Defecțiuni în funcționarea transformatoarelor de putere

În timpul funcționării, nu este exclusă apariția diferitelor tipuri de defecte și defecțiuni ale transformatoarelor, care afectează funcționarea acestora în grade diferite. În unele defecțiuni, transformatoarele pot rămâne în funcțiune mult timp, în altele trebuie scoase imediat din funcțiune. În orice caz, posibilitatea lucrărilor ulterioare este determinată de natura prejudiciului. Incapacitatea personalului, adoptarea prematură a măsurilor care vizează eliminarea uneori defecțiuni minore duc la opriri de urgență ale transformatoarelor.

Cauzele avariei sunt condițiile de lucru nesatisfăcătoare, reparația de proastă calitate și instalarea transformatoarelor. Defecte ale elementelor structurale individuale ale transformatoarelor moderne, utilizarea unei calități insuficiente materiale izolante.

Deteriorarea izolației, a circuitelor magnetice, a dispozitivelor de comutare, a spirelor, a bucșelor umplute cu ulei și a porțelanului este tipică.

Deteriorarea izolației transformatoarelor

Izolația principală este adesea deteriorată din cauza încălcării rezistenței sale electrice atunci când este umedă, precum și în prezența unor mici defecte. La transformatoarele de 220 kV și mai mari, defecțiunile sunt asociate cu apariția așa-numitei „descărcări târâtoare”, care este o distrugere treptată a izolației prin răspândirea descărcărilor locale pe suprafața dielectricului sub acțiunea tensiunii de funcționare. . Pe izolația de suprafață apare o rețea de canale conductoare, în timp ce decalajul de izolație calculat este redus, ceea ce duce la distrugerea izolației cu formarea unui arc puternic în interiorul rezervorului.

Uzura termică intensă a izolației bobinei este cauzată de umflarea izolației suplimentare a bobinelor și oprirea asociată a circulației uleiului din cauza blocării parțiale sau totale a canalelor de ulei.

Deteriorarea mecanică a izolației bobinelor apare adesea atunci când scurtcircuite în rețeaua electrică externă și rezistență electrodinamică insuficientă a transformatoarelor, care este rezultatul unei slăbiri a eforturilor de presare a înfășurărilor.

Deteriorarea miezurilor magnetice ale transformatoarelor

Circuitele magnetice sunt deteriorate din cauza supraîncălzirii din cauza distrugerii peliculei de lac dintre foi și a sinterizării tablelor de oțel, în cazul ruperii izolației știfturilor de presare, în cazul unui scurtcircuit, când elementele individuale ale magnetice circuitul se dovedesc a fi închis unul față de celălalt și cu rezervor .

Defecțiunea dispozitivelor de comutare ale transformatoarelor

Defectarea dispozitivelor de comutare PMB are loc atunci când contactul este întrerupt între inelele colectoare mobile și tijele conductoare staționare.Deteriorarea contactului are loc cu scăderea presiunii de contact și formarea unei pelicule de oxid pe suprafețele de contact.

Comutatoarele schimbătoare sunt dispozitive destul de complexe care necesită o reglare atentă, inspecție și teste speciale. Cauzele defectării comutatorului de sarcină sunt defecțiuni în funcționarea contactoarelor și întrerupătoarelor, contactele arse ale dispozitivelor contactoare, blocarea mecanismelor contactoare, pierderea rezistenței mecanice a pieselor din oțel și vată de hârtie-bachelită.Accidente recurente asociate cu defecțiunea reglajului bobina rezultată din suprapunerea golului exterior al eclatorului de protecţie.

Defectarea robinetelor de la înfășurări la dispozitivele de comutare și bucșe este cauzată în principal de starea nesatisfăcătoare a rațiilor. link-uri de contact, precum și apropierea ieșirilor flexibile de pereții rezervoarelor, contaminarea uleiului cu impurități mecanice conductoare, inclusiv oxizi și particule metalice din sistemele de răcire.

Deteriorări la bucșele transformatorului

Defectarea bucșelor de 110 kV și mai sus este legată în principal de umezirea bazei de hârtie. Pătrunderea umidității în bucșe este posibilă dacă garniturile sunt de proastă calitate, la completarea bucșelor ulei de transformator cu rigiditate dielectrică scăzută. Rețineți că defecțiunea bucșelor, de regulă, este însoțită de incendii de transformator, provocând daune semnificative.

O cauză tipică a defecțiunii bucșelor din porțelan este încălzirea prin contact în îmbinările filetate ale știfturilor conductoare compozite sau la punctul de conectare al barelor colectoare externe.

Protecția transformatoarelor împotriva deteriorărilor interne

Transformatoarele sunt protejate de daune interne dispozitive de protecție cu relee... Principalele protecții de mare viteză sunt protecția cu curent diferențial împotriva tuturor tipurilor de scurtcircuite în înfășurări și la bornele transformatorului, protecția cu gaz împotriva scurtcircuitelor care apar în interiorul rezervorului transformatorului și însoțite de eliberarea de gaz și prin {scăderea nivelului de ulei, întrerupere curentă nu există o întârziere de la o defecțiune a transformatorului însoțită de trecerea unor curenți de scurtcircuit relativ mari.

Toate protecțiile împotriva deteriorării interne funcționează atunci când toate întreruptoarele de transformator sunt oprite și la substații realizate conform schemelor simplificate (fără întrerupătoare pe partea HV) - când un întrerupător de scurtcircuit este închis sau un întrerupător de linie de alimentare este oprit.

Monitorizarea și detectarea daunelor sănătății transformatoarelor care apar în acestea prin analiza gazelor dizolvate în ulei

Pentru a detecta defecțiunile transformatoarelor în fazele cât mai timpurii ale apariției lor, când degajarea gazului poate fi încă foarte slabă, în practica operațională sunt utilizate pe scară largă prin analiza cromatografică a gazelor dizolvate în ulei.

Faptul este că, odată cu dezvoltarea defecțiunilor transformatorului cauzate de încălzirea la temperatură înaltă, uleiul și izolația solidă se descompun cu formarea de hidrocarburi ușoare și gaze (cu o compoziție și o concentrație destul de specifice), care se dizolvă în ulei și se acumulează în releul de gaz al transformator. Perioada de acumulare a gazului în releu poate fi destul de lungă, iar gazul acumulat în acesta poate diferi semnificativ de compoziția gazului luat în apropierea locului de eliberare.Prin urmare, diagnosticarea defecțiunilor pe baza analizei gazului prelevat de la releu este dificilă și poate chiar să fie întârziată.

Analiza unei probe de gaz dizolvate în ulei, pe lângă o diagnosticare mai precisă a defecțiunii, face posibilă observarea dezvoltării acesteia înainte de declanșarea releului de gaz. Și chiar și în cazul unor avarii mari, atunci când protecția împotriva gazului este activată la declanșarea transformatorului, compararea compozițiilor gazului prelevat din releu și dizolvat în ulei poate fi utilă pentru o evaluare mai corectă a severității prejudiciul.

S-a determinat compoziția și concentrațiile limită ale gazelor dizolvate în ulei, transformatoare în stare bună și cu tipuri tipice de avarie. De exemplu, atunci când uleiul este descompus sub acțiunea unui arc electric (suprapunere în comutator), hidrogenul este eliberat în principal. Dintre hidrocarburile nesaturate predomină acetilena, care în acest caz este un gaz caracteristic. Monoxidul de carbon și dioxidul de carbon sunt prezente în cantități mici.

Și iată că gazul eliberat în timpul descompunerii uleiului și izolația solidă (închiderea din tură la tură în înfășurare) diferă de gazul format numai în timpul descompunerii uleiului într-un conținut vizibil de oxid și dioxid de carbon

Pentru a diagnostica deteriorarea de la transformatoare periodic (de 2 ori pe an) se prelevează probe de ulei pentru analiza cromatografică a gazelor dizolvate în ulei, în timp ce seringile medicale sunt folosite pentru a preleva probe de ulei.

Eșantionarea uleiului se efectuează după cum urmează: curățarea de murdărie de pe conducta de ramificație a supapei destinate prelevării, se pune un furtun de cauciuc pe țeava de ramificație.Robinetul este deschis și furtunul este spălat cu ulei de la transformator, capătul furtunului este ridicat pentru a elimina bulele de aer. La capătul furtunului este instalată o clemă; se injectează acul seringii în peretele furtunului. Pune uleiul în seringă și apoi! uleiul se scurge prin acul de spălat al seringii, se repetă operația de umplere a seringii cu ulei, seringa umplută cu ulei se injectează cu acul în dopul de cauciuc și în această formă este trimisă la laborator.

Analiza se efectuează în condiții de laborator cu ajutorul unui cromatograf. Rezultatele analizei sunt comparate cu datele agregate privind compoziția și concentrația gazului eliberat în timpul diferitelor tipuri de defecțiuni ale transformatorului și se face o concluzie despre funcționalitatea transformatorului sau defecțiunile acestuia și gradul de pericol al acestor defecțiuni.

Prin compoziția gazelor dizolvate în ulei, este posibilă determinarea supraîncălzirii conexiunilor conductoare și a elementelor structurale ale cadrului transformatorului, descărcări electrice parțiale în ulei, supraîncălzirea și îmbătrânirea izolației solide a transformatorului.