Como avaliar e lidar com esses fenômenos anormais em transformadores?1

1. O som do transformador está mais alto que o normal e é uniforme. Pode haver os seguintes motivos:

(1) Ocorre sobretensão na rede elétrica. Quando ocorre um aterramento monofásico na rede elétrica ou uma sobretensão de ressonância, o som do transformador aumentará.

(2) Quando o transformador estiver sobrecarregado, ele emitirá um zumbido forte. Se a carga do transformador exceder o valor de sobrecarga normal permitido, a carga do transformador deverá ser reduzida de acordo com as normas vigentes no local.

Solução: analisar as causas, registrar os registros, intensificar o monitoramento e restaurar o transformador à operação normal o mais rápido possível. Se a causa for sobrecarga, o tratamento deverá ser realizado de acordo com os princípios do tratamento de sobrecarga.

2. O transformador apresenta ruído.

Podem ocorrer vibrações causadas por peças soltas no transformador. Se o ruído do transformador aumentar significativamente e a corrente e a tensão não apresentarem anormalidades, isso pode ser causado pelo afrouxamento da braçadeira interna ou do parafuso que pressiona o núcleo de ferro, o que aumenta a vibração da chapa de aço silício.

Método de tratamento: Se não afetar o funcionamento do transformador, pode-se deixar de tratar o problema temporariamente, registrando-o, intensificando o monitoramento, relatando e acionando o despacho, e solicitando inspeção e processamento de interrupção de energia pelas autoridades competentes.

3. O transformador emite som de descarga.

O transformador apresenta um som de descarga "crepitante". Se você observar um halo azul ou faíscas perto do terminal do transformador à noite ou em dias de chuva, isso significa que as peças de porcelana estão muito sujas ou que as placas de circuito do equipamento estão com mau contato. Se o transformador estiver com descarga interna, trata-se de descarga eletrostática de componentes não aterrados, descarga entre espiras da bobina ou descarga devido ao mau contato do comutador de derivações.

Solução: Neste momento, o despachante e os líderes relevantes devem ser informados para solicitar uma inspeção de falha de energia no transformador.

4. O transformador está fazendo um estalo.

Indica que o isolamento interno ou superficial do transformador está danificado e que o transformador deve ser imediatamente desligado para inspeção.

5. O transformador faz o som de água fervendo.

Se o transformador emitir um som semelhante ao de água fervendo, e a temperatura variar bruscamente, com o nível de óleo subindo, deve-se concluir que o enrolamento do transformador está em curto-circuito ou que o comutador de derivações está com mau contato, causando superaquecimento grave. Nesse caso, o transformador deve ser imediatamente desligado para inspeção.

(2) A temperatura do óleo superior é alta

Normalmente, a temperatura do óleo na camada superior do transformador deve ser monitorada durante a operação, e a temperatura dos enrolamentos deve ser controlada através da supervisão da temperatura do óleo na camada superior para evitar a queda do nível de isolamento e o envelhecimento. Sob condições normais de carga e refrigeração, se a temperatura do óleo do transformador estiver mais de 10°C acima do normal, ou se a carga do transformador permanecer inalterada e a temperatura do óleo continuar a subir, ocorre uma falha (como incêndio no núcleo de ferro e curto-circuito entre as espiras do enrolamento, etc.). Nesse caso, o transformador deve ser parado imediatamente para evitar a propagação do acidente.

(3) A cor do óleo é anormal

Normalmente, o óleo do transformador deve ser amarelo brilhante e transparente. Caso se observe alguma alteração na cor do óleo no indicador de nível durante a operação, entre em contato com a empresa para coleta de amostras para análise laboratorial. Se a cor do óleo do transformador se deteriorar repentinamente durante a operação, e houver presença de carbono no óleo ou outras anormalidades, a energia deve ser desligada imediatamente para inspeção e reparo.

(4) O nível de óleo é anormal

O reservatório de óleo do transformador é equipado com um indicador de nível de óleo, que geralmente exibe três linhas de nível quando a temperatura é de -30°C, +20°C e +40°C. De acordo com essas três linhas de marcação, pode-se determinar se é necessário completar o nível de óleo ou drená-lo.

Nível de óleo elevado:

Quando o nível de óleo do transformador em operação estiver muito alto ou houver transbordamento de óleo do reservatório, deve-se verificar primeiro se a carga e a temperatura do transformador estão normais. Nesse caso, com a autorização do operador de plantão, a proteção contra gases (gases pesados) deve ser acionada e o respirador deve ser removido para o procedimento de limpeza. Se o transbordamento do reservatório de óleo ocorrer devido à alta temperatura ambiente, o óleo deve ser drenado.

Nível baixo de óleo:

Se o nível de óleo do transformador estiver muito baixo, a proteção contra vazamento de gás (gás leve) será acionada; quando há uma grave falta de óleo, o núcleo de ferro e os enrolamentos ficam expostos ao ar, sendo suscetíveis à umidade e podendo causar falhas no isolamento. É necessário reabastecer o óleo. Se o nível de óleo cair rapidamente devido a um grande vazamento, abaixo do relé de gás ou continuar a cair, o transformador deve ser desligado imediatamente.

(5) Sobrecarga

Quando o transformador em operação estiver sobrecarregado, a indicação do amperímetro ultrapassará o valor estável, podendo ocorrer o acionamento de sinais sonoros, alarmes sonoros, etc. Os operadores devem proceder de acordo com os seguintes princípios:

①Verifique se a corrente em cada lado excede o valor especificado e informe o oficial de serviço em atividade.

②Verifique se o nível e a temperatura do óleo do transformador estão normais e coloque todos os resfriadores em funcionamento ao mesmo tempo.

③ Ajuste o modo de operação em tempo hábil. Se houver um transformador sobressalente, ele deverá ser colocado em operação.

④Agendar contatos e ajustar a distribuição de carga em tempo hábil.

⑤ Em caso de sobrecarga normal, o tempo de operação permitido pode ser determinado de acordo com o múltiplo da sobrecarga, e o monitoramento do nível e da temperatura do óleo deve ser reforçado, não devendo o valor permitido ser excedido. Se o tempo for excedido, a carga deve ser reduzida imediatamente.

⑥ Em caso de sobrecarga acidental, o múltiplo e o tempo de sobrecarga permitidos devem ser implementados de acordo com as normas do fabricante. Se o múltiplo e o tempo de sobrecarga excederem o valor permitido, a capacidade do transformador também deve ser reduzida de acordo com as normas.

⑦ Realize uma inspeção completa do transformador e seus sistemas relacionados. Caso seja encontrada alguma anormalidade, ela deverá ser relatada e corrigida.

(6) Falha do sistema de refrigeração

Quando o sistema de refrigeração do transformador (referindo-se à bomba submersível, sistema de água de refrigeração) apresentar defeito e o transformador enviar o sinal de espera do chiller e o sinal de parada total do chiller, as seguintes medidas devem ser tomadas:

1. Deve-se verificar imediatamente se o refrigerador de reserva foi colocado em funcionamento.

2. Verifique imediatamente a causa da interrupção de energia e restabeleça o funcionamento normal do dispositivo de refrigeração o mais rápido possível.

3. Reforçar o monitoramento da temperatura e do nível do óleo na camada superior do transformador, especialmente durante o tempo de parada total do dispositivo de resfriamento.

4. Caso o sistema de refrigeração não possa ser restabelecido por um período determinado, deve-se solicitar a redução da carga ou a retirada do transformador de operação para evitar que ele funcione por mais tempo do que o especificado sem refrigeração, o que pode resultar em superaquecimento e danos.

(7) Ação de proteção contra gás

Os motivos para a utilização de proteção com gás podem ser:

1. Existe uma pequena falha no transformador, que produz um gás fraco;

2. O ar penetra no transformador;

3. O nível de óleo diminui;

4. Falha no circuito secundário (como aterramento em dois pontos do sistema CC, etc.), causando mau funcionamento.

Após o sinal de proteção contra vazamento de gás, o operador deve realizar imediatamente uma inspeção externa do transformador. Primeiramente, deve-se verificar o nível e a cor do óleo no reservatório, a presença, o volume e a cor do gás no relé de gás e, em seguida, verificar se há vazamentos de óleo no corpo do transformador e no sistema de circulação forçada de óleo. Simultaneamente, deve-se observar alterações na carga, temperatura e ruído do transformador. Após a inspeção externa, caso nenhuma anormalidade seja encontrada, deve-se coletar uma amostra do gás presente no transformador para identificar sua natureza e, se necessário, coletar uma amostra de óleo para análise, a fim de determinar a causa da falha.

(8) As partes e causas que são propensas ao aquecimento durante a operação

1. O comutador de derivação está com mau contato.

Um mau contato leva ao aumento da resistência de contato, ao aumento do consumo e à geração excessiva de calor. Isso é especialmente provável de ocorrer após uma mudança de derivação e quando o transformador está sobrecarregado.

2. Curto-circuito entre as espiras do enrolamento

Curtos-circuitos entre espiras são danos no isolamento entre espiras adjacentes. Isso cria um circuito fechado de curto-circuito e reduz o número de espiras do enrolamento daquela fase. Há uma corrente de curto-circuito induzida pelo fluxo magnético alternado no circuito de curto-circuito, que gera muito calor e pode causar a queima do transformador.

3. Há um curto-circuito entre as chapas de aço silício com núcleo de ferro.

Devido a danos causados ​​por forças externas, envelhecimento do isolamento ou outros motivos, a camada de tinta isolante entre as chapas de aço silício é danificada, o que aumenta as correntes parasitas, causando superaquecimento localizado e, em casos graves, até mesmo fusão. Este é o chamado incêndio em núcleo de ferro.

4. O mau contato entre outras peças causa superaquecimento localizado.

Recomendações de manuseio: monitore atentamente as alterações de temperatura das peças superaquecidas para garantir a operação segura, analise as causas do superaquecimento, entre em contato com o serviço de manutenção preventiva e tome as medidas necessárias em caso de queda de energia.

2. Tratamento de acidentes com transformadores

Geral: De acordo com o item 6.1.2 da norma DL/T572-95 "Regulamentos de Operação para Transformadores de Potência":

Se o transformador apresentar uma das seguintes condições, deve ser desligado imediatamente. Caso haja um transformador reserva em uso, este deve ser colocado em operação o mais breve possível:

a. O som do transformador aumentou visivelmente, o que é muito anormal, e há um estalo interno;

b. Vazamento grave de óleo ou injeção de óleo, de modo que o nível de óleo caia abaixo do limite indicado no medidor de nível de óleo;

c. O invólucro apresenta danos graves e descarga;

d. O transformador pega fogo e solta fumaça.

(1) Desligamento automático do transformador

Após o transformador desligar automaticamente, as seguintes inspeções e procedimentos devem ser realizados:

①Após o desligamento automático do transformador, o operador deve realizar um tratamento sistemático, ou seja, colocar o transformador de reserva em operação, ajustar o modo de operação e a distribuição de carga e manter o sistema operacional e seus equipamentos em condições normais.

②Verificar que tipo de ação de proteção foi tomada e se essa ação é correta.

③ Compreender se o sistema apresenta alguma falha e qual a natureza da falha.

④ As seguintes condições podem ser testadas uma única vez sem inspeção externa: contato acidental por parte do pessoal, operação e mau funcionamento da proteção; apenas a proteção contra sobrecorrente de baixa tensão ou sobrecorrente com tempo limitado opera e, ao mesmo tempo, o equipamento do próximo nível do transformador de disparo falha e sua proteção não opera, e o ponto de falha é isolado.

⑤ Se houver proteção diferencial, proteção contra gás ou proteção contra sobrecorrente de interrupção rápida, e outras ações de proteção, e houver impacto em caso de falha, é necessário realizar uma inspeção detalhada do transformador e seu sistema, verificar a interrupção de energia e medir o isolamento. É proibido colocar o transformador em operação até que a causa seja identificada ou resolvida.

(2) Ação de proteção contra gás (desligamento)

Quando o dispositivo de proteção contra curto-circuito a gás do transformador for acionado, as seguintes inspeções e procedimentos devem ser realizados:

a) Recolha o gás do relé de gás para análise cromatográfica. Se não houver gás, verifique se os terminais e cabos do circuito secundário e do relé de gás estão bem isolados.

b) Verifique se houve alguma alteração no nível do óleo, na temperatura do óleo e na cor do óleo;

c) Verificar se o tubo à prova de explosão está rompido e injetar combustível;

d) Verificar se a carcaça do transformador está deformada e se a solda está pulverizada.

e) Se nenhuma anormalidade for encontrada após a inspeção, e for confirmado que o mau funcionamento é causado por uma falha no circuito secundário, a proteção contra gás pode ser conectada ao sinal ou retirada, sob a condição de que a proteção diferencial e a proteção contra sobrecorrente estejam ativadas, teste a energia uma vez e intensifique o monitoramento.

f) Caso haja gás no relé de gás ou existam problemas com os itens a, b, c e d acima, deve-se realizar uma inspeção de falha de energia e tomar as medidas cabíveis.

(3) Ação de proteção contra sobrecorrente do transformador

Quando o dispositivo de proteção contra sobrecorrente do transformador for acionado, as seguintes inspeções e procedimentos devem ser realizados:

a) Verifique se há curto-circuito e detritos na barra de distribuição e nos equipamentos nela conectados;

b) Verificar se vários equipamentos de teste do transformador estão em curto-circuito;

c) Verifique se a proteção no lado de baixa tensão está ativada e se a proteção de cada linha está ativada.

d) Quando for confirmado que a barra de distribuição não possui energia, a linha que ela suporta deve ser interrompida.

e) Em caso de falha do barramento, considere a possibilidade de trocar o barramento ou transferir a carga.

f) Após a inspeção, quando for confirmado que se trata de uma viagem com conexão em rampa, entre em contato com o despachante de plantão e tente enviar energia novamente.

g) Quando a fonte de alimentação de teste estiver funcionando corretamente, verifique as linhas defeituosas uma a uma.

h) Se a causa for um problema no circuito, a energia só poderá ser enviada após a eliminação do fator de falha.

(4) Ação de proteção diferencial do transformador

Após o acionamento da proteção diferencial do transformador, as seguintes inspeções e procedimentos devem ser realizados:

a) Verifique se o transformador apresenta alguma anormalidade, se os isoladores dentro da faixa de proteção diferencial apresentam arco voltaico, danos e se os condutores estão em curto-circuito.

b) Se não houver nenhuma falha óbvia no equipamento dentro da faixa de proteção diferencial, verifique se a proteção do relé e o circuito secundário estão com defeito e se o circuito CC está aterrado em dois pontos.

c) Não foram encontradas falhas na inspeção acima e, após o relatório para aprovação do engenheiro-chefe, o teste de aumento de pressão deve ser realizado com a carga desconectada, e a operação deve ser iniciada após a conclusão bem-sucedida.

d) Se for uma falha de funcionamento causada pelo circuito elétrico, circuito secundário, etc., com o consentimento do engenheiro-chefe, a proteção diferencial pode ser retirada e o transformador pode ser colocado em operação.

e) Quando a proteção diferencial e a proteção contra gás atuarem simultaneamente, causando o desligamento do transformador, este não deverá ser colocado em operação sem inspeção e teste internos.

(5) O transformador pega fogo

Princípios de tratamento de incêndios em transformadores: falha de energia - descarga de óleo - extinção do incêndio.

① Falha de energia: Se o transformador pegar fogo e a proteção não desarmar automaticamente, os disjuntores e chaves seccionadoras conectados a ele devem ser desconectados primeiro, e o resfriador deve ser retirado para interromper sua alimentação. Se a operação dos equipamentos adjacentes estiver em risco, eles também devem ser contatados imediatamente para interromper sua operação.

2. Descarga de óleo: Se o óleo transbordar na parte superior do transformador e pegar fogo, abra a válvula de descarga de óleo na parte inferior do transformador e descarregue o óleo para a piscina de contenção de incêndio, de modo que o nível de óleo no transformador fique abaixo da superfície do fogo; se a falha interna do transformador causar incêndio, não drene o óleo para evitar explosão; se a carcaça do transformador se romper e houver transbordamento de óleo, feche a válvula elétrica de drenagem da piscina de contenção de incêndio do transformador, abra a válvula elétrica de drenagem de óleo e drene o óleo para a piscina de contenção de incêndio do transformador principal.

③ Ligue a bomba de água de incêndio, abra a válvula de água de incêndio e jogue água no transformador para extinguir o fogo.

④ Informe o superior e acione o plano de emergência.

⑤ Notifique o corpo de bombeiros para obter assistência.

Nota: Participe do combate a incêndios sem colocar em risco a sua segurança pessoal. O ideal é usar extintores de dióxido de carbono, tetracloreto de carbono, pó químico seco e areia seca para apagar o fogo; os bombeiros devem usar máscaras de proteção contra gases.