Vzroki nenadnega kratkega stika transformatorja

■ Pregled in preizkus navitja

Ko je transformator v kratkem stiku, je navitje pod vplivom elektrodinamične sile hkrati izpostavljeno tlaku, napetosti, upogibanju in drugim silam, kar povzroči močno prikrivanje napake, ki je ni enostavno preveriti in popraviti, zato je treba navitje po kratkem stiku preveriti.

■ Merjenje enosmerne upornosti transformatorja

Glede na izmerjeno vrednost enosmerne upornosti transformatorja se preveri stopnja neravnovesja enosmerne upornosti navitja in jo primerja s prejšnjo izmerjeno vrednostjo, kar lahko učinkovito razišče poškodbo navitja transformatorja. Na primer, po kratkem stiku transformatorja se je enosmerna upornost v smeri C na strani nizke napetosti povečala za približno 10 %, zato je bilo ocenjeno, da so v navitju morda nove žice. Na koncu je bilo navitje dvignjeno za pregled in ugotovljeno je bilo, da je ena žica faze C navitja pretrgana.

■ Merjenje kapacitivnosti navitja transformatorja

Kapaciteta navitja je sestavljena iz kapacitivnosti med navitji, plastmi in med plastmi ter med posameznimi kolački. Ta kapacitivnost je povezana z režo med navitji in železnim jedrom ter ozemljitvijo, režo med navitji in železnim jedrom, režo med navitji, režo med plastmi in režo med kolački. Ko se navitje deformira, se običajno upogne v obliki črke "S", kar povzroči manjšo režo med navitjem in železnim jedrom ter večjo kapacitivnost navitja glede na ozemljitev. Manjša kot je reža, večja je sprememba kapacitivnosti. Zato lahko kapacitivnost navitja posredno odraža stopnjo deformacije navitja.

■ Pregled po dvigu pokrova

Če se po namestitvi pokrova transformatorja ugotovi, da so v notranjosti staljena bakrena žlindra, aluminijeva žlindra ali delci kabelskega papirja visoke gostote, je mogoče sklepati, da je navitje doživelo veliko stopnjo deformacije in preloma žice. Poleg tega je mogoče stopnjo poškodbe navitja oceniti tudi na podlagi premika in padca bloka blazine navitja, položaja stiskalne plošče, premika stiskalnega zatiča itd.

■ Pregled železnega jedra in objemke

Železno jedro transformatorja mora imeti zadostno mehansko trdnost, ki jo zagotavlja trdnost vseh vpenjalnih elementov na železnem jedru in njihovih priključkih. Ko navitje ustvari električno silo, bo aksialna sila navitja izravnana z reakcijsko silo objemke. Če je trdnost objemke in vlečne plošče manjša od aksialne sile, se bodo objemka, vlečna plošča in navitje poškodovali. Zato je treba skrbno preveriti stanje železnega jedra, objemke, vlečne plošče in njenih priključkov ter preveriti naslednje pogoje:

① Preverite, ali se odrezek jarma na železnem jedru premika gor in dol.

② Izmeriti je treba izolacijsko upornost med vijakom za prebadanje jedra in železnim jedrom, preveriti je treba plašč vijaka za prebadanje jedra glede poškodb ter preveriti je treba vlečno ploščo in spojnik vlečne plošče glede poškodb.

③ Pri kratkem stiku transformatorja lahko pride do premika med stiskalno ploščo in vpenjalnim delom, kar lahko povzroči, da se ozemljitveni priključek stiskalne plošče in železni jaram na stiskalnem zatiču zaradi preobremenitve odtrga ali opeče. Zato je treba pri stiskalni plošči navitja poleg preverjanja poškodb stiskalnega zatiča in stiskalne plošče preveriti tudi, ali je ozemljitvena povezava med navitjem in stiskalnim zatičem ter zgornjim jarmom zanesljiva.

■ Analiza transformatorskega olja in plina

Po kratkem stiku transformatorja se lahko v plinskem releju nabere velika količina plina. Zato se lahko po nesreči s transformatorjem plin v plinskem releju in olje v transformatorju kemično analizirata, da se ugotovi narava nesreče.

■ Zadeve, ki zahtevajo pozornost pri ravnanju s kratkim stikom transformatorja

(1) Pri zamenjavi izolacijskih delov zagotovite delovanje izolacijskih delov

Med obdelavo je treba preizkusiti delovanje zamenjanih izolacijskih delov in jih je mogoče uporabiti šele, ko so izpolnjene zahteve. Posebno pozornost je treba nameniti izolaciji lesenega bloka svinčenega nosilca. Leseni blok je treba pred namestitvijo za nekaj časa namestiti v termično transformatorsko olje pri temperaturi približno 80 ℃, da se zagotovi izolacija lesenega bloka.

(2) Preizkus izolacije transformatorja se izvede po tem, ko je transformator napolnjen z oljem in miruje 24 ur.

Ker nekateri dušeni izolacijski deli po dolgotrajnem namakanju v vročem olju difundirajo na izolacijsko površino, po vbrizgavanju olja ni mogoče zaznati izolacijskih napak. Na primer, med obdelavo je bil na nizkonapetostni strani transformatorja z močjo 31,5 MVA in napetostjo 110 kV zamenjan nosilni leseni blok 10 kV bakrene palice. Po polnjenju transformatorja z oljem so bili vsi preskusi normalni. Izolacijska upornost nizkonapetostne strani 10 kV glede na železno jedro, sponko in ozemljitev se je zmanjšala na približno 1 M Ω. Po pregledu visečega pokrova je bilo ugotovljeno, da je izolacija nosilnega lesenega bloka 10 kV bakrene palice zelo nizka. Zato je treba preskus izolacije zanesljivo izvesti 24 ur po tem, ko je transformator še vedno napolnjen z oljem.

(3) Med ponovnim sestavljanjem je treba biti pozoren na ostre vogale železnega jedra.

Pri nameščanju železnega jedra nazaj na jarem bodite pozorni na oster vogal odrezka železnega jedra in pravočasno izmerite izolacijo med oljnima kanaloma, zlasti oster vogal odrezka pri oljnem kanalu, da preprečite večtočkovno ozemljitev železnega jedra zaradi lepljenja odrezkov. Na primer, pri 220 kV transformatorju s 120 MVA je bila pri zamenjavi navitja na nizkonapetostni strani in ponovni namestitvi jarma izolacija med oljnima kanaloma po namestitvi izmerjena kot 0, ker oster vogal odrezka med ponovno namestitvijo ni bil opažen in izolacija med oljnima kanaloma ni bila pravočasno izmerjena. Trajalo je dolgo časa, da so ugotovili, da je oljni kanal kratek stik na ostrem vogalu odrezka jedra.

(4) Zamenjajte navitni material z močno kratkostično upornostjo

Mehansko trdnost navitja transformatorja z izboljšano strukturo določata predvsem naslednja dva vidika:

① Prvič, mehansko trdnost navitja določajo dejavniki njegove lastne strukture;

② Druga je mehanska trdnost, ki jo določata podpora na strani notranjega premera navitja, aksialna kompresijska struktura navitja ter postopek izdelave vlečnih plošč in sponk. Trenutno večina proizvajalcev transformatorjev uporablja poltrdo bakreno žico ali samolepilni transponirani vodnik za izboljšanje odpornosti na kratek stik samega navitja, uporablja kartonske valje boljše kakovosti ali povečuje število opor za izboljšanje odpornosti navitja proti radialni sili ter uporablja vlečne plošče ali vzmetne čepe za izboljšanje odpornosti skupine navitij proti aksialni sili.

Kot tehnični oddelek proizvajalca energetskih transformatorjev je treba med tehnično demonstracijo pred podpisom prodajne pogodbe za transformator in zamenjavo navitja transformatorja v celoti preučiti in posvetiti dovolj pozornosti odpornosti navitja proti kratkemu stiku.

(5) Sušenje transformatorja

Ker je treba transformator po kratkem stiku še dolgo časa popravljati, lahko za preprečevanje vlage v transformatorju sprejmemo dva ukrepa:

① Pred koncem vsakega delovnega dne je treba transformator pokriti in z vakuumsko črpalko posesati prosto vodo na površini telesa transformatorja. Ko se delo začne naslednji dan, se za odstranitev vakuuma uporabi suh dušik ali suh zrak. Na splošno se lahko transformator po vzdrževanju 24 ur po kroženju vročega olja neposredno zažene.

② Drugič, po zaključku dela je treba vsak dan izvesti ukrepe za zaščito transformatorja pred dežjem. Po končanem delu je treba transformator posušiti z metodo brizganja z vročim oljem, kar običajno traja 7 do 10 dni.

(6) Drugi previdnostni ukrepi

Po kratkem stiku transformatorja je treba poleg testiranja transformatorja po običajnih postopkih oceniti in analizirati naravo napake z združevanjem rezultatov preskusov transformatorskega olja, plinskega releja, enosmerne upornosti navitja, kapacitivnosti navitja in meritev deformacije navitja ter preveriti deformacijo navitij, premik in zrahljanost železnih jeder in sponk, nato pa določiti shemo zdravljenja in preventivne ukrepe za transformator. Ko je treba navitje zamenjati zaradi resne deformacije, ki jo je povzročil kratek stik transformatorja, je treba pozornost nameniti ponovni montaži železnih jeder, sušenju vseh izolacijskih delov, obdelavi transformatorskega olja in splošnemu sušenju transformatorja.