Fehlerbehebung bei anormalen Phänomenen in Transformatoren

1) Das Geräusch des Transformators ist lauter als üblich und gleichmäßig. Dafür kann es folgende Gründe geben:

(1) Im Stromnetz tritt eine Überspannung auf. Bei einem einphasigen Erdschluss im Stromnetz oder einer Resonanzüberspannung verstärkt sich das Geräusch des Transformators.

(2) Bei Überlastung des Transformators ist ein lautes Brummgeräusch zu hören. Überschreitet die Last des Transformators den zulässigen Überlastwert, ist sie gemäß den geltenden Vorschriften vor Ort zu reduzieren. Lösung: Ursachen analysieren, dokumentieren, Überwachung verstärken und den Transformator schnellstmöglich wieder in den Normalbetrieb versetzen. Bei Überlastung sind die entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen.

2) Der Transformator hat Rauschen

Lose Teile am Transformator können Vibrationen verursachen. Wenn das Geräusch des Transformators deutlich zunimmt, Stromstärke und Spannung aber normal sind, kann dies an einer gelockerten inneren Klemme oder einer lockeren Schraube liegen, die den Eisenkern fixiert. Dadurch verstärken sich die Vibrationen des Siliziumstahlblechs. Vorgehensweise: Sofern der Betrieb des Transformators nicht beeinträchtigt ist, kann das Problem vorerst nicht behoben werden. Es sollten jedoch Aufzeichnungen angefertigt, die Überwachung verstärkt, Meldungen eingereicht und gegebenenfalls eine Störungsbehebung bei den zuständigen Stellen beantragt werden.

3) Der Transformator erzeugt ein Entladungsgeräusch.

Der Transformator gibt ein knisterndes Entladungsgeräusch von sich. Sollten Sie nachts oder bei Regen blaue Koronaentladungen oder Funken in der Nähe der Transformatordurchführungen beobachten, deutet dies auf starke Verschmutzungen der Porzellanteile oder schlechten Kontakt zwischen den Leitungskarten hin. Bei internen Entladungen des Transformators handelt es sich um elektrostatische Entladungen nicht geerdeter Bauteile, Windungsschlüsse der Spule oder Entladungen aufgrund schlechten Kontakts des Stufenschalters. Lösung: In diesem Fall sollten der Netzbetreiber und die zuständigen Verantwortlichen benachrichtigt werden, damit eine Überprüfung des Transformators veranlasst wird.

4) Der Transformator macht knallende Geräusche

Zeigt an, dass die innere oder Oberflächenisolierung des Transformators beschädigt ist und der Transformator sofort zur Überprüfung angehalten werden sollte.

5) Der Transformator macht das Geräusch von kochendem Wasser.

Wenn der Transformator das Geräusch von kochendem Wasser von sich gibt, die Temperatur sich sprunghaft ändert und der Ölstand ansteigt, ist davon auszugehen, dass die Transformatorwicklung einen Kurzschluss aufweist oder der Stufenschalter aufgrund starker Überhitzung einen schlechten Kontakt hat. In diesem Fall muss der Transformator sofort zur Überprüfung abgeschaltet werden.

2. Die obere Öltemperatur ist hoch.

Normalerweise sollte die Öltemperatur der oberen Schicht des Transformators während des Betriebs überwacht werden. Die Wicklungstemperatur sollte durch Überwachung dieser Öltemperatur geregelt werden, um ein Absinken des Isolationsniveaus und Alterung zu verhindern. Steigt die Öltemperatur des Transformators unter normaler Last und bei normaler Kühlung um mehr als 10 °C über den Normalwert oder bleibt die Last unverändert, während die Öltemperatur weiter ansteigt, liegt ein Fehler vor (z. B. Kernbrand oder Kurzschluss zwischen den Wicklungen). In diesem Fall muss der Transformator sofort abgeschaltet werden, um eine Ausbreitung des Transformatorschadens zu verhindern.

3. Die Ölfarbe ist abnormal.

Normalerweise sollte Transformatoröl hellgelb und transparent sein. Verändert sich die Farbe des Öls im Ölstandsanzeiger während des Betriebs, sollten Sie Ölproben zur Laboranalyse entnehmen lassen. Verschlechtert sich die Farbe des Transformatoröls während des Betriebs plötzlich und treten Kohlenstoffablagerungen oder andere Auffälligkeiten auf, muss die Stromzufuhr unverzüglich unterbrochen und das Öl überprüft und gegebenenfalls behandelt werden.

4. Der Ölstand ist abnormal.

Der Ölbehälter des Transformators ist mit einer Ölstandsanzeige ausgestattet, die bei Temperaturen von -30 °C, +20 °C und +40 °C üblicherweise drei Markierungen anzeigt. Anhand dieser Markierungen lässt sich feststellen, ob Öl nachgefüllt oder abgelassen werden muss. Hoher Ölstand: Ist der Ölstand des laufenden Transformators zu hoch oder tritt Öl aus dem Ölbehälter aus, sollten Sie zunächst prüfen, ob Last und Temperatur des Transformators im Normalbereich liegen. Ein falscher Ölstand kann durch eine Verstopfung der Standardleitung verursacht werden. In diesem Fall muss nach Rücksprache mit dem diensthabenden Disponenten der Gasschutz (Schwergas) auf Alarm umgeschaltet und die Atemschutzmaske für die weitere Bearbeitung freigegeben werden. Tritt Öl aufgrund hoher Umgebungstemperaturen aus, muss das Öl abgelassen werden. Niedriger Ölstand: Ist der Ölstand des Transformators zu niedrig, wird der Gasschutz (Leichtgas) ausgelöst. Bei starkem Ölmangel sind der Eisenkern und die Wicklungen der Luft ausgesetzt, was zu Feuchtigkeit und Isolationsfehlern führen kann. Daher sollte für die Brennstoffversorgung von Transformatoren im Betrieb das Vakuum-Öleinspritzverfahren angewendet werden. Sinkt der Ölstand aufgrund eines größeren Öllecks rasch unter das Gasrelais oder fällt er weiter ab, muss der Transformator unverzüglich abgeschaltet werden.

5. Wenn der Transformator im Überlastbetrieb überlastet wird, überschreitet die Anzeige des Amperemeters den stabilen Wert, und es können ein Signal, ein Alarmton usw. ausgelöst werden.

Die Betreiber sollten dabei folgende Grundsätze beachten:

①Prüfen Sie, ob der Strom auf jeder Seite den vorgegebenen Wert überschreitet, und melden Sie dies dem diensthabenden Offizier.

②Prüfen Sie, ob der Ölstand und die Öltemperatur des Transformators normal sind, und schalten Sie alle Kühler gleichzeitig in Betrieb.

③ Passen Sie den Betriebsmodus rechtzeitig an. Falls ein Ersatztransformator vorhanden ist, sollte dieser in Betrieb genommen werden.

④Kontaktieren Sie die Terminplanung und passen Sie die Lastverteilung rechtzeitig an.

⑤ Bei normaler Überlastung kann die zulässige Betriebszeit anhand eines Vielfachen der Überlastung bestimmt werden. Die Überwachung von Ölstand und Öltemperatur ist zu verstärken, und der zulässige Wert darf nicht überschritten werden. Bei Überschreitung der Betriebszeit ist die Last unverzüglich zu reduzieren.

⑥ Im Falle einer versehentlichen Überlastung sind die zulässigen Überlastungsfaktoren und -zeiten gemäß den Herstellervorgaben einzuhalten. Überschreiten die zulässigen Werte, ist die Leistung des Transformators entsprechend den Vorschriften zu reduzieren.

⑦ Führen Sie eine umfassende Inspektion des Transformators und der zugehörigen Systeme durch. Sollten dabei Unregelmäßigkeiten festgestellt werden, sind diese zu melden und zu beheben.

6. Ausfall des Kühlsystems

Bei einer Störung des Transformator-Kühlsystems (Tauchölpumpe, Kühlwassersystem) und dem Auslösen des Standby-Schalters sowie des Stoppsignals für den Kühler sind folgende Maßnahmen zu ergreifen: 1. Sofort prüfen, ob der Standby-Kühler in Betrieb ist. 2. Die Ursache des Stromausfalls umgehend ermitteln und den normalen Betrieb des Kühlsystems schnellstmöglich wiederherstellen. 3. Die Öltemperatur und den Ölstand im oberen Bereich des Transformators, insbesondere während des vollständigen Kühlstopps, verstärkt überwachen. 4. Falls das Kühlsystem nicht für längere Zeit wiederhergestellt werden kann, ist eine Lastreduzierung oder die Außerbetriebnahme des Transformators zu beantragen, um eine Überhitzung und Beschädigung durch Überhitzung und Beschädigung zu vermeiden.

7. Gasschutzmaßnahmen

Gründe für die Notwendigkeit von Gasschutzmaßnahmen können sein:

1. Es liegt ein leichter Fehler im Transformator vor, der zu einer geringen Gasentwicklung führt. 2. Luft dringt in den Transformator ein. 3. Der Ölstand sinkt. Nach Erscheinen des Gasschutzsignals muss der Bediener unverzüglich eine äußere Inspektion des Transformators durchführen. Zunächst sind Ölstand und Ölfarbe im Ölkissen zu prüfen, ebenso wie Gasmenge und -farbe im Gasrelais. Anschließend ist auf Ölleckagen im Transformatorgehäuse und im Zwangsumlaufsystem zu achten. Gleichzeitig sind Veränderungen der Transformatorlast, der Temperatur und der Geräuschentwicklung zu beobachten. Werden nach der äußeren Inspektion keine Auffälligkeiten festgestellt, ist eine Gasanalyse durchzuführen, um die Gaszusammensetzung zu bestimmen. Gegebenenfalls ist eine Ölprobe zu entnehmen und zu untersuchen, um die Fehlerursache gemeinsam zu ermitteln.

8. Teile und Ursachen, die während des Betriebs hitzeempfindlich sind.

1. Schlechter Kontakt des Stufenschalters und ungenügende Kontakte erhöhen den Kontaktwiderstand, den Stromverbrauch und verursachen starke Wärmeentwicklung. Dies tritt besonders häufig nach einem Stufenwechsel und bei Überlastung des Transformators auf.

2. Windungsschluss: Ein Windungsschluss ist eine Beschädigung der Isolierung zwischen benachbarten Windungen. Dadurch entsteht ein geschlossener Kurzschlusskreis, wodurch sich die Windungszahl der betroffenen Phase verringert. Der im Kurzschlusskreis induzierte Wechselstrom erzeugt einen Kurzschlussstrom, der zu starker Hitzeentwicklung und im schlimmsten Fall zum Durchbrennen des Transformators führen kann.

3. Zwischen den Siliziumstahlblechen des Eisenkerns besteht ein Kurzschluss. Durch äußere Einwirkung oder Alterung der Isolierung wird die Lackisolierung zwischen den Siliziumstahlblechen beschädigt. Dies führt zu verstärkten Wirbelströmen, lokaler Überhitzung und in schweren Fällen sogar zum Schmelzen des Materials. Dies ist der sogenannte Eisenkernbrand.

4. Schlechter Kontakt anderer Teile führt zu lokaler Überhitzung.

Hinweise zum Umgang: Überwachen Sie die Temperaturänderungen der überhitzten Teile genau, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, analysieren Sie die Ursachen der Überhitzung, vereinbaren Sie Kontakttermine und kümmern Sie sich um Stromausfälle.

2. Unfallbehandlung von Transformatoren

Allgemeine Regeln: Gemäß Abschnitt 6.1.2 der DL/T572-95 „Betriebsvorschriften für Leistungstransformatoren“ ist der Transformator unverzüglich abzuschalten, wenn einer der folgenden Fälle eintritt. Falls ein Reservetransformator in Betrieb ist, ist dieser so schnell wie möglich in Betrieb zu nehmen: a. Der Transformator ist deutlich lauter und ungewöhnlich laut, und es sind Knackgeräusche im Inneren zu hören; b. Es kommt zu einem starken Ölaustritt oder Öleinspritzen, sodass der Ölstand unter den angezeigten Grenzwert des Ölstandsmessers sinkt; c. Die Durchführung ist stark beschädigt und es kommt zu einer Entladung; d. Der Transformator steht in Brand und es entsteht Rauch.

1. Der Transformator schaltet sich automatisch ab.

Nach der automatischen Abschaltung des Transformators sind folgende Prüfungen und Maßnahmen durchzuführen: ① Nach der automatischen Abschaltung des Transformators muss der Bediener systematisch vorgehen, d. h. den Ersatztransformator in Betrieb nehmen, Betriebsart und Lastverteilung anpassen und das Betriebssystem sowie dessen Ausrüstung in einwandfreiem Zustand halten. ② Prüfen, welche Schutzmaßnahmen ergriffen wurden und ob diese korrekt funktionieren. ③ Feststellen, ob ein Systemfehler vorliegt und welcher Art dieser ist. ④ Folgende Bedingungen können ohne externe Inspektion einmalig geprüft werden: versehentliche Berührung oder Bedienung durch Personal und Fehlfunktion des Schutzes; Auslösen des Niederspannungs- oder zeitbegrenzten Überstromschutzes, während gleichzeitig die Schutzeinrichtung der nächsthöheren Schutzebene des auslösenden Transformators ausfällt und deren Schutz nicht anspricht; und die Fehlerstelle muss lokalisiert werden. ⑤ Bei Auslösen des Differenzial-, Gas- oder Schnellabschalt-Überstromschutzes und Auftreten von Störungen im Fehlerfall ist eine detaillierte Prüfung des Transformators und seines Systems, eine Stromabschaltung und eine Isolationsmessung erforderlich. Es ist verboten, den Transformator in Betrieb zu nehmen, solange die Ursache nicht ermittelt oder behoben wurde.

2. Gasschutzfunktion (Auslösung)

Wenn die Gasschutzfunktion des Transformators auslöst, sind folgende Prüfungen und Maßnahmen durchzuführen: a) Gas aus dem Gasrelais für eine chromatographische Analyse entnehmen. Ist kein Gas vorhanden, prüfen Sie die Isolierung der Anschlussklemmen und Leitungen des Sekundärkreises und des Gasrelais. b) Ölstand, Öltemperatur und Ölfarbe prüfen. c) Prüfen, ob die explosionsgeschützte Leitung beschädigt ist und Öl eingefüllt werden muss. d) Prüfen, ob das Transformatorgehäuse verformt ist und ob die Schweißnaht für die Öleinspritzung offen ist. e) Werden nach der Prüfung keine Auffälligkeiten festgestellt und ist bestätigt, dass die Störung durch einen Fehler im Sekundärkreis verursacht wurde, kann der Gasschutz unter der Voraussetzung, dass der Differenzialschutz und der Überstromschutz eingeschaltet sind, wieder eingeschaltet oder deaktiviert werden. Anschließend ist ein Leistungstest durchzuführen und die Überwachung zu verstärken. f) Befindet sich Gas im Gasrelais oder treten Probleme mit den oben genannten Punkten a, b, c und d auf, ist eine Störungsprüfung durchzuführen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Die Prüfung und der Test müssen vor der Inbetriebnahme erfolgreich abgeschlossen sein.

3. Überstromschutzfunktion des Transformators

Wenn der Überstromschutz des Transformators auslöst, sind folgende Prüfungen und Maßnahmen durchzuführen: a) Sammelschiene und angeschlossene Geräte auf Kurzschlüsse und sonstige Störungen prüfen; b) Prüfen, ob die Transformatoren kurzgeschlossen sind; c) Prüfen, ob der Niederspannungsschutz aktiv ist und ob der Schutz jeder einzelnen Leitung aktiviert ist; d) Wenn bestätigt wird, dass die Sammelschiene spannungslos ist, die an ihr angeschlossene Leitung abschalten; e) Im Falle eines Sammelschienenausfalls die Sammelschiene schalten oder die Last umleiten; f) Wenn nach der Prüfung eine Überstromauslösung festgestellt wird, den diensthabenden Netzbetreiber kontaktieren und einen Testlauf durchführen; g) Wenn die Teststromversorgung funktioniert, die fehlerhafte Leitung nacheinander prüfen; h) Wenn der Fehler durch einen Stromkreis verursacht wurde, darf die Stromversorgung erst nach Beseitigung der Fehlerursache wiederhergestellt werden.

4. Funktion des Transformator-Differenzialschutzes

Nach Auslösung des Differenzialschutzes des Transformators sind folgende Prüfungen und Maßnahmen durchzuführen: a) Prüfen Sie, ob der Transformator anormale Zustände aufweist, ob die Isolatoren im Differenzialschutzbereich überschlagen oder beschädigt sind und ob Kurzschlüsse in den Leitungen vorliegen. b) Falls im Differenzialschutzbereich kein offensichtlicher Fehler vorliegt, prüfen Sie, ob der Relaisschutz und der Sekundärkreis fehlerhaft sind und ob der Gleichstromkreis an zwei Punkten geerdet ist. c) Falls bei der obigen Prüfung keine Fehler festgestellt wurden, ist nach Genehmigung durch den Betriebsingenieur ein Druckprüfungstest bei abgeschalteter Last durchzuführen. Der Transformator kann erst nach erfolgreichem Test wieder in Betrieb genommen werden. d) Falls es sich um eine Fehlbedienung aufgrund eines Fehlers im Stromkreis, Sekundärkreis usw. handelt, kann der Differenzialschutz mit Zustimmung des Betriebsingenieurs aufgehoben und der Transformator wieder in Betrieb genommen werden. e) Wenn Differenzialschutz und Gasschutz gleichzeitig zum Auslösen des Transformators geführt haben, darf der Transformator erst nach einer internen Prüfung und einem Test wieder in Betrieb genommen werden.

5. Transformator fängt Feuer

Grundsätze der Transformatorbrandbekämpfung: Stromausfall – Ölablass – Brandbekämpfung. 1. Stromausfall: Der Transformator gerät in Brand. Falls der Schutz nicht automatisch auslöst, müssen zuerst die angeschlossenen Leistungsschalter und Trennschalter abgeschaltet und der Kühler entfernt werden, um die Stromzufuhr zu unterbrechen. Falls der Betrieb benachbarter Geräte gefährdet ist, muss der Betrieb dieser Geräte umgehend eingestellt werden. 2. Ölablass: Falls Öl über den Transformator läuft und sich entzündet, öffnen Sie das Ölablassventil am unteren Teil des Transformators und lassen Sie das Öl in das Auffangbecken ab, sodass der Ölstand im Transformator unterhalb der Brandfläche liegt. Falls ein interner Defekt im Transformator den Brand verursacht, kann das Öl nicht abgelassen werden, um eine Explosion zu verhindern. Falls das Transformatorgehäuse beschädigt ist und Öl austritt, schließen Sie das elektrische Ablassventil des Auffangbeckens, öffnen Sie das elektrische Ablassventil und lassen Sie das Öl in das Hauptauffangbecken des Transformators ab. 3. Starten Sie die Feuerlöschpumpe, öffnen Sie das Feuerlöschventil und besprühen Sie den Transformator mit Wasser, um den Brand zu löschen. ④ Melden Sie sich beim Vorgesetzten und aktivieren Sie den Notfallplan. ⑤ Benachrichtigen Sie die Feuerwehr.