Cauzele scurtcircuitului brusc al transformatorului

■ Inspecția și testarea înfășurărilor

Când transformatorul este scurtcircuitat, sub acțiunea forței electrodinamice, înfășurarea este supusă simultan la presiune, tensiune, îndoire și alte forțe, rezultând o ascundere puternică a defectului, care nu este ușor de verificat și reparat, așadar înfășurarea trebuie verificată după defectul de scurtcircuit.

■ Măsurarea rezistenței de curent continuu a transformatorului

Conform valorii măsurate a rezistenței de curent continuu a transformatorului, se verifică rata de dezechilibru a rezistenței de curent continuu a înfășurării și se compară cu valoarea măsurată anterior, ceea ce poate investiga eficient deteriorarea înfășurării transformatorului. De exemplu, după un scurtcircuit accidental al unui transformator, rezistența de curent continuu în direcția C pe partea de joasă tensiune a crescut cu aproximativ 10%, așadar s-a considerat că ar putea exista noi fire în înfășurare. În cele din urmă, înfășurarea a fost scoasă pentru inspecție și s-a constatat că un fir al înfășurării fazei C era rupt.

■ Măsurarea capacității înfășurărilor transformatorului

Capacitatea înfășurării este compusă din capacitatea spiră la spiră, strat la strat și turtă la turtă și capacitatea înfășurării. Această capacitate este legată de spațiul dintre înfășurări și miezul de fier și masă, spațiul dintre înfășurări și miezul de fier, spațiul dintre înfășurări, spațiul dintre straturi și spațiul dintre turte. Când înfășurarea este deformată, aceasta este în general îndoită în formă de „S”, ceea ce duce la un spațiu mai mic între înfășurare și miezul de fier și la o capacitate mai mare a înfășurării față de masă. Cu cât spațiul este mai mic, cu atât schimbarea capacității este mai mare. Prin urmare, capacitatea înfășurării poate reflecta indirect gradul de deformare a înfășurării.

■ Inspecție după ridicarea capacului

După agățarea capacului transformatorului, dacă se constată prezența zgurii de cupru topite, zgurii de aluminiu sau fragmentelor de hârtie de cablu de înaltă densitate în interiorul transformatorului, se poate constata că înfășurarea a suferit un grad mare de deformare și ruperea firului. În plus, gradul de deteriorare a înfășurării poate fi apreciat și pe baza deplasării și căderii blocului pernei de înfășurare, a poziției plăcii de presare, a deplasării știftului de presare etc.

■ Inspecția miezului de fier și a clemei

Miezul de fier al transformatorului trebuie să aibă o rezistență mecanică suficientă, garantată de rezistența tuturor pieselor de prindere de pe miezul de fier și de pe conectorii acestora. Atunci când înfășurarea generează forță electrică, forța axială a înfășurării va fi compensată de forța de reacție a clemei. Dacă rezistența clemei și a plăcii de tracțiune este mai mică decât forța axială, clema, placa de tracțiune și înfășurarea se vor deteriora. Prin urmare, este necesar să se verifice cu atenție starea miezului de fier, a clemei, a plăcii de tracțiune și a conectorilor acestora și să se verifice următoarele condiții:

① Verificați dacă așchiul jugului de pe miezul de fier se mișcă în sus și în jos.

② Se va măsura rezistența izolației dintre șurubul de perforare a miezului și miezul de fier, se va verifica dacă există deteriorări la mantaua șurubului de perforare a miezului, iar placa de tracțiune și conectorul plăcii de tracțiune se vor verifica dacă există deteriorări.

③ Când transformatorul este scurtcircuitat, poate exista o deplasare între placa de presare și piesa de strângere, ceea ce poate cauza smulgerea sau arderea piesei de conectare la împământare a plăcii de presare și a jugulului de fier de pe știftul de presare din cauza supracurentului. Prin urmare, pentru placa de presare a înfășurării, pe lângă verificarea deteriorării știftului de presare și a plăcii de presare, verificați dacă conexiunea de împământare dintre înfășurare, știftul de presare și jugul superior este fiabilă.

■ Analiza uleiului și gazului de transformator

După ce transformatorul suferă un scurtcircuit, o cantitate mare de gaz se poate acumula în releul de gaz. Prin urmare, după un accident la transformator, gazul din releul de gaz și uleiul din transformator pot fi analizate chimic pentru a evalua natura accidentului.

■ Aspecte care necesită atenție în gestionarea defecțiunilor de scurtcircuit ale transformatorului

(1) Asigurați performanța pieselor izolatoare la înlocuirea acestora

În timpul tratamentului, se va testa performanța pieselor izolatoare înlocuite, acestea putând fi utilizate numai după îndeplinirea cerințelor. Se va acorda o atenție deosebită izolației blocului de lemn al suportului de plumb. Blocul de lemn va fi plasat în ulei de transformator termic la aproximativ 80 ℃ pentru o perioadă de timp înainte de instalare, pentru a asigura izolația blocului de lemn.

(2) Testul de izolație al transformatorului se efectuează după ce transformatorul este umplut cu ulei și neîncărcat timp de 24 de ore.

Deoarece unele părți izolatoare amortizate se vor difuza pe suprafața izolatoare după ce au fost înmuiate în ulei fierbinte pentru o perioadă lungă de timp, defectele de izolație nu pot fi detectate după injectarea de ulei. De exemplu, un bloc de lemn suport al unei bare de cupru de 10 kV a fost înlocuit pe partea de joasă tensiune a unui transformator de 31,5 MVA 110 kV în timpul tratamentului. După ce transformatorul a fost umplut cu ulei, toate testele au ieșit normale. Rezistența de izolație a părții de joasă tensiune de 10 kV față de miezul de fier, clemă și masă a fost redusă la aproximativ 1 M Ω. După inspecția capacului suspendat, s-a constatat că izolația blocului de lemn suport al barei de cupru de 10 kV era foarte scăzută. Prin urmare, testul de izolație trebuie efectuat în mod fiabil la 24 de ore după ce transformatorul este încă umplut cu ulei.

(3) Se va acorda atenție colțurilor ascuțite ale miezului de fier în timpul reasamblării.

Când reinstalați miezul de fier pe jug, acordați atenție colțului ascuțit al așchiei miezului de fier și măsurați la timp izolația dintre canalele de ulei, în special colțul ascuțit al așchiei la canalul de ulei, pentru a preveni împământarea miezului de fier în mai multe puncte din cauza îmbinării așchiei. De exemplu, pentru un transformator de 220kV cu 120MVA, la înlocuirea înfășurării pe partea de joasă tensiune și la reinstalarea jugului, izolația dintre canalele de ulei a fost măsurată la 0 după instalare, deoarece colțul ascuțit al așchiei nu a fost observat în timpul reinstalării, iar izolația dintre canalele de ulei nu a fost măsurată la timp. A durat mult timp până când s-a constatat că canalul de ulei era scurtcircuitat la colțul ascuțit al miezului și așchiei.

(4) Înlocuiți materialul de înfășurare cu unul cu rezistență puternică la scurtcircuit

Rezistența mecanică a înfășurării transformatorului cu structură îmbunătățită este determinată în principal de următoarele două aspecte:

① În primul rând, rezistența mecanică a înfășurării este determinată de factorii propriei sale structuri;

② A doua este rezistența mecanică determinată de suportul de pe partea cu diametrul interior al înfășurării, structura de compresie axială a înfășurării și procesul de fabricație a plăcilor de tracțiune și a clemelor. În prezent, majoritatea producătorilor de transformatoare utilizează sârmă de cupru semidură sau conductor autoadeziv transpus pentru a îmbunătăți capacitatea anti-scurtcircuit a înfășurării în sine, utilizează cilindri de carton de calitate mai bună sau măresc numărul de bretele pentru a îmbunătăți capacitatea înfășurării de a rezista la forța radială și utilizează plăci de tracțiune sau știfturi cu arc pentru a îmbunătăți capacitatea grupului de înfășurare de a rezista la forța axială.

În calitate de departament tehnic al producătorului transformatoarelor de putere, în timpul demonstrației tehnice dinaintea semnării contractului de vânzare-cumpărare a transformatorului și a înlocuirii înfășurării transformatorului, capacitatea anti-scurtcircuit a înfășurării trebuie investigată pe deplin și trebuie acordată suficientă atenție.

(5) Uscarea transformatorului

Întrucât transformatorul trebuie revizuit pentru o perioadă lungă de timp după un scurtcircuit, se pot lua două măsuri pentru a preveni umezirea acestuia:

① Mai întâi, înainte de sfârșitul fiecărei zile de lucru, transformatorul trebuie acoperit, iar pompa de vid trebuie utilizată pentru a aspira transformatorul și a îndepărta apa liberă de pe suprafața corpului transformatorului. Când lucrările încep a doua zi, se va utiliza azot uscat sau aer uscat pentru a îndepărta vidul. În general, transformatorul poate fi pus în funcțiune direct după 24 de ore de circulație a uleiului fierbinte după întreținere.

② În al doilea rând, după finalizarea lucrărilor zilnice, se vor lua măsuri de impermeabilizare a transformatorului. După finalizarea lucrărilor, transformatorul va fi uscat prin metoda pulverizării cu ulei fierbinte, ceea ce durează în general 7 până la 10 zile.

(6) Alte precauții

După ce transformatorul suferă un scurtcircuit, pe lângă testarea acestuia conform criteriilor convenționale, se va evalua și analiza natura defectului prin combinarea rezultatelor testelor privind uleiul de transformator, gazul releului de gaz, rezistența curentului continuu al înfășurării, capacitatea înfășurării și măsurarea deformării înfășurărilor, precum și deformarea înfășurărilor, se va verifica deplasarea și slăbirea miezurilor de fier și a clemelor, iar apoi se vor determina schema de tratament și măsurile preventive pentru transformator. Atunci când înfășurarea trebuie înlocuită din cauza unei deformări grave cauzate de un scurtcircuit al transformatorului, se va acorda atenție reasamblarii așchiilor de miez de fier, uscării tuturor pieselor izolatoare, tratării uleiului de transformator și uscării generale a transformatorului.