Transformatörün Aşırı Isınmasının Neden Analizi

Transformatör Aşırı Isınmasının Neden Analizi

Ben, transformatörün arızasının bizzat nedeniyim.

Transformatörün çalışması sırasında, ısı üretimi ve ısı dağılımı denge durumuna ulaştığında, her bir parçanın sıcaklığı sabit kalma eğilimindedir. Aynı koşullar altında, yağ sıcaklığı normalden 10°C'den fazla yüksekse veya yük değişmeden sıcaklık yükselmeye devam ediyorsa, transformatörün içinde bir arıza meydana geldiği düşünülebilir.

1. Kademe değiştiricinin zayıf teması

Çalışma sırasında kademe değiştiricinin temas noktasındaki yetersiz basınç veya temas noktasının kirlenmesi nedeniyle temas direnci artar. Temas direncindeki artış, temas noktasının sıcaklığının yükselmesine ve ısı oluşmasına neden olur. Özellikle kademeler değiştirildikten sonra ve transformatör aşırı yüklendiğinde, kademe değiştiricinin temasının zayıflaması ve ısı oluşması daha da kolaylaşır.

Hafif gazın sık sık devreye girmesinden kademe değiştiricinin zayıf teması anlaşılabilir; test için alınan yağ örneklerinde ise kademe değiştiricinin zayıf temasının yağın parlama noktasının hızla düşmesine neden olduğu görülebilir; ayrıca, bobinin DC direnç değerinin ölçülmesiyle kademe değiştiricinin temas durumu belirlenebilir.

2. Sargı bobininde sargılar arası kısa devre

Bobinin bitişik birkaç sargısı arasındaki yalıtım hasarı nedeniyle, kapalı bir kısa devre dolaşım akımı oluşacaktır. Aynı zamanda, bu fazın bobin sargı sayısı azalır ve kısa devre dolaşım akımının ürettiği yüksek ısı, transformatörün sıcaklığının çok fazla yükselmesine ve ciddi durumlarda transformatörün yanmasına neden olur.

Bobin sargıları arasında kısa devre oluşmasının birçok nedeni vardır. Örneğin, bobinin kaba üretim süreci yalıtımın mekanik olarak hasar görmesine neden olur; yüksek sıcaklık yalıtımın eskimesine yol açar; başlıca nedenler aşırı gerilim ve aşırı akımdır. Şiddetli sargılar arası kısa devre, yağ sıcaklığının yükselmesine ve kısa devre olan sargıdaki yağın kaynamasına neden olur ve "gürleme" sesi duyulabilir. Test için alınan yağ örneğinde, yağ kalitesinin bozulduğu ve hafif gaz aktivitesinden ağır gaz aktivitesine dönüştüğü görülür. Bu durumda, DC direnci ölçülerek de sargılar arası kısa devre tespit edilebilir.

3. Demir çekirdekli silikon çelik levhalar arasında kısa devre

Dış kuvvet hasarı, yalıtım eskimesi ve diğer nedenlerden dolayı silikon çelik levhalar arasındaki yalıtım hasar görür, girdap akımı artar ve yerel aşırı ısınmaya neden olur. Ayrıca, çekirdek vidasının yalıtımındaki hasar da girdap akımına neden olur. Hafif hasarlar yerel ısınmaya neden olur ve genellikle transformatör yağı sıcaklığında artış gözlemlenmez; ağır hasarlar ise şiddetli durumlarda gaz etkisine yol açar.

4. Soğutma borusunda yağ eksikliği veya tıkanıklık

Transformatör yağı, transformatörün içindeki ana yalıtım malzemesidir ve yalıtım, soğutma ve ark söndürme görevlerini yerine getirir. Yağ yetersizliği veya ısı dağıtım borusunun iç kısmının tıkanması durumunda, yağ sirkülasyonunun soğutma hızı azalır ve bu da çalışma sırasında transformatörün sıcaklığının yükselmesine neden olur.

II. Transformatörün yüksek sıcaklığının dışsal nedenleri

1. Aşırı yüklenme

Transformatörün çalışması sırasında, demir çekirdeğin histerezis kaybı, girdap akımı kaybı ve bobinin bakır kaybı ısıya dönüşerek sıcaklığın yükselmesine neden olur. Demir kaybı temelde sabit bir kayıptır ve transformatör yapısıyla ilgilidir, bu nedenle çalışma sırasında azaltılamaz veya ortadan kaldırılamaz; bakır kaybı ise yük değişimine bağlı olarak değişir. Yük ağırlaştığında, bakır kaybındaki artış transformatörün sıcaklığının yükselmesine neden olur.

2. Trafo odasının hava giriş ve çıkışları tıkalı veya toz birikimi ciddi boyutlarda.

Transformatör odasının hava giriş ve çıkışları, transformatörün çalışması sırasında hava konveksiyonu için kanal görevi görür. Bu kanallar tıkandığında veya yoğun tozlandığında, transformatörün ısıtma koşulları değişmeden kalır ancak ısı dağılımı koşulları kötüleşir ve ısı zamanında çevreye dağıtılamaz, bu da çalışma sırasında transformatörün sıcaklığının yükselmesine neden olur. Hava sıcaklığını, transformatör yağ tankından 1,5 ila 2 metre uzaklıkta ve yağ tankının yüksekliğinin yarısı kadar bir noktada ölçün. Ölçülen sıcaklık ortam hava sıcaklığından 8-10°C daha yüksekse, transformatör odasının havalandırması iyileştirilmelidir.

3. Transformatör soğutma çevrimi sistemi arızası

Isı dağıtımı için soğutma borularının kullanılmasının yanı sıra, güç transformatörlerinde cebri hava soğutma, cebri yağ sirkülasyonu ve su sirkülasyonu gibi soğutma yöntemleri de bulunur. Soğutma sistemi arızalandığında veya soğutma koşulları yetersiz olduğunda, transformatörün çalışma sıcaklığı yükselecektir.