Signes de fallada dels transformadors de potència durant el funcionament
Sobreescalfament del transformador
Sobrecàrrega del transformador.
Cal comprovar la càrrega del transformador. Per als transformadors de càrrega constant, la sobrecàrrega es pot configurar mitjançant amperímetres, per als transformadors amb una corba de càrrega desigual, prenent un programa de corrent diari.
També cal tenir en compte que els transformadors permeten sobrecàrregues normals, en funció de la corba de càrrega, la temperatura ambient i la subcàrrega estival. A més, es permeten sobrecàrregues d'emergència dels transformadors, independentment de la càrrega prèvia i de la temperatura del medi de refrigeració.
Els augments de temperatura permesos de les parts individuals del transformador i de l'oli per sobre de la temperatura del medi de refrigeració, l'aire o l'aigua no han de superar els valors estàndard. Si aquestes mesures no donen l'efecte desitjat, cal descarregar el transformador connectant un altre transformador per al funcionament en paral·lel o desconnectant consumidors menys crítics.
Alta temperatura ambient per a transformadors. Cal mesurar la temperatura de l'aire a la sala del transformador a una distància d'1,5-2 m del dipòsit del transformador a la meitat de la seva alçada. Si aquesta temperatura és més de 8-10 ° C superior a la temperatura de l'aire exterior, cal millorar la ventilació de la sala del transformador.
Baix nivell d'oli al transformador. En aquest cas, la part exposada de la bobina i l'acer actiu es sobreescalfa molt; Després d'assegurar-vos que no hi ha fuites d'oli del dipòsit, cal afegir oli al nivell normal.
Avaries internes del transformador: curtcircuits entre espires, fases; la formació d'un curtcircuit a causa del dany a l'aïllament dels cargols (tacs) que estrenyen l'acer actiu del transformador; curtcircuits entre les xapes d'acer actives del transformador.
Tots aquests inconvenients per a curtcircuits menors, malgrat l'elevada temperatura local, en general no sempre donen un augment notable de la temperatura global de l'oli, i el desenvolupament d'aquestes fallades condueix a un ràpid augment de la temperatura de l'oli.
Un zumbit inusual al transformador
La pressió sobre el circuit magnètic laminat del transformador es debilita. Els cargols de subjecció s'han de prémer.
El trencament d'unió al circuit magnètic frontal del transformador està trencat. Sota la influència de les vibracions del circuit magnètic, l'estrenyiment dels cargols verticals que subjectaven les barres amb jous debilitats, això va canviar els buits a les articulacions, la qual cosa va provocar un augment del zumbi. Cal suprimir el nucli magnètic substituint els segells a les juntes superior i inferior de les làmines del nucli magnètic.
Les làmines exteriors del circuit magnètic del transformador vibren. Cal falcar les fulles amb cartró elèctric.
Cargols solts que subjecten la coberta del transformador i altres peces. Comproveu l'estanquitat de tots els cargols.
El transformador està sobrecarregat o la càrrega de fase està significativament desequilibrada. Cal eliminar la sobrecàrrega del transformador o reduir el desequilibri de càrrega dels consumidors.
Es produeixen curtcircuits entre fases i girs. Cal reparar la bobina.
El transformador funciona amb sobretensió. Cal posar l'interruptor de tensió (si n'hi ha) a la posició corresponent a la tensió augmentada.
Enviament dins del transformador
Superposició (però no trencament) entre bobinatges o aixetes a la caixa a causa de sobretensions. S'ha de revisar i reparar la bobina.
Interrupció de la presa de terra. Com sabeu, l'acer actiu i totes les altres parts del circuit magnètic d'un transformador estan connectades a terra per drenar a terra les càrregues estàtiques que apareixen en aquestes parts, perquè la bobina i les parts metàl·liques del circuit magnètic són essencialment les plaques d'un condensador.
Quan s'interromp el sòl, es poden produir descàrregues al bobinatge o a les seves aixetes a la caixa, que es percep com una esquerda a l'interior del transformador.
Necessitat de recuperació posada a terra al nivell al qual va ser realitzat pel fabricant: connecteu la terra als mateixos punts i al mateix costat del transformador, és a dir, al costat dels terminals del bobinat de baixa tensió. Tanmateix, si la connexió a terra es restableix incorrectament, es poden produir curtcircuits al transformador, en els quals es poden produir corrents circulants.
Trencant els bobinatges del transformador i trencant-hi
Avaria dels bobinats a la caixa entre bobinats d'alta i baixa tensió o entre fases.
Causes de danys als bobinats del transformador:
a) hi ha sobretensions associades a tempestes, processos d'emergència o processos de commutació;
b) la qualitat de l'oli s'ha deteriorat molt (humitat, contaminació, etc.);
c) el nivell d'oli ha baixat;
d) l'aïllament ha patit un desgast natural (envelliment);
e) amb curtcircuits externs, així com amb curtcircuits dins del transformador, esforços electrodinàmics.
Cal destacar que les sobretensions no poden provocar ruptures d'aïllament, només solapaments entre bobinatges, fases o entre el bobinat i la carcassa del transformador. Com a resultat de la superposició, normalment només la superfície d'unes quantes voltes es fon i apareix sutge a les espires adjacents, però no hi ha una connexió completa entre les espires, les fases o entre el bobinatge i la caixa del transformador.
La ruptura de l'aïllament del bobinatge del transformador es pot detectar amb un megòhmetre. Tanmateix, en alguns casos, quan apareixen punts nus en forma de punts (descàrrega puntual) com a resultat d'una sobretensió del bobinat, el defecte només es pot detectar provant el transformador amb una tensió aplicada o induïda. Cal reparar el bobinatge i, si cal, canviar l'oli del transformador.
Trencaments en els bobinatges del transformador. Com a conseqüència d'una ruptura o un mal contacte, part del cable es fon o es crema. Es detecta una fallada per l'alliberament de gas combustible al relé de gas i el funcionament del relé de senyal o d'activació.
Causes de trencaments en els bobinats del transformador:
a) bobina mal soldada;
b) hi va haver danys als cables que connecten els extrems de les bobines als terminals;
c) durant un curtcircuit, es desenvolupen forces electrodinàmiques dins i fora del transformador. Una obertura es pot detectar llegint amperímetres o utilitzant un megòhmetre.
Quan es connecten en triangle els bobinats del transformador, la fase de circuit obert es detecta desconnectant el bobinatge en un punt i provant cada fase del transformador per separat. La fractura es produeix amb més freqüència en llocs on l'anell es doblega sota el cargol.
Cal reparar la bobina.
Per evitar la repetició de la interrupció de les aixetes del bobinatge del transformador, s'ha de substituir una aixeta feta de filferro rodó per una connexió flexible: un amortidor format per un conjunt de tires fines de coure amb una secció transversal igual a la secció transversal del cable.
Protecció de gas del transformador
La protecció de gas contra danys interns o funcionament anormal del transformador, depenent de la intensitat de la formació de gas, s'activa per un senyal o per una parada, o ambdues simultàniament.
La protecció de gas s'activa mitjançant un senyal.
Motius per apagar la protecció de gas del transformador:
a) hi va haver algun dany intern al transformador, que va provocar una lleugera gasificació;
b) en omplir o netejar oli, l'aire va entrar al transformador;
c) el nivell d'oli disminueix lentament per una disminució de la temperatura ambient o per fuites d'oli del dipòsit.
La protecció de gas del transformador s'ha activat només per senyal i dispar o dispar.Això es deu a danys interns al transformador i altres causes acompanyades d'una forta formació de gas:
a) s'ha produït un curtcircuit entre les espires del bobinatge primari o secundari del transformador. Aquest dany pot ser causat per un aïllament insuficient de les juntes de transició, ruptura de l'aïllament de les espires durant les proves de pressió o avaries al coure de la bobina, danys mecànics a l'aïllament, desgast natural, sobretensions, forces electrodinàmiques durant curtcircuits, bobina exposició a causa de la reducció del nivell d'oli.
Un gran corrent flueix per les espires curtcircuitades i el corrent de fase només pot augmentar lleugerament; l'aïllament dels girs es crema ràpidament, els girs es poden cremar i és possible la destrucció dels girs veïns. En el seu desenvolupament, l'accident pot convertir-se en un curtcircuit fase-fase.
Si el nombre de bucles tancats és important, en un curt període de temps l'oli es torna molt calent i pot bullir. En absència d'un relé de gas, l'oli i el fum es poden expulsar a través del tap de seguretat de l'expansor.
Un curtcircuit entre les espires s'acompanya no només d'un escalfament anormal de l'oli i d'un cert augment del corrent al costat de l'alimentació, sinó també d'una disminució de la resistència de la fase on es va produir el curtcircuit;
b) s'ha produït un curtcircuit fase-fase, provocat per les mateixes causes que l'avaria de l'aïllament i que s'ha produït de manera violenta. En aquest cas, l'oli es pot descarregar des de l'expansor o a través de la membrana del tub de seguretat, que s'instal·la en transformadors amb una capacitat de 1000 kVA i més;
c) s'ha produït un curtcircuit a causa d'una fallada d'aïllament dels cargols que subjecten l'acer actiu del transformador. El curtcircuit s'escalfa molt i fa que l'oli es sobreescalfi. El cargol i les làmines d'acer actives properes es poden destruir. En transformadors amb circuits magnètics frontals, es pot produir un curtcircuit en contacte amb els jous dels coixinets pressionant les varetes;
d) es va produir un curtcircuit entre les làmines d'acer actiu a causa d'una ruptura de l'aïllament entre les làmines com a conseqüència del desgast natural (envelliment) de l'aïllament. Significatiu corrents de Foucault contribueixen a un gran sobreescalfament local de l'acer actiu, que amb el temps pot provocar la crema local de l'acer (incendi en ferro). En els circuits magnètics frontals, es pot produir un fort escalfament de les juntes per corrents de Foucault a causa del dany dels segells que hi ha;
e) el nivell d'oli del transformador ha baixat significativament o l'aire es separa intensament de l'oli a causa d'un refredament sobtat o després d'una reparació (ompliment d'oli nou, neteja amb una centrífuga, etc.).
Cal destacar que a la pràctica també s'han donat casos de fals funcionament de la protecció de gas per mal funcionament dels circuits secundaris de commutació de la protecció. Per exemple, el funcionament de la protecció de gas d'un transformador pot ser causat per diverses raons. Per tant, abans de procedir a la resolució de problemes, cal establir amb precisió el motiu que va fer que la protecció contra gas funcionés. Per fer-ho, cal esbrinar quina de les proteccions (relé) funcionava, fer un estudi dels gasos acumulats al relé de gas i determinar-ne la inflamabilitat, el color, la quantitat i la composició química.
La inflamabilitat del gas indica danys interns. Si els gasos són incolors i no es cremen, el motiu de l'acció del relé és l'aire alliberat del petroli.El color del gas emès permet avaluar la naturalesa del dany; color blanc-gris indica danys al paper o cartró, groc - fusta, negre - oli. Però com que el color del gas pot desaparèixer al cap d'un temps, el seu color s'ha de determinar tan aviat com aparegui. Una caiguda en el punt d'inflamació de l'oli també indica danys interns. Si el motiu del funcionament de la protecció de gas és l'alliberament d'aire, s'ha d'alliberar del relé. Quan el nivell baixa, s'ha d'omplir l'oli, apagueu la protecció de gas de l'acció de frenada.
Si la bobina està danyada, cal trobar la ubicació del dany i realitzar les reparacions adequades. Per a això cal obrir el transformador i treure el nucli. Es poden trobar espires de bobinatge curtcircuits quan el transformador es canvia del costat de baixa tensió al costat viu. El curtcircuit serà molt calent i sortirà fum de la bobina. D'aquesta manera, es poden trobar altres curtcircuits.
Es poden trobar punts danyats a l'acer actiu quan el transformador funciona al ralentí (amb el nucli eliminat). Aquests llocs faran molta calor. En aquesta prova, la tensió s'aplica a la bobina de baixa tensió i augmenta des de zero; el bobinatge d'alta tensió s'ha de desconnectar prèviament en diversos llocs per evitar danys al bobinatge (per manca d'oli).
El curtcircuit entre les làmines de l'acer actiu del transformador i la seva fusió s'ha d'eliminar recarregant la part danyada del circuit magnètic amb substitució de l'aïllament entre xapes. L'aïllament danyat a les juntes del circuit magnètic es substitueix per un de nou, format per làmines d'amiant amb un gruix de 0,8-1 mm, impregnades amb vernís gliftal. Es col·loca paper de cable amb un gruix de 0,07-0,1 mm a la part superior i inferior.
Tensió anormal del secundari del transformador
La tensió primària del transformador és la mateixa i la tensió secundària és la mateixa sense càrrega, però varia molt amb càrrega.
Motius:
a) mal contacte quan es connecta un terminal o dins del bobinatge d'una fase;
b) trencar el bobinat primari d'un transformador tipus vareta connectat segons l'esquema delta-estrella o delta-delta.
Les tensions primàries del transformador són les mateixes i les tensions secundàries no són les mateixes sense càrrega i amb càrrega.
Motius:
a) l'inici i el final del bobinatge d'una fase del bobinatge secundari es confonen quan es connecten en estrella;
b) obert al bobinat primari d'un transformador connectat estrella-estrella. En aquest cas les tres tensions secundàries de línia no són zero;
c) obert al bobinatge secundari del transformador quan es connecta segons l'esquema estrella-estrella o estrella-triángulo. En aquest cas, només una tensió de línia a línia és diferent de zero i les altres dues tensions de línia a línia són zero.
En un esquema de connexió delta-delta, es pot establir un circuit obert del seu circuit secundari mesurant resistències o escalfant els bobinats: el bobinat d'una fase que té un circuit obert estarà fred a causa de la manca de corrent en ell. En aquest últim cas, el funcionament temporal del transformador és possible amb la càrrega de corrent del bobinatge secundari, que és del 58% del nominal. La reparació dels bobinatges és necessària per eliminar els errors que causen violacions de simetria de la tensió secundària del transformador.