е важно да се използва висококачествено трансформаторно масло и да се поддържа маслото в чисто и сухо състояние. Редовното тестване и анализ на маслото може да помогне за ранно откриване на разграждането на маслото и да позволи навременна подмяна или обработка на маслото.
4. Основни грешки
Ядрото на силовия трансформатор се състои от ламинирани стоманени листове, които са проектирани да минимизират загубите от вихрови токове. Основните повреди обаче могат да възникнат поради различни фактори, включително:
- Къси съединения в сърцевината: Късо съединение може да възникне в сърцевината поради производствени дефекти, механични повреди или разрушаване на изолацията. Късите съединения в сърцевината могат да причинят прекомерен ток и прегряване, което води до повреда на сърцевината и други компоненти.
- Повреда при ламиниране на ядрото: Ламинациите на сърцевината могат да се повредят поради механично напрежение, вибрации или термично разширение. Повредените ламинации могат да увеличат загубите на вихрови токове и да намалят ефективността на трансформатора.
- Магнитно насищане: Магнитно насищане може да възникне, когато магнитното поле в ядрото достигне максималния си капацитет. Това може да накара трансформатора да черпи прекомерен ток и да генерира повече топлина от нормалното.
За предотвратяване на повреди в сърцевината е важно да се гарантира, че трансформаторът е правилно проектиран и инсталиран. Редовната проверка и тестване на сърцевината също може да помогне за ранно откриване на грешки в сърцевината и предотвратяване на по-нататъшни повреди.
5. Повреди в намотките
Повредите в намотките са друг често срещан тип повреда в силови трансформатори. Намотките са електрическите проводници, които пренасят тока в трансформатора. Повреди в намотките могат да възникнат поради различни фактори, включително:
- Къси съединения в намотките: Късо съединение може да възникне в намотките поради разрушаване на изолацията, механични повреди или производствени дефекти. Късите съединения в намотките могат да причинят прекомерен ток и прегряване, което води до повреда на намотките и други компоненти.
- Отворени вериги в намотките: Отворени вериги могат да възникнат в намотките поради счупени проводници, разхлабени връзки или повреда на изолацията. Отворените вериги в намотките могат да доведат до спиране на правилното функциониране на трансформатора.
- Междувиткови къси съединения: Късо съединение между навивки може да възникне, когато изолацията между съседни навивки на намотката се повреди. Късите съединения между завоите могат да причинят прекомерен ток в засегнатите завои, което води до прегряване и повреда на намотката.
За да се предотвратят повреди на намотките, е важно да се използват висококачествени изолационни материали и да се гарантира, че намотките са правилно инсталирани и поддържани. Редовното тестване и проверка на намотките също може да помогне за ранно откриване на повреди в намотките и предотвратяване на по-нататъшни повреди.
Заключение
В заключение, силовите трансформатори са сложни и критични компоненти в електроенергийните системи. Разбирането на често срещаните неизправности в силови трансформатори е от съществено значение за осигуряване на тяхната надеждна работа и предотвратяване на скъпи престои. Като доставчик на силови трансформатори, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени трансформатори и комплексни услуги за поддръжка на нашите клиенти. Ако имате нужда от aЕлектрическа централа трансформатор,Големи и средни силови трансформатори, илиСилов трансформатор за ултра високо напрежение, или ако имате въпроси относно поддръжката на трансформатора и предотвратяването на повреди, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да отговорим на вашите нужди от силови трансформатори.
Референции
- Блекбърн, JL (2014). Защитно релеиране: Принципи и приложения. CRC Press.
- Грос, Г. и Саадат, Х. (2016). Анализ на електроенергийната система. CRC Press.
- Стивънсън, WD (1982). Елементи на анализа на електроенергийната система. Макгроу-Хил.