Anàlisi i maneig Experiència de casos comuns de falla del transformador
Com a equip bàsic en sistemes de potència, la fiabilitat operativa dels transformadors determina directament l'estabilitat de l'alimentació. Una vegada que es produeixi una falla, pot comportar interrupcions elèctriques regionals, provocant greus impactes en la producció industrial i la vida dels residents. Aquest article analitza sistemàticament tipus, causes i tecnologies de manipulació de transformadors comuns basats en casos pràctics, proporcionant referències per a treballs de funcionament i manteniment.
Ⅰ. Falles sinuoses
1.
Un transformador principal en una subestació de 110kV va mostrar un augment de la temperatura anormal durant la inspecció rutinària, acompanyat del funcionament del relé de gas. L’anàlisi cromatogràfica d’oli va revelar una superació significativa en el contingut total d’hidrocarburs, amb la concentració d’acetilè que arriba a 12 μl/L (superant amb escreix el valor d’alerta de 5 μl/L). Les proves de resistència de corrent continu enrotllades van demostrar que la resistència de la fase B de baixa tensió B era un 8% inferior a la de les altres dues fases, superant el 2% de rang admissible especificat en GB/T 1094.1-2013. La inspecció després d’aixecar la coberta va confirmar un curtcircuit de torn a la tornada en el bobinatge de fase B de baixa tensió, amb la capa d’aïllament al punt de falla que mostrava les marques de carbonització i la deformació local de sobreescalfament del conductor.
Mecanisme de falla: els defectes d’aïllament que queden durant la fabricació de bobinatge s’expandeixen gradualment en cicles electrodinàmics i tèrmics a llarg termini, donant lloc a la ruptura d’aïllament i la formació d’un camí de curtcircuit. La manipulació requereix eliminar el bobinat i el rebobinament danyats amb cables de la mateixa especificació, controlant estrictament el gruix d’aïllament i la tensió de bobinatge durant el procés de rebobinat. Després de la reparació, la resistència a l’aïllament, la pèrdua dielèctrica i les proves de descàrrega parcial s’han de realitzar i el transformador només es pot posar en funcionament quan tots els indicadors estiguin qualificats. Després d'aquesta reparació, la temperatura de funcionament del transformador va tornar a 65 graus (prèviament arribant a un màxim de 82 graus) i les dades cromatogràfiques d'oli es van mantenir normals.
2 Circuit obert sinuós
Després d'una interrupció sobtada en un transformador de distribució de 10kV d'una fàbrica, no hi va haver cap sortida al costat de baixa tensió quan es va restablir la potència. Les proves de resistència d’aïllament van mostrar un aïllament normal a la fase A lateral d’alta tensió, però les proves de resistència de corrent continu van mostrar infinitat. La inspecció de desmuntatge va trobar que el punt de soldadura entre el fil de plom de plom d’alta tensió i el terminal tenia un defecte de soldadura en fred, que es va fondre sota l’impacte del corrent de curtcircuit.
Anàlisi de falles: les tècniques de soldadura pobres van donar lloc a una resistència excessiva de contacte. La calor de Joule es va generar durant el funcionament a llarg termini, es va oxidar gradualment el punt de soldadura, que va acabar es va produir sota l'impacte actual. La manipulació requereix tornar a eixugar amb tècniques de brazing de coure de plata i s’ha de realitzar un test d’augment de la temperatura articular després de la soldadura (corrent nominal durant 30 minuts, amb un augment de la temperatura no superior als 60K). Després d'aquesta reparació, no hi va haver anormalitats durant 6 mesos de funcionament continu.
Ⅱ. Falles del nucli
1. Múltiple a terra del nucli
Durant una prova preventiva en un transformador principal en una subestació de 35kV, el corrent de posada a terra del nucli mesurat va assolir 1,2a (valor estàndard inferior o igual a 0,1a). La inspecció segmentada va trobar que el coixinet d’aïllament entre el nucli i la pinça tenia una fissura penetrant de 0,5 mm a causa d’un dany mecànic, formant un bucle múltiple a terra.
Mecanisme de perill: la posada a terra provoca circulació al nucli, provocant un sobreescalfament local i, en casos greus, cremades de laminacions del nucli. La manipulació requereix substituir el coixinet d’aïllament de tela epoxi de 3 mm de gruix, garantint que la resistència d’aïllament entre el nucli i la pinça és superior o igual a 1000mΩ durant la instal·lació. Després de la reparació, el corrent de terra va caure a 0,03A, complint els estàndards de funcionament.
2 Circuit curt de fulls d’acer de silici del nucli
La pèrdua sense càrrega d’un transformador de 220kV va augmentar un 15% en comparació amb el valor de la fàbrica, acompanyat d’un augment de 8k de la temperatura superior del petroli. Les proves de resistència d’aïllament del nucli van demostrar que la resistència d’aïllament entre les làmines d’acer de silici va caure a 500mΩ (estàndard superior o igual a 1000mΩ). La inspecció després d’aixecar la coberta va trobar que al voltant del 3% del recobriment d’aïllament a la superfície de les làmines d’acer de silici s’havien desgastat a causa de la vibració electromagnètica, formant canals de corrent remolí.
Mesures de manipulació: la restauració d’aïllament es realitza a les zones danyades per l’aïllament: després d’eliminar la capa d’òxid de superfície, apliqueu pintura aïllant de classe F, amb la capa de pintura controlada entre 0,05-0,08 mm. Per a làmines d’acer de silici greument desgastades, es fa reemplaçament general per assegurar -se que el factor de laminació és superior o igual a 0,93. Després de la reparació, la pèrdua sense càrrega va tornar al nivell de la fàbrica i la corba de pujada de la temperatura va tornar a la normalitat.
Ⅲ. Toqueu les falles del canvi
1. Pactes contacte del canvi de tap de càrrega
Un transformador de 220kV va experimentar una fallada de regulació de tensió després de l'operació de regulació de tensió, amb soroll anormal del propi canviador de tap. La inspecció de desmuntatge va trobar 8 punts d’ablació als contactes de l’interruptor de canvi, amb una profunditat d’ablació màxima de 0,3 mm, i la resistència al contacte va augmentar fins a 500μω (estàndard inferior o igual a 50 μω). Una inspecció addicional va demostrar que el desgast del mecanisme de transmissió va provocar una pressió de contacte insuficient dels contactes, donant lloc a ablació d'arc.
Pla de manipulació: repareu la superfície de contacte mitjançant la tecnologia de mòlta de precisió, substituïu els coixinets desgastats i els components de la molla i ajusteu la pressió de contacte a 25-30N. Després del muntatge, es realitzen 100 proves de funcionament mecàniques per assegurar que la desviació del temps de commutació sigui inferior o igual a 2ms. Després de la posada en servei, 30 operacions de regulació de tensió consecutiva eren normals, amb la resistència de contacte estable a 35μΩ.
2.
Un transformador de distribució de 10kV va mostrar una desviació de tensió de sortida del 15% després del manteniment. La inspecció va trobar que la posició real del canviador de tap no coincidia amb la indicació de l’engranatge, donant lloc a una relació de transformació equivocada. Aquestes falles són causades principalment per la fallida de la implementació del procés de verificació dels engranatges després del manteniment.
Especificació de manipulació: ajusteu el canvi de tap a l’engranatge corresponent segons el nivell de tensió de la graella (per exemple, quan la tensió del sistema de 10kV és de 10,5kV, s’ha de col·locar a l’engranatge del -5%). Després de l’ajust, mesura l’error de la relació de transformació (hauria de ser inferior o igual a ± 0,5%). Després d'aquest ajust, es va controlar la desviació de tensió de sortida dins del ± 2%.
Ⅳ. Falles de maletes
1. Descàrrega de flashover de matolls
El casquet de fase A d’un transformador de 110kV tenia un flashover de superfície després d’una tempesta de tronc, amb la resistència d’aïllament caient bruscament de 2500mΩ a 800mΩ. La inspecció va trobar que la densitat de sal de la capa de contaminació a la superfície de la brasa arribava a 0,25 mg/cm² (àrea de contaminació de grau III inferior o igual a 0,1 mg/cm²), formant un canal conductor després de ser infiltrat per l'aigua de pluja.
Durant la manipulació, primer, utilitzeu el rentat d’aigua en viu per eliminar la contaminació de la superfície, i després polvoritzeu el recobriment anti-contaminació de RTV per garantir que el gruix de la pel·lícula seca no sigui inferior a 0,3 mm. Al mateix temps, verifiqueu les característiques de l’arrestre per garantir que la tensió residual a 10KA no superi els 260kV. Després de la seva manipulació, un test de tensió de freqüència de potència de 1 minut de 184kV, de 1 minut, no va mostrar anormalitats i també es va qualificar el control de la contaminació dels 6 mesos posteriors.
2.
Les fuites de petroli es van produir al segell superior del casell d’alta tensió d’un transformador de 220kV, amb el nivell d’oli que cau uns 2mm al dia. La inspecció de desmuntatge va confirmar que la junta de segell de goma de nitril va perdre l'elasticitat a causa de l'envelliment, amb una quantitat de compressió de només 0,5 mm, que no va complir el requisit estàndard superior o igual a 1,2 mm.
Durant la reparació, substituïu per una junta de segell de fluorubber (rang de resistència a la temperatura -20 graus ~ 200 graus). Durant la instal·lació, controleu la desviació del paral·lelisme de la superfície de la brida per no superar els 0,1 mm/m i estreneu -los uniformement els cargols segons el parell de disseny de 450n · m. A continuació, es va realitzar una prova de segell de 30 minuts sota la pressió de l'aire de 0,05MPA per confirmar que no hi hagi fuites. Després de 3 mesos de funcionament, el nivell de petroli es va mantenir estable i no es va produir més fuites.
Conclusió
La clau per manejar les falles del transformador rau en un diagnòstic precís, esquemes científics i processos normalitzats. En el funcionament i el manteniment reals, reforçar el control de les condicions i detectar defectes potencials el més aviat possible mitjançant mitjans tècnics com ara l’anàlisi cromatogràfica d’oli i la detecció parcial de l’alta. Normalment, presteu atenció a l’acumulació de casos de falles i resumint les lleis comunes de falles similars. Això pot millorar eficaçment l’eficiència de manipulació i garantir millor el funcionament segur dels equips durant tot el seu cicle de vida.