Wie lassen sich diese abnormalen Phänomene in Transformatoren beurteilen und behandeln?1

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 die Last gemäß den geltenden Vorschriften vor Ort zu reduzieren.

Lösung: Die Ursachen analysieren, dokumentieren, die Überwachung verstärken und den Transformator schnellstmöglich wieder in den Normalbetrieb versetzen. Im Falle einer Überlastung sind die entsprechenden Maßnahmen zur Überlastbehandlung durchzuführen.

2. Der Transformator hat Geräusche.

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.

Behandlungsmethode: Wenn der Betrieb des Transformators nicht beeinträchtigt ist, kann die Angelegenheit vorübergehend nicht weiter verfolgt werden. Es werden Aufzeichnungen erstellt, die Überwachung verstärkt, Berichte erstellt und entsprechende Meldungen und Meldungen weitergeleitet. Bei den zuständigen Verantwortlichen wird eine Inspektion und Bearbeitung des Stromausfalls beantragt.

3. Der Transformator erzeugt ein Entladungsgeräusch.

Der Transformator erzeugt ein knisterndes Entladungsgeräusch. Blaue Koronaentladungen oder Funken in der Nähe der Transformatordurchführungen bei Nacht oder Regen deuten auf starke Verschmutzungen der Porzellanteile oder schlechten Kontakt der Anschlussplatinen hin. Bei einer internen Entladung des Transformators handelt es sich um eine elektrostatische Entladung nicht geerdeter Bauteile, eine Windungsentladung der Spule oder eine Entladung aufgrund eines schlechten Kontakts des Stufenschalters.

Lösung: In diesem Fall sollten der Dispatcher und die zuständigen Führungskräfte benachrichtigt werden, damit sie eine Überprüfung des Transformators bei Stromausfall beantragen.

4. Der Transformator macht ein Knallgeräusch.

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 üblicherweise drei Ölstandsmarkierungen bei Temperaturen von -30 °C, +20 °C und +40 °C anzeigt. Anhand dieser drei Markierungen lässt sich feststellen, ob Öl nachgefüllt oder abgelassen werden muss.

Hoher Ölstand:

Bei zu hohem Ölstand im Transformator während des Betriebs oder bei Überlauf des Ölkissens ist zunächst zu prüfen, ob Last und Temperatur des Transformators im Normalbereich liegen. In diesem Fall ist nach Rücksprache mit dem diensthabenden Disponenten die Gas- (Schwergas-) Schutzvorrichtung auf Alarm umzuschalten und die Atemschutzmaske für die weitere Bearbeitung freizugeben. Tritt Öl aufgrund hoher Umgebungstemperaturen über, muss das Öl abgelassen werden.

Niedriger Ölstand:

Ist der Ölstand im Transformator zu niedrig, greift der Gasschutz (Leichtgasschutz). Bei starkem Ölmangel liegen der Eisenkern und die Wicklungen der Luft ausgesetzt, wodurch sie anfällig für Feuchtigkeit werden und einen Isolationsdurchschlag verursachen können. In diesem Fall muss Öl nachgefüllt werden. Sinkt der Ölstand aufgrund eines größeren Öllecks rapide unter das Auslöserelais oder fällt er weiter ab, muss der Transformator sofort abgeschaltet werden.

(5) Überlastung

Bei Überlastung des Transformators im Betrieb überschreitet die Anzeige des Amperemeters den zulässigen Wert, und es können Signale, Alarme usw. ausgelöst werden. Die Bediener sollten in diesem Fall gemäß den folgenden Grundsätzen vorgehen:

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

Wenn das Kühlsystem des Transformators (gemeint ist die Tauchpumpe, das Kühlwassersystem) defekt ist und der Transformator das Standby-Signal für den Kaltwassersatz und das Signal zum vollständigen Stopp des Kaltwassersatzes ausgibt, sollten folgende Maßnahmen ergriffen werden:

1. Es sollte unverzüglich überprüft werden, ob der Ersatzkühler in Betrieb genommen wurde.

2. Überprüfen Sie unverzüglich die Ursache des Stromausfalls und stellen Sie den normalen Betrieb des Kühlgeräts so schnell wie möglich wieder her.

3. Die Überwachung der Öltemperatur und des Ölstands der oberen Schicht des Transformators sollte verstärkt werden, insbesondere während der vollständigen Stillstandszeiten der Kühlvorrichtung.

4. Kann das Kühlsystem für eine gewisse Zeit nicht wiederhergestellt werden, sollte ein Antrag auf Reduzierung der Last gestellt oder beantragt werden, den Transformator außer Betrieb zu nehmen, um zu verhindern, dass der Transformator länger als die festgelegte Zeit ohne Kühlung läuft und dadurch überhitzt und beschädigt wird.

(7) Gasschutzmaßnahmen

Gründe für die Notwendigkeit von Gasschutzmaßnahmen können sein:

1. Es liegt ein kleiner Fehler im Transformator vor, der zu einer schwachen Gasentwicklung führt.

2. Luft dringt in den Transformator ein;

3. Der Ölstand sinkt;

4. Fehler im Sekundärkreis (z. B. Zweipunkt-Erdung eines Gleichstromsystems usw.), der zu einer Fehlfunktion führt.

Nach Erscheinen des Gaswarnsignals muss der Bediener unverzüglich eine äußere Inspektion des Transformators durchführen. Zunächst sind Ölstand und Ölfarbe im Ölkissen zu prüfen, ebenso wie Gasaustritt, -menge 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 bei 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) Die Teile und Ursachen, die während des Betriebs hitzeempfindlich sind.

1. Der Stufenschalter hat schlechten Kontakt.

Schlechter Kontakt führt zu erhöhtem Kontaktwiderstand, gesteigertem Stromverbrauch und starker Wärmeentwicklung. Dies tritt besonders häufig nach einem Stufenwechsel und bei Überlastung des Transformators auf.

2. Kurzschluss zwischen den Windungen der Wicklung

Windungsschlüsse sind Isolationsschäden 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 hohe Temperaturen verursacht und zum Durchbrennen des Transformators führen kann.

3. Zwischen den Siliziumstahlblechen mit Eisenkern besteht ein Kurzschluss.

Durch äußere Einwirkungen, Alterung der Isolierung oder andere Ursachen kann die Lackisolierung zwischen den Siliziumstahlblechen beschädigt werden. Dies führt zu verstärkten Wirbelströmen, lokaler Überhitzung und in schweren Fällen sogar zum Schmelzen des Materials. Man spricht dann von einem 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

Allgemeines: Gemäß Abschnitt 6.1.2 der DL/T572-95 „Betriebsvorschriften für Leistungstransformatoren“:

Wenn der Transformator einen der folgenden Zustände aufweist, muss er sofort abgeschaltet werden. Falls ein Ersatztransformator in Betrieb ist, sollte dieser so schnell wie möglich in Betrieb genommen werden:

a. Das Geräusch des Transformators ist deutlich lauter, was sehr ungewöhnlich ist, und es ist ein Knallgeräusch im Inneren zu hören;

b. Schweres Ölleck oder Öleinspritzen, sodass der Ölstand unter den angezeigten Grenzwert des Ölstandsmessers sinkt;

c. Das Gehäuse weist erhebliche Beschädigungen und einen Austritt auf;

d. Der Transformator fängt Feuer und es entsteht Rauch.

(1) Automatische Abschaltung des Transformators

Nach der automatischen Abschaltung des Transformators sollten folgende Prüfungen und Maßnahmen durchgeführt werden:

① Nach der automatischen Abschaltung des Transformators muss der Bediener systematisch vorgehen, d. h. den Ersatztransformator in Betrieb nehmen, den Betriebsmodus und die Lastverteilung anpassen und das Betriebssystem und seine Ausrüstung in einem normalen Zustand halten.

②Prüfen Sie, um welche Art von Schutzmaßnahme es sich handelt und ob die Maßnahme korrekt ist.

③ Verstehen, ob das System fehlerhaft ist und worin die Art des Fehlers besteht.

④ Folgende Bedingungen können einmalig ohne externe Inspektion geprüft werden: versehentliche Berührung oder Bedienung durch Personal und Fehlfunktion des Schutzes; ausschließlich Auslösung des Niederspannungs- oder zeitbegrenzten Überstromschutzes, gleichzeitig Ausfall des nachgelagerten Schutzgeräts des auslösenden Transformators und Auslösung seines Schutzes; die Fehlerstelle ist isoliert.

⑤ Handelt es sich um einen Differenzialschutz, einen Gasschutz oder einen Schnellabschalt-Überstromschutz sowie andere Schutzfunktionen und tritt im Fehlerfall ein Stoß auf, ist eine detaillierte Inspektion des Transformators und seines Systems, eine Stromabschaltung und eine Isolationsmessung erforderlich. Der Transformator darf erst wieder in Betrieb genommen werden, wenn die Fehlerursache ermittelt oder behoben wurde.

(2) Gasschutzfunktion (Auslösung)

Wenn die Gasschutzfunktion des Transformators auslöst, sind folgende Prüfungen und Maßnahmen durchzuführen:

a) Sammeln Sie das Gas des Gasrelais für die chromatographische Analyse. Falls kein Gas vorhanden ist, prüfen Sie, ob die Anschlussklemmen und Leitungen des Sekundärkreises und des Gasrelais ausreichend isoliert sind.

b) Prüfen Sie, ob sich der Ölstand, die Öltemperatur und die Ölfarbe verändert haben.

c) Prüfen, ob das explosionsgeschützte Rohr beschädigt ist, und Kraftstoff einspritzen;

d) Prüfen Sie, ob das Transformatorgehäuse verformt ist und ob die Schweißnaht besprüht ist.

e) Werden bei der Überprüfung keine Anomalien festgestellt und bestätigt, dass die Störung durch einen Fehler im Sekundärkreis verursacht wird, kann der Gasschutz unter der Voraussetzung, dass der Differenzialschutz und der Überstromschutz eingeschaltet sind, an das Signal angeschlossen oder entfernt werden. Testen Sie die Stromversorgung einmal und verstärken Sie die Überwachung.

f) Falls sich Gas im Gasrelais befindet oder Probleme mit den oben genannten Punkten a, b, c und d auftreten, ist eine Überprüfung auf Stromausfall durchzuführen und entsprechende Maßnahmen sind zu ergreifen.

(3) Transformator-Überstromschutzfunktion

Wenn die Überstromschutzfunktion des Transformators auslöst, sollten folgende Prüfungen und Maßnahmen durchgeführt werden:

a) Überprüfen Sie die Stromschiene und die an der Stromschiene angeschlossenen Geräte auf Kurzschlüsse und Verunreinigungen;

b) Prüfen Sie, ob mehrere Prüfgeräte des Transformators einen Kurzschluss aufweisen;

c) Prüfen Sie, ob der Schutz auf der Niederspannungsseite aktiviert ist und ob der Schutz jeder einzelnen Leitung aktiviert ist.

d) Sobald bestätigt ist, dass die Sammelschiene keine Spannung führt, sollte die von der Sammelschiene geführte Leitung geöffnet werden.

e) Im Falle eines Busausfalls sollte eine Umschaltung des Busses oder eine Lastverlagerung erwogen werden.

f) Wenn nach der Überprüfung bestätigt wird, dass es sich um eine Leapfrog-Fahrt handelt, sollten Sie den diensthabenden Disponenten kontaktieren und versuchen, einmal Strom zu senden.

g) Wenn die Teststromversorgung in Ordnung ist, überprüfen Sie die fehlerhafte Leitung nacheinander.

h) Wenn die Ursache im Stromkreis liegt, kann die Stromversorgung erst nach Beseitigung des Fehlers wiederhergestellt werden.

(4) Transformator-Differenzialschutzfunktion

Nach dem Auslösen des Differenzialschutzes des Transformators sollten folgende Prüfungen und Maßnahmen durchgeführt werden:

a) Prüfen Sie, ob der Transformator fehlerhaft ist, prüfen Sie, ob die Isolatoren innerhalb des Differenzialschutzbereichs Überschläge oder Beschädigungen aufweisen und ob die Leitungen kurzgeschlossen sind.

b) Falls im Differenzialschutzbereich kein offensichtlicher Fehler am Gerät vorliegt, prüfen Sie, ob der Relaisschutz und der Sekundärkreis fehlerhaft sind und ob der Gleichstromkreis an zwei Punkten geerdet ist.

c) Bei der obigen Prüfung wurden keine Mängel festgestellt. Nach Vorlage der Ergebnisse beim Chefingenieur zur Genehmigung sollte der Druckanstiegstest bei abgekoppelter Last durchgeführt und das System nach erfolgreichem Abschluss in Betrieb genommen werden.

d) Handelt es sich um eine Fehlbedienung, die durch den elektrischen Stromkreis, den Sekundärstromkreis usw. verursacht wurde, kann mit Zustimmung des Chefingenieurs der Differenzialschutz aufgehoben und der Transformator in Betrieb genommen werden.

e) Wenn der Differenzialschutz und der Gasschutz gleichzeitig auslösen und den Transformator abschalten, darf der Transformator nicht ohne interne Prüfung und Test in Betrieb genommen werden.

(5) Transformator fängt Feuer

Grundsätze der Brandbekämpfung bei Transformatoren: Stromausfall – Ölaustritt – Brandbekämpfung.

① Stromausfall: Falls der Transformator Feuer fängt und der Schutz nicht automatisch auslöst, müssen zuerst die angeschlossenen Leistungsschalter und Trennschalter ausgeschaltet 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 leiten Sie das Öl in das Auffangbecken ab, sodass der Ölstand im Transformator unterhalb der Brandgrenze liegt. Falls ein interner Defekt des Transformators einen 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 Ölauffangbeckens, öffnen Sie das elektrische Ablassventil und leiten Sie das Öl in das Hauptauffangbecken des Transformators ab.

③ Die Feuerlöschpumpe starten, das Feuerlöschventil öffnen und den Transformator besprühen, um das Feuer zu löschen.

④ Melden Sie sich beim Vorgesetzten und aktivieren Sie den Notfallplan.

⑤ Benachrichtigen Sie die Feuerwehr, um Hilfe zu erhalten.

Hinweis: Beteiligen Sie sich an der Brandbekämpfung, ohne Ihre persönliche Sicherheit zu gefährden. Verwenden Sie am besten Kohlendioxid, Tetrachlorkohlenstoff, Pulverlöscher und trockenen Sand zum Löschen des Feuers; tragen Sie beim Einsatz von Feuerlöschern eine Atemschutzmaske.