Признаки неисправности работы трансформаторов в эксплуатации

 

1. Перегрев трансформатора

 

Перегрузка трансформатора. Необходимо проверить нагрузку трансформатора; у трансформаторов с постоянной нагрузкой перегрузку можно установить по амперметрам; у трансформаторов с неравномерным графиком нагрузки – путем снятия суточного графика по току. Следует также иметь в виду, что трансформаторы допуска­ют нормальные перегрузки, зависящие от графика нагруз­ки, температуры окружающей среды и недогрузки в летнее время согласно ГОСТ 14209-85. Кроме того, допускаются аварийные пере­грузки трансформаторов независимо от предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды. Допустимые превышения температуры отдельных частей трансформато­ра и масла над температурой охлаждающей среды, возду­ха или воды не должны превышать нормативных значений [5]. Если указанные мероприятия не дают должного эффекта, необходимо разгрузить трансформатор, включив на параллельную работу еще один трансформатор или отключив менее ответственных потребителей.

Высокая температура трансформаторного помещения. Необходимо измерить температуру воздуха в трансформа­торном помещении на расстоянии 1, 5–2 м от бака трансформатора на середине его высоты. Если эта температура более чем на 8–10 °С превышает температуру наружного воздуха, необходимо улучшить вентиляцию трансформатор­ного помещения.

Низкий уровень масла в трансформаторе. В данном случае обнаженная часть обмотки и активной стали силь­но перегревается; убедившись в отсутствии течи масла из бака, необходимо долить масло до нормального уровня.

Внутренние повреждения трансформатора: замыкания между витками, фазами; образование короткозамкнутых контуров из-за повреждения изоляции болтов (шпилек), стягивающих активную сталь трансформатора; замыкания между листами активной стали трансформа­тора.

Все эти недостатки при незначительных короткозамкнутых контурах, несмотря на высокую местную температуру, обычно не всегда дают заметное повышение общей темпе­ратуры масла, и развитие этих повреждений ведет к быст­рому росту температуры масла.

 

Ненормальное гудение в трансформаторе

Ослабла прессовка шихтованного магнитопровода. Необходимо подтянуть прессующие болты.

Нарушена прессовка стыков в стыковом магнитопроводе. Под влиянием вибрации магнито­провода ослабла затяжка вертикальных болтов, стягиваю­щих стержни с ярмами, это изменило зазоры в стыках, что и вызвало усиленное гудение. Необходимо перепрессовать магнитопровод, заменив прокладки в верхних и нижних стыках листов магнитопровода.

Вибрируют крайние листы магнитопровода. Необхо­димо расклинить листы электрокартоном.

Ослабли болты, крепящие крышку трансформатора, и прочие детали. Необходимо проверить затяжку всех болтов.

Трансформатор перегружен или нагрузка фаз отли­чается значительной несимметричностью. Необходимо уст­ранить перегрузку трансформатора или уменьшить несим­метрию нагрузки потребителей.

Возникают замыкания между фазами и витками. Необходимо отремонтировать обмотку.

Трансформатор работает при повышенном напряже­нии. Необходимо установить переключатель напряжения (при его наличии) в положение, соответствующее повышен­ному напряжению.

 

Потрескивание внутри трансформатора

 

Перекрытие (но не пробой) между обмот­кой или отводами на корпус вследствие перенапряжений. Необходимо осмотреть и отремонтировать обмотку.

Обрыв заземления. Как известно, активная сталь и все прочие детали магнитопровода в трансформаторе зазем­ляются для отвода в землю статических зарядов, появляю­щихся на этих частях, так как обмотка и металлические ча­сти магнитопровода – это, по существу, – обкладки конденсатора. При обрыве заземления могут происходить разряды обмотки или ее отводов на корпус, что восприни­мается как треск внутри трансформатора. Необходимо вос­становить заземление до того уровня, на котором оно было выполнено заводом-изготовителем: присоединить заземление в тех же точках и с той же стороны трансформатора, т. е. со сто­роны выводов обмотки низшего напряжения. Однако при неправильном восстановлении заземления в трансформато­ре могут возникнуть короткозамкнутые контуры, в которых могут появиться циркулирующие токи.

 

Пробой обмоток и обрыв в них

Пробой обмоток на корпус между обмотками высше­го и низшего напряжения или между фазами. Причины: а) возникли перенапряжения, связанные с грозовыми явле­ниями, аварийными или коммутационными процессами; б) резко ухудшилось качество масла (увлажнение, загряз­нение и пр.); в) понизился уровень масла; г) изоляция подверглась естественному износу (старению); д) при внешних КЗ, а также при замыканиях внутри трансформа­тора возникли электродинамические усилия. Необходимо подчеркнуть, что при перенапряжениях могут происходить не пробои изоляции, а только перекрытия между обмотка­ми, фазами или между обмоткой и корпусом. В результате перекрытия обычно происходит лишь оплавление поверхно­сти нескольких витков и появляется копоть на соседних витках, полное же соединение между витками, фазами или же между обмоткой и корпусом отсутствует. Пробой изоля­ции обмотки можно обнаружить мегомметром. Однако в некоторых случаях, когда в результате перенапряжений на обмотке возникают оголенные места в виде точек (точеч­ный разряд), выявить дефект можно, только испытав трансформатор приложенным или индуктированным напря­жением. Необходимо отремонтировать обмотку, а в случае необходимости заменить трансформаторное масло.

Обрывы в обмотках. В результате обрыва или плохо­го контакта происходит оплавление или выгорание части проводника. Дефект обнаруживается по выделению горю­чего газа в газовом реле и работе реле на сигнал или от­ключение. Причины: а) плохо выполнена пайка обмотки; б) возникли повреждения проводов, соединяющих концы обмоток с выводами; в) при коротких замыканиях внутри и вне трансформатора развиваются электродинамические усилия. Обрыв можно обнаружить по показаниям ампер­метров или с помощью мегомметра. При соединении обмо­ток треугольником нахождение фазы, имеющей обрыв, про­изводится путем разъединения обмотки в одной точке и ис­пытания каждой фазы трансформатора в отдельности. Обрыв чаще всего происходит в местах изгиба кольца под болт. Необходимо отремонтировать обмотку. Чтобы предот­вратить повторение обрыва в отводах обмотки, следует от­вод, выполненный круглым проводом, заменить гибким соединением – демпфером, состоящим из набора тонких медных лент сечением, равным сечению провода.

 

Работа газовой защиты

Газовая защита от внутренних повреждений или ненормального режима рабо­ты трансформатора в зависимости от интенсивности газообразования срабатывает или на сигнал, или на отключение, или одновременно на то и другое.

Газовая защита сработала на сигнал. Причины: а) произошли небольшие внутренние повреждения транс­форматора, что привело к слабому газообразованию; б) при заливке или очистке масла в трансформатор попал воздух; в) медленно понижается уровень масла из-за снижения температуры окружающей среды или вследствие течи мас­ла из бака.

Газовая защита сработала на сигнал и на отключение или только на отключение. Это вызывается внутренними повреждениями и другими причинами, сопровождаемыми сильным газообразованием:

а) произошло замыкание между витками первичной или вторичной обмоток трансформатора. Данное повреждение может быть вызвано недостаточной изоляцией переходных соединений, продавливанием изоляции витков при опрессовке или из-за заусенцев на меди витка, механическими по­вреждениями изоляции, естественным износом, перенапря­жениями, электро­дина­ми­чес­кими усилиями при коротких замыканиях, обнажением обмотки вследствие снижения уровня масла. По замкнутым накоротко виткам проходит ток большой силы, причем ток в фазе может лишь незна­чительно возрасти; изоляция витков быстро сгорает, могут выгорать сами витки, причем возможно разрушение и со­седних витков. При развитии авария может перейти в междуфазное короткое замыкание. Если число замкнутых вит­ков значительно, то в короткий промежуток времени масло сильно нагревается и может закипеть. При отсутствии газового реле может произойти выброс масла и дыма через предохранительную пробку расширителя. Замыкание меж­ду витками сопровождается не только ненормальным на­гревом масла и некоторым увеличением тока со стороны питания, но и уменьшением сопротивления фа­зы, где возникло замыкание;

б) произошло междуфазное короткое замыкание, вы­званное теми же причинами, что и пробой изоляции, и протекающее бурно. При этом может произойти выброс масла из расширителя или через диафрагму предо­хранительной трубы, которая устанавливается в трансфор­маторах мощностью 1000 кВА и выше;

в) образовался короткозамкнутый контур из-за повреж­дения изоляции болтов, стягивающих активную сталь трансформатора. Короткозамкнутый контур сильно нагре­вается и вызывает перегрев масла. Болт и близлежащие листы активной стали могут быть разрушены. В трансфор­маторах со стыковыми магнитопроводами короткозамкну­тый контур может получиться при соприкосновении с ярмами накла­док, прессующих стержни;

г) произошло замыкание между листами активной ста­ли вследствие повреждения междулистовой изоляции в результате естественного износа (старения) изоляции. Вызванные таким повреждением изоляции значительные вихревые токи способствуют большим местным перегревам активной стали, что с течением времени может привести к местному выгоранию стали (пожару в железе). В стыковых магнитопроводах может произойти сильное нагревание стыков вихревыми токами из-за повреждения прокладок в них;

д) значительно снизился уровень масла в трансформа­торе или из масла интенсивно выделяется воздух вследст­вие резкого похолодания или же после ремонта (заливка свежего масла, его очистка центрифугой и пр.). Необходимо подчеркнуть, что в практике отмечены также случаи ложной работы газовой защиты из-за неисправности цепей вторичной коммутации защиты. Например, работа газовой защиты может быть вызвана различными причинами. Поэтому пе­ред тем как приступить к устранению неисправности, необ­ходимо точно установить причину, вызвавшую срабатыва­ние газовой защиты. Для этого необходимо выяснить, ка­кая из защит (релейных) сработала, произвести исследо­вание газов, скопившихся в газовом реле, и определить их горючесть, цвет, количество и химический состав.

Горючесть газа свидетельствует о наличии внутреннего повреждения. Если газы бесцветны и не горят, то при­чиной действия реле является выделившийся из масла воздух. Цвет выделившегося газа позволяет судить о характере повреждения; бело-серый цвет свидетельствует о поврежде­нии бумаги или картона, желтый – дерева, черный – мас­ла. Но так как окраска газа может через некоторое время исчезнуть, то его цвет следует определить тут же при его появлении. Снижение температуры вспышки масла также свидетельствует о наличии внутреннего повреждения. Если причиной действия газовой защиты было выделение воздуха, то его необходимо выпустить из реле. При снижении уровня масло следует долить, отключить газовую защиту от действия на отключение.

При повреждении обмотки необходимо найти место по­вреждения и произвести соответствующий ремонт. Для этого необходимо вскрыть трансформатор и извлечь сердеч­ник. Замкнутые накоротко витки обмотки можно найти при включении трансформатора со стороны низшего напряже­ния на пониженное напряжение. Короткозамкнутый контур будет сильно разогрет, и из обмотки появится дым. Этим способом могут быть найдены и другие короткозамкнутые контуры.

Поврежденные места в активной стали могут быть най­дены при холостом ходе трансформатора (при вынутом сердечнике). Эти места будут сильно нагреты. При этом испытании напряжение подводят к обмотке низшего напря­жения и поднимают с нуля; обмотка высшего напряжения должна быть предварительно разъединена в нескольких ме­стах во избежание пробоя обмотки (из-за отсутствия масла).

Замыкание между листами активной стали и ее оплавление следует устранить перешихтовкой поврежденной ча­сти магнитопровода с заменой междулистовой изоляции. Поврежденную изоляцию в стыках магнитопровода заменя­ют новой, состоящей из листов асбеста толщиной 0, 8–1 мм, пропи­танных глифталевым лаком. Сверху и снизу прокладывают кабельную бумагу толщиной 0, 07–0, 1 мм.

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: