Anzeichen für einen Ausfall von Leistungstransformatoren während des Betriebs

Überhitzung des Transformators

Überlastung des Transformators.

Es ist notwendig, die Belastung des Transformators zu überprüfen. Bei Transformatoren mit konstanter Last kann die Überlastung mithilfe von Amperemetern eingestellt werden, bei Transformatoren mit ungleichmäßiger Lastkurve kann die Überlastung anhand eines Tagesstromplans eingestellt werden.

Zu beachten ist außerdem, dass Transformatoren je nach Lastkurve, Umgebungstemperatur und sommerlicher Unterlast normale Überlastungen zulassen. Darüber hinaus sind Notüberlastungen von Transformatoren zulässig, unabhängig von der vorherigen Belastung und der Temperatur des Kühlmediums.

Zulässige Temperaturerhöhungen der einzelnen Teile des Transformators und des Öls über die Temperatur des Kühlmediums, der Luft oder des Wassers dürfen die Normwerte nicht überschreiten. Führen diese Maßnahmen nicht zum gewünschten Effekt, ist eine Entlastung des Transformators durch Zuschaltung eines weiteren Transformators für den Parallelbetrieb oder Abschaltung weniger kritischer Verbraucher erforderlich.

Hohe Raumtemperatur für Transformatoren. Es ist notwendig, die Lufttemperatur im Transformatorraum in einem Abstand von 1,5–2 m vom Transformatorkessel in der Mitte seiner Höhe zu messen. Liegt diese Temperatur um mehr als 8-10 °C über der Außenlufttemperatur, muss die Belüftung des Transformatorraums verbessert werden.

Niedriger Ölstand im Transformator. In diesem Fall kommt es zu einer starken Überhitzung des freiliegenden Teils der Spule und des aktiven Stahls; Nachdem sichergestellt wurde, dass kein Öl aus dem Tank austritt, muss Öl bis zum Normalstand nachgefüllt werden.

Interne Fehler des Transformators: Kurzschlüsse zwischen Windungen, Phasen; die Bildung eines Kurzschlusses aufgrund einer Beschädigung der Isolierung der Schrauben (Bolzen), die den aktiven Stahl des Transformators festziehen; Kurzschlüsse zwischen den aktiven Stahlblechen des Transformators.

All diese Nachteile kleinerer Kurzschlüsse führen trotz der hohen lokalen Temperatur in der Regel nicht immer zu einem spürbaren Anstieg der Gesamttemperatur des Öls, und die Entstehung dieser Fehler führt zu einem schnellen Anstieg der Öltemperatur.

Ungewöhnliches Brummen im Transformator

Der Druck auf den lamellierten Magnetkreis des Transformators wird geschwächt. Die Klemmschrauben müssen festgezogen werden.

Die Spleißunterbrechung im vorderen Magnetkreis des Transformators ist unterbrochen. Unter dem Einfluss der Vibrationen des Magnetkreises und des Anziehens der vertikalen Schrauben, die die Stangen mit geschwächten Jochen festklemmen, veränderten sich die Lücken in den Verbindungen, was zu einem erhöhten Brummen führte. Es ist notwendig, den Magnetkern zu unterdrücken, indem die Dichtungen in den oberen und unteren Verbindungen der Magnetkernbleche ausgetauscht werden.

Die äußeren Bleche des Magnetkreises des Transformators vibrieren. Es ist notwendig, die Blätter mit Elektrokarton zu verkeilen.

Lose Schrauben zur Befestigung der Transformatorabdeckung und anderer Teile. Überprüfen Sie den festen Sitz aller Schrauben.

Der Transformator ist überlastet oder die Phasenlast ist erheblich unsymmetrisch. Es ist notwendig, die Überlastung des Transformators zu beseitigen oder das Lastungleichgewicht der Verbraucher zu verringern.

Es kommt zu Kurzschlüssen zwischen Phasen und Windungen. Die Spule muss repariert werden.

Der Transformator arbeitet mit Überspannung. Es ist notwendig, den Spannungsschalter (falls vorhanden) auf die Position zu stellen, die der erhöhten Spannung entspricht.

Senden innerhalb des Transformators

Überlappung (aber kein Bruch) zwischen Wicklungen oder Anzapfungen des Gehäuses aufgrund von Überspannungen. Die Spule sollte überprüft und repariert werden.

Unterbrechung der Erdung. Wie Sie wissen, sind der aktive Stahl und alle anderen Teile des Magnetkreises in einem Transformator geerdet, um die an diesen Teilen auftretenden statischen Ladungen zur Erde abzuleiten, da die Spule und die Metallteile des Magnetkreises im Wesentlichen die Platten eines Transformators sind Kondensator.

Bei einer Erdungsunterbrechung kann es zu Entladungen an der Wicklung oder ihren Anzapfungen zum Gehäuse kommen, was als Rissbildung im Inneren des Transformators wahrgenommen wird.

Erholungsbedarf Erdung auf dem Niveau, auf dem es vom Hersteller durchgeführt wurde: Schließen Sie die Erde an denselben Punkten und auf derselben Seite des Transformators an, d. h. auf der Seite der Klemmen der Niederspannungswicklung. Bei unsachgemäßer Wiederherstellung der Erdung kann es jedoch zu Kurzschlüssen im Transformator kommen, in denen es zu Kreisströmen kommen kann.

Unterbrechen und Einbrechen der Wicklungen des Transformators

Durchschlag der Wicklungen im Kasten zwischen Hoch- und Niederspannungswicklungen oder zwischen Phasen.

Ursachen für Schäden an Transformatorwicklungen:

a) es zu Überspannungen im Zusammenhang mit Gewittern, Notfallvorgängen oder Schaltvorgängen kommt;

b) die Qualität des Öls hat sich stark verschlechtert (Feuchtigkeit, Verschmutzung usw.);

c) der Ölstand ist gesunken;

d) die Isolierung einem natürlichen Verschleiß (Alterung) ausgesetzt ist;

e) bei äußeren Kurzschlüssen sowie bei Kurzschlüssen innerhalb des Transformators, elektrodynamische Anstrengungen.

Es ist zu betonen, dass Überspannungen keine Isolationsdurchschläge verursachen können, sondern lediglich Überlappungen zwischen Wicklungen, Phasen oder zwischen Wicklung und Transformatorgehäuse. Durch Überlappungen schmilzt meist nur die Oberfläche einiger Windungen und an benachbarten Windungen entsteht Ruß, es besteht jedoch keine vollständige Verbindung zwischen den Windungen, Phasen oder zwischen Wicklung und Transformatorgehäuse.

Ein Isolationsdurchbruch der Transformatorwicklung kann mit einem Megaohmmeter festgestellt werden. Kommt es jedoch in manchen Fällen zu punktförmigen blanken Stellen (Punktentladung) infolge einer Wicklungsüberspannung, kann der Defekt nur durch eine Prüfung des Transformators mit angelegter oder induzierter Spannung erkannt werden. Es ist notwendig, die Wicklung zu reparieren und gegebenenfalls das Transformatoröl zu wechseln.

Brüche in den Wicklungen des Transformators. Durch einen Bruch oder schlechten Kontakt schmilzt oder verbrennt ein Teil des Drahtes. Ein Fehler wird durch die Freisetzung von brennbarem Gas im Gasrelais und die Betätigung des Signal- oder Auslöserelais erkannt.

Ursachen für Brüche in Transformatorwicklungen:

a) schlecht verlötete Spule;

b) die Drähte, die die Enden der Spulen mit den Anschlüssen verbinden, waren beschädigt;

c) Bei einem Kurzschluss entstehen elektrodynamische Kräfte innerhalb und außerhalb des Transformators. Eine Unterbrechung kann durch Ablesen eines Amperemeters oder mithilfe eines Megaohmmeters erkannt werden.

Bei der Dreieckschaltung der Transformatorwicklungen wird die Leerlaufphase erkannt, indem die Wicklung an einer Stelle getrennt und jede Phase des Transformators separat getestet wird. Brüche treten am häufigsten an Stellen auf, an denen der Ring unter dem Bolzen verbogen ist.

Die Spule muss repariert werden.

Um eine wiederholte Unterbrechung der Anzapfungen der Wicklung des Transformators zu verhindern, sollte eine Anzapfung aus Runddraht durch eine flexible Verbindung ersetzt werden – einen Dämpfer, der aus einem Satz dünner Kupferstreifen mit einem Querschnitt gleich dem besteht Querschnitt des Drahtes.

Transformatorgasschutz

Der Gasschutz vor inneren Schäden oder Fehlfunktionen des Transformators wird je nach Intensität der Gasbildung entweder durch ein Signal oder durch eine Abschaltung oder beides gleichzeitig ausgelöst.

Der Gasschutz wird durch ein Signal ausgelöst.

Gründe für die Abschaltung des Gasschutzes des Transformators:

a) Es gab einige innere Schäden am Transformator, die zu einer leichten Gasbildung führten;

b) beim Einfüllen oder Reinigen von Öl gelangte Luft in den Transformator;

c) Der Ölstand sinkt langsam, weil die Umgebungstemperatur sinkt oder Öl aus dem Tank austritt.

Der Gasschutz des Transformators hat für Signal und Auslösung oder nur Auslösung ausgelöst.Dies ist auf interne Schäden am Transformator und andere Ursachen zurückzuführen, die mit einer starken Gasbildung einhergehen:

a) Es gab einen Kurzschluss zwischen den Windungen der Primär- oder Sekundärwicklung des Transformators. Diese Schäden können durch unzureichende Isolierung der Übergangsverbindungen, Durchschlag der Windungsisolierung bei Druckprüfungen oder durch Ausfälle am Spulenkupfer, mechanische Beschädigung der Isolierung, natürlichen Verschleiß, Überspannungen, elektrodynamische Kräfte bei Kurzschlüssen, Spule verursacht werden Exposition aufgrund einer Verringerung des Ölstands.

Durch die kurzgeschlossenen Windungen fließt ein großer Strom und der Phasenstrom kann nur geringfügig ansteigen; die Isolierung der Windungen brennt schnell durch, die Windungen selbst können brennen und die Zerstörung benachbarter Windungen ist möglich. In seiner Entwicklung kann sich der Unfall in einen Phase-Phase-Kurzschluss verwandeln.

Wenn die Anzahl der geschlossenen Kreisläufe groß ist, wird das Öl in kurzer Zeit sehr heiß und kann kochen. Wenn kein Gasrelais vorhanden ist, können Öl und Rauch durch den Sicherheitsstopfen des Expanders ausgestoßen werden.

Ein Kurzschluss zwischen den Windungen geht nicht nur mit einer abnormalen Erwärmung des Öls und einem gewissen Anstieg des Stroms auf der Versorgungsseite einher, sondern auch mit einer Abnahme des Widerstands der Phase, in der der Kurzschluss aufgetreten ist;

b) Es ist ein Phase-Phase-Kurzschluss aufgetreten, der aus den gleichen Gründen wie der Isolationsdurchschlag verursacht wurde und heftig verläuft. In diesem Fall kann das Öl aus dem Expander oder durch die Membran des Sicherheitsrohrs abgeführt werden, das in Transformatoren mit einer Leistung von 1000 kVA und mehr eingebaut ist;

c) Aufgrund eines Isolationsfehlers der Schrauben, die den aktiven Stahl des Transformators festklemmen, ist ein Kurzschluss aufgetreten. Der Kurzschluss führt zu einer starken Erwärmung des Öls und einer Überhitzung des Öls. Der Bolzen und in der Nähe befindliche aktive Stahlbleche können zerstört werden. Bei Transformatoren mit frontalen Magnetkreisen kann es bei Kontakt mit den Jochen der auf die Stäbe drückenden Pads zu einem Kurzschluss kommen;

d) Es kam zu einem Kurzschluss zwischen den aktiven Stahlblechen, da die Isolierung zwischen den Blechen aufgrund des natürlichen Verschleißes (Alterung) der Isolierung zusammenbrach. Bedeutsam Wirbelströme tragen zu einer großen lokalen Überhitzung des aktiven Stahls bei, die im Laufe der Zeit zu einem lokalen Verbrennen des Stahls (Eisenbrand) führen kann. In den vorderen Magnetkreisen kann es aufgrund von Schäden an den darin befindlichen Dichtungen zu einer starken Erwärmung der Gelenke durch Wirbelströme kommen;

e) Der Ölstand im Transformator ist durch plötzliche Abkühlung oder nach Reparaturen (Einfüllen von frischem Öl, Reinigen mit einer Zentrifuge usw.) stark gesunken oder die Luft wird intensiv vom Öl getrennt.

Hervorzuheben ist, dass es in der Praxis auch Fälle von Fehlfunktionen des Gasschutzes aufgrund von Fehlfunktionen der sekundären Schaltkreise des Schutzes gab. Beispielsweise kann die Auslösung des Gasschutzes eines Transformators verschiedene Ursachen haben. Daher ist es vor Beginn der Fehlerbehebung erforderlich, den Grund für die Auslösung des Gasschutzes genau zu ermitteln. Dazu ist es notwendig, herauszufinden, welcher der Schutzvorrichtungen (Relais) funktioniert hat, eine Untersuchung der im Gasrelais angesammelten Gase durchzuführen und deren Entflammbarkeit, Farbe, Menge und chemische Zusammensetzung zu bestimmen.

Die Entflammbarkeit von Gas weist auf einen inneren Schaden hin. Wenn die Gase farblos sind und nicht brennen, liegt die Ursache für die Wirkung des Relais in der aus dem Öl freigesetzten Luft. Die Farbe des austretenden Gases ermöglicht eine Beurteilung der Art des Schadens; Weißgraue Farbe weist auf Schäden an Papier oder Pappe hin, gelb auf Holz, schwarz auf Öl. Da die Farbe des Gases jedoch nach einiger Zeit verschwinden kann, sollte seine Farbe sofort nach dem Auftreten bestimmt werden. Auch ein Absinken des Flammpunktes des Öls deutet auf einen inneren Schaden hin. Wenn der Grund für die Auslösung des Gasschutzes die Freisetzung von Luft ist, muss diese vom Relais abgelassen werden. Bei sinkendem Ölstand muss Öl nachgefüllt werden, Gasschutz vor der Bremswirkung ausschalten.

Wenn die Spule beschädigt ist, ist es notwendig, den Ort des Schadens zu ermitteln und entsprechende Reparaturen durchzuführen. Dazu ist es notwendig, den Transformator zu öffnen und den Kern zu entfernen. Windungskurzschlüsse können auftreten, wenn der Transformator von der Niederspannungsseite auf die stromführende Seite umgeschaltet wird. Der Kurzschluss wird sehr heiß sein und aus der Spule tritt Rauch aus. Auf diese Weise können andere Kurzschlüsse gefunden werden.

Beschädigte Stellen im aktiven Stahl können im Leerlauf des Transformators (bei entferntem Kern) festgestellt werden. An diesen Orten wird es sehr heiß sein. Bei diesem Test wird die Spannung an die Niederspannungsspule angelegt und von Null aus hochgefahren; Die Hochspannungswicklung muss an mehreren Stellen vorgetrennt werden, um eine Beschädigung der Wicklung (aufgrund von Ölmangel) zu vermeiden.

Der Kurzschluss zwischen den Blechen des aktiven Stahls des Transformators und dessen Schmelzen müssen durch Wiederaufladung des beschädigten Teils des Magnetkreises durch Austausch der Zwischenblechisolierung beseitigt werden. Beschädigte Isolierung in den Verbindungen des Magnetkreises wird durch eine neue ersetzt, bestehend aus Asbestplatten mit einer Dicke von 0,8–1 mm, imprägniert mit Glyphtallack. Oben und unten wird Kabelpapier mit einer Dicke von 0,07–0,1 mm verlegt.

Anormale Sekundärspannung des Transformators

Die Primärspannung des Transformators ist gleich und die Sekundärspannung ist im Leerlauf gleich, variiert jedoch bei Last stark.

Gründe dafür:

a) schlechter Kontakt beim Anschließen einer Klemme oder innerhalb der Wicklung einer Phase;

b) Unterbrechen der Primärwicklung eines Stabtransformators, der nach dem Dreieck-Stern- oder Dreieck-Delta-Schema geschaltet ist.

Die Primärspannungen des Transformators sind gleich und die Sekundärspannungen sind im Leerlauf und unter Last unterschiedlich.

Gründe dafür:

a) Wicklungsanfang und Wicklungsende einer Phase der Sekundärwicklung sind bei Sternschaltung verwechselt;

b) offen in der Primärwicklung eines Stern-Stern-Transformators. In diesem Fall sind die Sekundärspannungen der drei Leitungen nicht Null;

c) bei Anschluss nach dem Stern-Stern- oder Dreieck-Stern-Schema in der Sekundärwicklung des Transformators offen. In diesem Fall ist nur eine Leiter-zu-Leiter-Spannung ungleich Null und die anderen beiden Leiter-zu-Leiter-Spannungen sind Null.

Bei einem Dreieck-Dreieck-Verbindungsschema kann eine Unterbrechung des Sekundärkreises durch Messen von Widerständen oder durch Erwärmen der Wicklungen festgestellt werden: Die Wicklung einer Phase mit offenem Stromkreis ist aufgrund des fehlenden Stroms kalt. Im letzteren Fall ist ein vorübergehender Betrieb des Transformators mit der Strombelastung der Sekundärwicklung möglich, die 58 % des Nennwerts beträgt. Eine Reparatur der Wicklungen ist erforderlich, um Fehler zu beseitigen, die zu Symmetrieverletzungen der Sekundärspannung des Transformators führen.