Несправності в роботі силових трансформаторів

Під час експлуатації не виключена поява різного роду вад і проблем трансформаторів, в різному ступені відбиваються на їх роботі. З одними проблемами трансформатори можуть тривало залишатися в роботі, при інших потрібен негайний вивід їх з роботи. У кожному разі можливість майбутньої роботи визначається характером
ушкодження. Неоперативність персоналу, несвоєчасне вжиття заходів, спрямованих на усунення іноді малозначних дефектів, призводять до аварійних відключень трансформаторів.

Передумови ушкоджень полягають в незадовільних умовах експлуатації, поганому ремонті і монтажі трансформаторів. Велику роль відіграють недоліки окремих частин конструкції сучасних
трансформаторів, застосування недостатньо високої якості ізоляційних матеріалів.

Звичайними є пошкодження ізоляції, магнитопроводов, переклключающіх пристроїв, відводів, маслонаповнених і порцелянових вводів.

Пошкодження ізоляції трансформаторів

Основна ізоляція нерідко пошкоджується через порушення її електронної міцності при зволоженні, також при наявності маленьких недоліків. У трансформаторах 220 кВ і вище пошкодження пов`язують з виникненням так званої «повзе розряду», що представляє
собою поступове руйнування ізоляції місцевими розрядами, що поширюються по
поверхні діелектрика під дією робочої напруги. На поверхні
ізоляції виникає сітка струмопровідних каналів, При цьому скорочується розрахунковий ізоляційний проміжок, що і веде до пробою ізоляції з утворенням сильної дуги всередині бака.

До насиченого термічного зносу витковой ізоляції призводить набухання додаткової ізоляції котушок і пов`язане з цим припинення циркуляції масла через часткове або повного перекриття масляних каналів.

Механічні пошкодження витковой ізоляції часто відбуваються при
маленьких замиканнях у зовнішній електронній мережі і недостатньою електродинамічної стійкості трансформаторів, що є результатом ослаблення зусиль запресовування обмоток.

Пошкодження магнитопроводов трансформаторів

Лінії по переробці пошкоджуються через перегрів внаслідок руйнування лакової плівки між листами і спікання листів стали, при порушенні ізоляції пресуючих шпильок, при появі короткозамкнутих контурів, коли окремі елементи муздрамтеатру виявляються замкнутими між собою і на бак.

Пошкодження перемикаючих пристроїв трансформаторів

Пошкодження перемикаючих пристроїв ПБЗ відбувається при порушенні контакту між рухомими контактними кільцями і нерухомими токоведущими стрижнями. Погіршення контакту відбувається при зниженні контактного тиску та освіті оксидної плівки на контактних поверхнях.

Перемикаючі пристрої РПН є досить складними пристроями, що вимагають ретельної наладки, перевірки і проведення особливих випробувань. Причинами пошкодження РПН є порушення в роботі контакторів і перемикачів, подгара контактів контакторних пристроїв, заклинювання пристроїв контакторів, втрата механічної міцності залізними деталями і паперово-бакелітовим валом. Повторюються аварії, пов`язані з пошкодженням регулювальної обмотки в результаті перекриття зовнішнього проміжку захисного розрядника.

Пошкодження відводів від обмоток до переключающим пристроїв і вводів викликаються головним чином незадовільним станом пайок контактних з`єднань, також наближенням гнучких відводів до стін баків, забрудненням масла проводять механічними домішками, в тому числі оксидами і частинками металу з систем охолодження.

Пошкодження вводів трансформатора

Пошкодження вводів 110 кВ і вище пов`язані в основному з зволоженням картонній бази. Попадання води всередину вводів може бути при поганому виконанні ущільнень, при доливці вводів трансформаторним маслом зі зниженою діелектричної міцністю. Зауважимо, що пошкодження вводів, зазвичай, супроводжуються пожежами трансформаторів, які приносять значної шкоди.

Відповідною передумовою пошкодження порцелянових вводів є нагрів контактів в різьбових з`єднаннях складових струмоведучих шпильок, або в місці приєднання зовнішніх шин.

Захист трансформаторів від внутрішніх пошкодження

Захист трансформаторів від внутрішніх пошкоджень здійснюється пристроями релейного захисту. Основними швидкодіючими захистами є диференціальний струмовий зашита від всіх видів
коротких замикань в обмотках і
на висновках трансформатора, газовий захист від замикань, що відбуваються всередині бака трансформатора і супроводжуються виділенням газу і від {зниження рівня масла, струмове відсічення без витримки часу від пошкоджень
в трансформаторі, що супроводжуються проходженням порівняно великих струмів
короткого замикання.

Все захисту від внутрішніх пошкоджень діють на відключення всіх вимикачів трансформатора, а на підстанціях, виконаних по полегшеним схемами (без вимикачів з боку ВН), - на включення короткозамикача або на відключення вимикача живильної смуги.

Контроль за станом трансформаторів і виявлення
що виникають в їх пошкоджень з аналізу газів, розчинених в маслі

Для виявлення пошкоджень трансформаторів на може бути більш ранніх стадіях їх появи, коли виділення газу може бути ще дуже слабким, в експлуатаційній практиці широко користуються
способом хроматографічного аналізу газів, розчинених в маслі.

Справа в тому, що при розвиваються пошкодженнях трансформаторів, що викликаються високотемпературним нагріванням, відбувається розкладання масла і жорсткої ізоляції з утворенням легких вуглеводнів і газів (повністю певного складу і концентрації), які розчиняються в маслі і скупчуються в газовому реле трансформатора. Період скупчення газу в реле може бути досить довгим, а що накопичився в ньому газ може значно відрізнятися від складу газу, відібраного поблизу місця його виділення. Тому діагностика пошкодження на базі аналізу газу, відібраного з реле, є утрудненою і може бути навіть запізнілою.

Аналіз проби газу, розчиненого в маслі, крім більш чіткої діагностики пошкодження дає можливість спостереження за його розвитком до спрацьовування газового реле. І навіть у разі великих пошкоджень, коли

газова захист спрацьовує на відключення трансформатора, зіставлення складів газу, взятого з реле і розчиненого в маслі, може бути корисним для більш правильної оцінки серйозності пошкодження.

Встановлено склад та граничні концентрації газів, розчинених в маслі, справних трансформаторів і при відповідних видах ушкоджень. Так, наприклад, при розкладанні масла під дією електронної дуги (перекриття в тумблері) виділяється в більшій мірі водень. З ненасичених вуглеводнів переважає ацетилен, який в цьому випадку є відповідним газом. Оксид і двуоксид вуглецю знаходяться в малозначних кількостях.

А ось газ, вьделяющійся при розкладанні масла і жорсткої ізоляції
(Междувітковое замикання в обмотці), відрізняється від газу, що утворюється при розкладанні тільки масла, примітним вмістом оксиду і діоксиду вуглецю

З метою більш ранньої діагностики ушкоджень з
трансформаторів часом (2 рази на рік) відбирають проби масла для хроматографічного
аналізу газів, розчинених в маслі, при цьому для відбору проб масла користуються мед шприцами.

Відбір проби масла робиться наступним чином: очищають від
забруднень патрубок крана, створений для відбору проби, на патрубок надягають гумовий шланг. Відкривають кран і шланг промивають маслом з трансформатора, кінець шланга піднімають вгору для видалення бульбашок повітря. На кінці шланга встановлюють Защіпка- голку шприца вколюють в стіну шланга. Забирають масло в шприц і потім! зливають масло через голку для промивання шприца, повторюють операцію наповнення шприца маслом, заповнений маслом шприц вколюють голкою в гумову пробку і в такому вигляді посилають в лабораторію.

Аналіз проводиться в лабораторних умовах із застосуванням хроматографа. Результати аналізу зіставляються з узагальненими даними складу та концентрації газу, що виділяється при різних видах пошкоджень трансформаторів, і видається висновок про справність трансформатора або його пошкодженні і ступеня загрози цього пошкодження.

За складом розчинених в маслі, газів може бути визначення перегріву струмопровідних з`єднань і частин конструкції остова трансформатора, часткових електричних розрядів в маслі, перегріву і старіння жорсткої ізоляції трансформатора.