Основные неисправности силовых трансформаторов кратко

Обновлено: 05.07.2024

В ходе эксплуатации силовых трансформаторов неизбежно возникают различные повреждения, которые могут нарушать нормальный режим работы оборудования. С одними дефектами агрегаты могут продолжать функционирование, тогда как другие приводят к их полному отключению. В любом случае необходимо оперативное проведение ремонта, который позволит избежать серьезной аварии и привести к еще более сложным повреждениям. При этом важно не только определить характер дефекта, но и причины его появления.

Неисправность магнитопровода

Магнитопровод является ключевым компонентом силового трансформатора. Основной причиной, которая может вывести его из строя, считается перегрев. Высокая температура разрушает лаковую пленку и приводит к спеканию стальных листов. Также повреждения данного устройства могут быть спровоцированы образованием короткозамкнутых контуров, замыкающих отдельные участки магнитопровода между собой, и разрушением изоляции шпилек.

Повреждение изоляции

Сбой в работе переключателей напряжения

Неисправность ПБВ обычно связана с нарушением контакта между токоведущими стержнями и подвижными кольцами. Его причиной может быть как образование оксидной пленки на поверхности контактирующих элементов, так и снижение давления. У более сложных по строению регуляторов РПН повреждения обычно возникают вследствие подгара контактов, снижения прочности стальных деталей, износа бумажно-бакелитового вала или заклинивания контакторов.

Повреждение силовых вводов

Главная причина выход из строя этих устройств заключается в переувлажнении бумажной основы, которое может возникать в результате неаккуратной доливки масла или разрушения уплотнителей. Фарфоровые вводы обычно получают повреждения при перегреве контактов в токоведущих шпильках или в месте соединения с наружными шинами.

Эффективным способом быстрого обнаружения неисправностей является использование релейных средств защиты. Также в этом помогут регулярный осмотр трансформаторов и своевременное ТО.

Основные неисправности трансформаторов

Основные неисправности трансформаторов приведены в таблице 4 ниже. Наиболее часто в трансформаторах повреждаются обмотки ВН, реже НН. Повреждения в основном происходят из-за снижения электрических свойств изоляции на каком-нибудь участке обмотки, в результате чего наступает электрический пробой изоляции между витками и их замыкание, приводящее к выходу трансформатора из строя.

Оплавление контактной поверхности

Наиболее слабые и часто повреждаемые узлы независимо от источника этих повреждений, согласно статистическим данным, приведены в таблице 5. Эти данные свидетельствуют о том, что недостаточна витковая изоляция и электродинамическая стойкость обмоток (плохая расклиновка), часто повреждаются переключатели отводов и вводы.

Недостаточное уплотнение в месте установки прокладки.

Низкое качество или отсутствие прокладки

Притереть пробку крана. Вырубить шов в месте течи и сварить вновь. Улучшить уплотнение путем затяжки болтов. Заменить прокладку, а в случае ее отсутствия - установить прокладку

6. Срабатывание реле газовой защиты трансформатора на сигнал

Начавшийся процесс разложения масла вследствие:

а) виткового замыкания в обмотке;

б) замыкания на корпус (пробой);

в) обрыва цепи в обмотке;

г) выгорания контактной поверхности переключателя

а) устранить замыкание в обмотке;

б) устранить замыкание на корпусе;

в) восстановить электрическую цепь обмотки;

г) заменить выгоревший контакт переключателя

7. Срабатывание реле газовой защиты трансформатора на отключение

Развившийся бурный процесс разложения масла в трансформаторе вследствие:

а) "пожара стали", возникшего в результате циркуляции больших токов, вызванных образовавшимся замкнутым контуром;

б) междуфазного короткого замыкания;

в) внутренних или внешних перенапряжений

Трансформатор подвергнуть испытанию, а в случае необходимости - ревизии и капитальному ремонту с выемкой сердечника

8. Срабатывание максимальной (токовой) или дифференциальной защиты

Пробой на корпус вводов трансформатора, перекрытие между фазами вследствие наброса или других причин

Заменить поврежденный изолятор. Устранить наброс или причины, вызвавшие действие защиты

Выявление неисправности силовых трансформаторов путем испытаний

Некоторые способы выявления неисправности

1. Измерение сопротивления изоляции мегомметром

Значительная разница в сопротивлениях изоляции одной и другой обмотки, а также между обмотками

Повреждение изолятора вывода

Отсоединить концы обмоток от выводов и измерить раздельно сопротивление изоляции обмоток в каждого вывода относительно корпуса трансформатора. В трех зажимных выводах в. н. опробовать каждую шпильку вывода

Значительная разница в сопротивлении изоляции обмоток при измерении их в холодном и горячем состоянии

Влажность изоляции обмоток

Произвести специальный прогрев или сушку обмоток с испытанием электрической прочности масла на пробой

2. . Измерение омического сопротивления обмоток на всех ответвлениях

Значительный разброс показаний приборов на разных ступенях переключателя

Плохой контакт в переключателе вследствие загрязнения или оплавления поверхности контакта

Очистить поверхности контактов от грязи, нагара и частиц оплавленного металла и отрегулировать переключатель

Значительная разница в величинах сопротивления по фазам

Неправильное присоединение отвотов к зажимам переключателя.

Пересоединить концы отводов к зажимам переключателя

Плохой контакт на присоединениях выводов.

Зачистить и подтянуть контакты

Плохой контакт в пайках

Произвести пофазное измерение сопротивления с присоединенными и отсоединенными выводами

3. Измерение группы соединения обмоток

Получаемые результаты не соответствуют ни одной группе соединений

Одна из обмоток одной фазы "вывернута" (перепутано направление намотки или начало и конец обмотки)

Проверить линейный коэффициент трансформации

Произвести пофазное измерение группы

4. Опыт х. х. (холостого хода)

Значительно завышенный ток и потери х.х.

Витковое замыкание в обмотке

Вынуть сердечник из бака и произвести испытание до обнаружения местного нагрева или появления дыма

Наличие замкнутого контура через стяжные болты и прессующие плиты.

Проверить изоляцию стяжных болтов

Неправильное включение параллельных обмоток

Проверить правильность распределения тока между параллельно включаемыми секциями при нагрузке (проверяется по двум амперметрам при опыте короткого замыкания), а также равенство напряжений на секциях, соединяемых параллельно (проверяется по равенству показаний двух вольтметров)

Значительное увеличение тока х. х.

Недоброкачественная шихтовка магнитопровода, неполное сечение верхнего ярма за счет недоукладки числа листов

Осмотреть и произвести замер сечения ярма.

Определить соответствие имеющегося сечения требуемому путем сопоставления

Значительное увеличение потерь х. х.

Плохая изоляция между листами стали магнитопровода

Снять обмотки и на временных обмотках повторить испытание с проверкой, местных нагревов магнитопровода

Начавшийся процесс "пожара стали"

Обратить особое внимание на качество шихтовки стыков и наличие изоляционных прокладок

5. Опыт к.з. (короткого замыкания)

Значительно повышенное напряжение и потери к. з. или значительное повышение напряжения к. з.

Плохой контакт на перемычке, закорачивающей выводы обмоток

Проверить соответствие сечения и качество контактов на перемычке по признакам нагрева

Плохой контакт на выводах или переключателе

Вынуть и детально обследовать сердечник, предварительно измерив точно омическое сопротивление

Плохой контакт в схеме обмоток или в переключателе со стороны питания

Измерить омическое сопротивление

Значительное повышение потерь к. з.

Неправильное токораспределение на параллельных ветвях

Вынуть и обследовать сердечник

Повреждения, наиболее характерные для отдельных алементов силовых трансформаторов

Естественное старение и износ изоляции. Систематические перегрузки трансформатора. Динамические усилия при. сквозных к.з.

Замыкание на корпусе (пробой). Междуфазное к.з.

Старение изоляции, увлажнение масла и понижение его уровня. Внутренние и внешние перенапряжения.

Деформация обмоток вследствие протекания сверхтоков при сквозных к. з.

Отгорание отводов (выводных концов) обмотки вследствие низкого качества соединения или электродинамических усилий при к. з.

2. Переключатели напряжения

Нарушение регулировки переключающего устройства

Оплавление контактной поверхности

Термическое воздействие сверхтоков на контакт при к.з.

Перекрытие на корпус

Трещины в изоляторах. Попадание влаги внутрь мастико-наполненных вводов.

Понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изоляторов

Перекрытие между вводами отдельных фаз

Недостаточное изоляционное расстояние. Наброс постороннего предмета

Нарушение изоляции между отдельными листами стали или стяжных болтов. Слабая прессовка стали. Образование короткозамкнутого контура при повреждении изоляционных прокладок между ярмом и стержнями магнитопровода у стыковых трансформаторов. Образование короткозамкнутого контура при выполнении заземления магнитопровода со стороны выводов обмоток ВН и НН

5. Бак, радиаторы и прочая арматура

Течь масла из сварного шва, кранов и фланцевых соединений

Плохое качество сварки или нарушение сварного шва от механических воздействий

Недостаточно притерта пробка в корпусе крана

Низкое качество прокладок и уплотнений в местах фланцевых соединений

6. Реле газовой защиты

Срабатывание реле газовой защиты при отсутствии повреждений в трансформаторе (ложное срабатывание)

Попадание воздуха в трансформатор. Резкое повышение или понижение уровня масла вследствие быстрого нагрева или охлаждения масла

Отказ реле газовой защиты (несрабатывание) при возникновении или развитии повреждения в трансформаторе

На работающем трансформаторе не была включена газовая защита. Заедание поплавков в камере. Неудовлетворительное состояние контактов реле

обеспечение надежного электроснабжения потребителей, что достигается ведением технически правильного режима их работы и соответствующим надзором за их состоянием, а также применением устройств автоматического включения резерва (АВР);
работа в экономически целесообразном режиме, определяемым минимумом потерь мощности при их работе по заданному графику нагрузки при соответствующей загрузке, устранении холостого хода;
обеспечение в условиях эксплуатации пожаробезопасности, которая обуславливается соблюдением норм и правил его эксплуатации (наличием например, слива масла в случае его возгорания; специальных ям с гравийным заполнением);
наличие соответствующих видов защит от различных повреждений и ненормальных режимов работы (от внутренних повреждений, многофазных КЗ в обмотках и на их выводах, сверхтоков в обмотках, обусловленных внешними КЗ или возможными перегрузками, от понижения уровня масла и др.).

сотрясения трансформатора в результате воздействия больших токов перегрузки, проходящих по его обмоткам, а также сквозных токов короткого замыкания за трансформатором;
ненормальная вибрация при пуске и остановке вентиляторов и циркуляционных насосов у трансформаторов с принудительными системами охлаждения от возникающих перетоков и толчков масла в трубопроводах;
несвоевременная доливка масла и снижение его уровня;
неправильная установка трансформатора, при которой возможен значительный выброс воздуха через газовое реле, то же может быть и при доливке масла в трансформатор.

В случаях ложного срабатывания газовой защиты допускается одно повторное включение трансформатора при отсутствии видимых внешних признаков его повреждения. Если отключение трансформатора произошло в результате действия защит, которые не связаны с его повреждением, можно включать трансформатор в сеть без его проверки.
Совместное срабатывание газовой и дифференциальной защит трансформатора говорит о серьезных повреждениях внутри трансформатора.
При очистке и регенерации масла и всех работах в масляной системе, проверке газовой защиты или ее неисправности отключающий элемент газовой защиты должен быть переведен на сигнал.
Ввод газовой защиты на отключение после вывода ее из работы производится через сутки, если не было скопления воздуха в газовом реле, в противном случае включение производят через сутки после прекращения выделения воздуха. Если уровень масла в масломерном стекле повысился очень высоко и быстро, нельзя до выяснения причины открывать пробки, прочищать дыхательную трубку без размыкания цепи отключения реле.

Неисправности трансформаторов и способы их устранения

Повышенное гудение в трансформаторе

Ослабление прессовки магнитопровода

Подтянуть прессующие шпильки (у масляного трансформатора выполняют при вынутом сердечнике)

Читайте также: