Анализ причин перегрева трансформатора

Анализ причин перегрева трансформатора

Я, причина выхода из строя самого трансформатора.

В процессе работы трансформатора, когда тепловыделение и теплоотвод достигают равновесия, температура каждой части стремится к стабилизации. Если при тех же условиях температура масла превышает обычное значение более чем на 10 °C, или нагрузка остается неизменной, но температура продолжает расти, можно считать, что внутри трансформатора произошла неисправность.

1. Плохой контакт переключателя ответвлений.

Из-за недостаточного давления на контактную точку переключателя ответвлений во время работы или загрязнения контактной точки увеличивается контактное сопротивление. Увеличение контактного сопротивления приводит к повышению температуры контакта и выделению тепла. Особенно после переключения ответвлений и при перегрузке трансформатора легче возникает плохой контакт переключателя ответвлений и происходит перегрев.

Плохой контакт переключателя ответвлений можно определить по частому воздействию лёгкого газа, а анализ проб масла показывает, что плохой контакт переключателя ответвлений приводит к быстрому падению температуры вспышки масла; кроме того, состояние контакта переключателя можно определить по значению сопротивления постоянному току катушки.

2. Короткое замыкание между витками обмотки.

Из-за повреждения изоляции между несколькими соседними витками обмотки возникает замкнутый циркулирующий ток короткого замыкания. При этом количество витков обмотки этой фазы уменьшается, а высокое тепловыделение, выделяемое циркулирующим током короткого замыкания, приводит к чрезмерному повышению температуры трансформатора, и в серьезных случаях трансформатор может сгореть.

Причин короткого замыкания между витками катушки много. Например, грубый процесс изготовления катушки приводит к механическому повреждению изоляции; высокая температура вызывает старение изоляции; основными причинами являются перенапряжение и перегрузка по току. Сильное короткое замыкание между витками приводит к повышению температуры масла, и масло в закороченном витке начинает кипеть, при этом слышен булькающий звук. При взятии образца масла для анализа было обнаружено ухудшение его качества, и оно стало более газообразным, чем обычно. В это время короткое замыкание между витками также можно обнаружить путем измерения сопротивления постоянному току.

3. Короткое замыкание между листами кремниевой стали с железным сердечником.

Из-за внешних воздействий, старения изоляции и других причин повреждается изоляция между листами кремнистой стали, увеличиваются вихревые токи и возникает локальный перегрев. Кроме того, повреждение изоляции сердечника винта также является причиной вихревых токов. Незначительные вихревые токи вызывают локальный нагрев, и обычно повышение температуры трансформаторного масла не наблюдается; при сильном воздействии газов это происходит в тяжелых случаях.

4. Недостаток масла или засор в охлаждающей трубе.

Трансформаторное масло является основным изоляционным материалом внутри трансформатора, выполняя функции изоляции, охлаждения и гашения дуги. При недостатке масла или засорении внутренней части теплоотводящей трубки скорость циркуляции масла снижается, что приводит к повышению температуры трансформатора во время работы.

II. Внешние причины высокой температуры трансформатора

1. Сильная перегрузка

В процессе работы трансформатора потери на гистерезис в железном сердечнике, потери на вихревые токи и потери в меди обмотки преобразуются в тепло, что приводит к повышению температуры. Потери в железе являются в основном постоянными потерями, связанными со структурой трансформатора, поэтому их нельзя уменьшить или устранить в процессе работы, в то время как потери в меди изменяются с изменением нагрузки. При высокой нагрузке увеличение потерь в меди приводит к повышению температуры трансформатора.

2. Воздухозаборник и воздуховыпускное отверстие трансформаторной комнаты заблокированы или имеется сильное запыление.

Воздухозаборные и воздуховыпускные каналы трансформаторной комнаты являются каналами для конвекции воздуха во время работы трансформатора. При их засорении или сильном запылении условия нагрева трансформатора остаются неизменными, но условия теплоотвода ухудшаются, и тепло не успевает вовремя отводиться в окружающую среду, что приводит к повышению температуры трансформатора во время работы. Измерьте температуру воздуха в месте, расположенном на расстоянии 1,5–2 м от масляного бака трансформатора и на половине высоты бака. Если измеренная температура на 8–10 °C выше температуры окружающего воздуха, необходимо улучшить вентиляцию трансформаторной комнаты.

3. Отказ системы охлаждения трансформатора

Помимо использования охлаждающих труб для отвода тепла, силовые трансформаторы также могут охлаждаться с помощью таких методов, как принудительное воздушное охлаждение, принудительная циркуляция масла и циркуляция воды. При выходе из строя системы охлаждения или ухудшении условий охлаждения температура работающего трансформатора будет повышаться.