Aantal keren bekeken: 0 Auteur: Site-editor Publicatietijd: 11-08-2026 Herkomst: Locatie
Transformatoren spelen een cruciale rol in energiesystemen door spanningsconversie en stroomverdeling uit te voeren, en hun bedrijfstoestand heeft rechtstreeks invloed op de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening. Of het nu gaat om een olie-ondergedompelde transformator of a droge transformator , er kunnen problemen optreden na langdurig gebruik. Sommige fouten ontwikkelen zich geleidelijk, met in het begin slechts kleine afwijkingen in de parameters. Als ze niet op tijd worden ontdekt, kunnen ze geleidelijk verergeren en uiteindelijk leiden tot het stilleggen van apparatuur of zelfs burn-out.
Voor energiebedrijven, EPC-aannemers en industriële klanten kan het begrijpen van veelvoorkomende transformatorstoringen , hoe deze te identificeren en hoe hiermee om te gaan, helpen problemen tijdens de exploitatiefase van een project tijdig op te sporen en verliezen veroorzaakt door ongeplande uitval te verminderen.
Zisheng Electric is al vele jaren nauw betrokken bij R&D, productie en projectondersteunende diensten voor transformatoren, waarbij hij bepaalde foutanalyse- en bedienings- en onderhoudservaring heeft opgebouwd in verschillende toepassingsomgevingen. Gebaseerd op veel voorkomende problemen die zich in de praktijk voordoen, analyseert dit artikel de belangrijkste soorten transformatorfouten, diagnostische methoden en bijbehorende behandelingsmaatregelen.
Vanuit het perspectief van de foutlocatie komen transformatorfouten vooral voor in wikkelingen, kernen, isolatiesystemen, kraanwisselaars, bussen en koelsystemen . Vanuit het perspectief van foutkarakteristieken kunnen ze worden ingedeeld in elektrische fouten, thermische fouten, mechanische fouten en oliegerelateerde fouten.
De wikkeling is een van de onderdelen van een transformator die het meest vatbaar zijn voor storingen. Veel voorkomende fouten zijn voornamelijk kortsluitingen tussen de windingen , kortsluitingen tussen lagen en vervorming van de wikkelingen.
Wanneer er een kortsluiting tussen windingen of tussen lagen optreedt, zal er een grote circulatiestroom ontstaan in het kortgesloten gedeelte, waardoor de temperatuur van de wikkelingen snel stijgt. De symptomen zijn onder meer: abnormaal hoge olietemperatuur , een toename van de stroom aan de voedingszijde en een ongebalanceerde DC-weerstand tussen fasen. In ernstige gevallen kunnen er ook abnormale geluiden uit de olietank komen.
De belangrijkste oorzaken van kortsluiting zijn doorgaans: veroudering van de isolatie of vochtopname, waardoor de isolatiesterkte afneemt; verborgen problemen die tijdens de productie achterblijven, zoals schade aan de isolatie tussen de windingen zelf; en stoten door kortsluitstromen tijdens bedrijf, die veroorzaken . vervorming van de wikkeling en daaropvolgende schade aan de isolatie
Vervorming van de wikkeling wordt meestal veroorzaakt door elektromagnetische krachten die worden gegenereerd tijdens externe kortsluitfouten. Nadat een transformator een kortsluiting in het stopcontact of een kortsluiting in de buurt heeft ervaren, kan de wikkeling onomkeerbare vervorming ondergaan. Hoewel de transformator op dat moment mogelijk nog wel doorwerkt, kan de isolatie al beschadigd zijn, waardoor de kans groot is dat er later kortsluiting ontstaat.
De diagnose van wikkelingsfouten is voornamelijk afhankelijk van de volgende methoden:
DC-weerstandstest. Meet de gelijkstroomweerstand van elke fasewikkeling. Als het driefasige onbalanspercentage de norm overschrijdt (doorgaans 2%), kan dit in principe duiden op de aanwezigheid van een kortsluiting tussen de windingen of een slecht contact.
Draaiverhoudingstest. Meet de spanningsverhouding bij elke kraanpositie. Als de afwijking het toegestane bereik overschrijdt, kan er sprake zijn van kortsluiting tussen de windingen in de wikkeling.
Impedantietest bij kortsluiting. Veranderingen in de kortsluitimpedantie kunnen aangeven of de wikkeling vervorming heeft ondergaan.
Opgeloste gasanalyse (DGA) van transformatorolie. Oververhitting of ontlading in de wikkeling zal specifieke gassen genereren. Door de gassamenstelling in de olie te analyseren, kan het type fout en de ernst ervan worden bepaald.
De behandeling van wikkelingsfouten is afhankelijk van het specifieke fouttype en de ernst ervan.
Bij kleine kortsluitingen tussen de bochten kan eerst worden geprobeerd de olie te filteren en te drogen. Bij ernstige wikkelingsfouten moet de transformator buiten gebruik worden gesteld voor onderhoud. Het actieve deel moet voor inspectie worden opgetild en de beschadigde wikkeling moet worden vervangen of teruggespoeld. Als de vervorming van de wikkeling ernstig is, moet mogelijk de wikkeling of de gehele transformator worden vervangen.
Ter preventie: vermijd langdurige overbelasting; voer wikkelingsvervormingstests uit onmiddellijk nadat er kortsluitingsfouten in het systeem optreden; en voer regelmatig preventieve tests uit om de veranderende trend van de isolatieomstandigheden van de wikkelingen te volgen.
De kern is het magnetische circuit van de transformator. De belangrijkste fouten zijn meerpuntsaarding en lokale oververhitting.
Tijdens normaal bedrijf mag de kern slechts één aardpunt hebben. Zodra er twee of meer aardingspunten verschijnen, wordt er een gesloten circuit gevormd. Onder een magnetisch wisselveld worden circulatiestromen gegenereerd, waardoor plaatselijke oververhitting van de kern ontstaat.
Een ander veel voorkomend probleem is schade aan de isolatie tussen siliciumstaalplaten, meestal veroorzaakt door mechanische schade of langdurige operationele veroudering. Lokale kortsluitingen tussen siliciumstaalplaten verhogen de wervelstroomverliezen, wat resulteert in een stijging van de lokale temperatuur.
De diagnostische methoden voor kernfouten omvatten:
Aardingsstroommeting. Installeer een ampèremeter in serie met de aardleiding . Een aanzienlijke toename van de gemeten stroom duidt op een mogelijke aardfout op meerdere punten .
Opgeloste gasanalyse (DGA) van transformatorolie. Oververhitting van de kern genereert karakteristieke gassen en DGA kan bepalen of de kern oververhitting heeft ervaren.
Detectie van gedeeltelijke ontlading. Meerpuntsaarding van de kern gaat vaak gepaard met gedeeltelijke ontlading, wat kan worden gebruikt als aanvullende bevestigingsmethode.
Voor meerpuntsaarding van de kern kan tijdelijk een stroombegrenzende weerstand in het aardingscircuit worden aangesloten om de aardingsstroom te beperken. Uiteindelijk moet de transformator buiten gebruik worden gesteld voor onderhoud. Het actieve deel moet eruit worden getild, de toestand van de kernaarding moet worden geïnspecteerd en onnodige aardingspunten moeten worden verwijderd.
Als de isolatie tussen siliciumstaalplaten beschadigd is, moet ook het actieve deel eruit worden getild. De beschadigde gebieden moeten worden gerepareerd met een isolatiebehandeling, of de beschadigde siliciumstaalplaten moeten worden vervangen.
Het isolatiesysteem is de sleutel tot de langdurige betrouwbare werking van een transformator. De belangrijkste isolatiegerelateerde fouten zijn isolatieveroudering en vochtopname van isolatie.
Isolatie veroudering. Dit is een onvermijdelijk probleem tijdens het gebruik. Onder de gecombineerde effecten van elektrische, thermische, mechanische en omgevingsfactoren gaan de prestaties van isolatie in de loop van de tijd geleidelijk achteruit. De verouderingssnelheid houdt rechtstreeks verband met de bedrijfstemperatuur. Volgens de principes van thermische veroudering neemt de levensduur van isolatiematerialen aanzienlijk af naarmate de bedrijfstemperatuur stijgt. Bij technisch ontwerp wordt doorgaans ter evaluatie verwezen naar relevante thermische verouderingsmodellen. DGA kan karakteristieke gassen detecteren die ontstaan tijdens het verouderingsproces.
Isolatie vochtopname. Dit is een belangrijke oorzaak van plotselinge verslechtering van de isolatieprestaties . Het isolatiesysteem omvat voornamelijk wikkelingsisolatie, tussenlaagisolatie en isolatie tussen de windingen. Langdurig gebruik bij hoge temperaturen versnelt de veroudering van isolatiematerialen, waardoor hun mechanische sterkte en elektrische prestaties afnemen. Veelvoorkomende oorzaken van vochtopname zijn: veroudering of beschadiging van afdichtingscomponenten, een laag oliepeil waardoor het contactoppervlak tussen isolatieolie en lucht groter wordt, en het falen van de ontluchter om te voorkomen dat vocht binnendringt.
Isolatieweerstandstest. Gebruik een megohmmeter om de isolatieweerstand tussen wikkelingen en aarde en tussen wikkelingen te meten. Een aanzienlijk lage weerstandswaarde geeft aan dat de isolatie mogelijk vocht heeft geabsorbeerd of verouderd is.
Diëlektrische verliesfactor (tanδ) test. Meet de diëlektrische verliesfactor van het isolatiemateriaal . Een waardestijging duidt op een afname van de isolatieprestaties .
Vochtanalyse in olie. Meet het watergehalte in de isolatieolie. Het aanvaardbare vochtniveau moet worden beoordeeld op basis van het spanningsniveau van de apparatuur en de bedrijfsconditie. Hoogspanningsapparatuur heeft over het algemeen strengere vochteisen. Overmatig vocht geeft aan dat het isolatiesysteem water heeft geabsorbeerd.
Test van de oliekwaliteit. Dit omvat het testen van doorslagspanning, het meten van de zuurwaarde en het meten van grensvlakspanning, waarmee de toestand van isolatieolie uitgebreid kan worden beoordeeld.
Voor vochtabsorptie van isolatie kan een vacuümdroogbehandeling worden uitgevoerd om vocht uit de isolatiematerialen te verwijderen . Drukvacuümoliefiltratie kan ook effectief water en gassen uit de isolerende olie verwijderen.
Als de isolatieveroudering ernstig is, is olievervanging of regeneratiebehandeling met isolatieolie vereist. In extreme gevallen moeten verouderde isolatiematerialen worden vervangen.
De belangrijkste preventiemaatregelen zijn: het regelmatig uitvoeren van isolatieprestatietests en het opstellen van een trendanalyse van ; veranderingen in de isolatieconditie het in goede staat houden van het afdichtingssysteem om het binnendringen van vocht te voorkomen; ervoor zorgen dat de ontluchter goed werkt en dat het droogmiddel regelmatig wordt vervangen.
De kraanwisselaar is een van de transformatorcomponenten met een relatief hoog uitvalpercentage. Veelvoorkomende problemen zijn onder meer slecht contactcontact, contacterosie en storingen in het schakelmechanisme.
Wanneer er slecht contact optreedt, neemt de contactweerstand toe, waardoor er ernstige plaatselijke verwarming ontstaat. Na verloop van tijd kunnen de contacten verbranden of zelfs aan elkaar worden gelast. Symptomen zijn onder meer: verhoogde olietemperatuur , abnormale uitgangsspanning en verhoogde van de DC-weerstand . onbalans
De belangrijkste oorzaken zijn: onvoldoende contactveerdruk, resulterend in slecht contact; oxidatie of vervuiling op het contactoppervlak, waardoor de contactweerstand toeneemt; contactslijtage veroorzaakt door veelvuldig schakelen; en mechanische storingen in het schakelmechanisme, waardoor goed schakelen wordt verhinderd.
DC-weerstandstest. Meet de DC-weerstand bij elke kraanpositie. Als de weerstand op een bepaalde positie aanzienlijk hoger is, duidt dit op een slecht contact op die positie.
Infrarood temperatuurmeting. Gebruik tijdens bedrijf een infrarood-warmtebeeldcamera om de temperatuurverdeling rond het kraanwisselaargebied te observeren en lokale oververhittingspunten te identificeren.
Schakeltest. Voer stapsgewijze schakelhandelingen uit om te controleren of de bediening soepel verloopt en of de kraanwisselaar de juiste positie bereikt.
Bij slecht contact kan de transformator eerst buiten gebruik worden gesteld. De tapwisselaar kan meerdere keren heen en weer worden geschakeld om door mechanische actie de oxidefilm op het contactoppervlak te verwijderen. Als het probleem blijft bestaan, moet het actieve deel voor inspectie worden opgetild. De contacten moeten worden gerepareerd door polijsten of worden vervangen als ze ernstig verbrand zijn.
Ter preventie: vermijd frequente bediening van onbelaste kraanwisselaars onder belasting; inspecteer regelmatig het bedieningsmechanisme en de contacttoestand.
In olie ondergedompelde transformatoren zijn afhankelijk van isolatieolie voor zowel isolatie als warmteafvoer. Zodra de oliekwaliteit verslechtert, worden de bedrijfsprestaties en de levensduur van de transformator beïnvloed.
Verslechtering van de oliekwaliteit wordt aangegeven door: een donkerdere oliekleur, verhoogde zuurwaarde, verhoogde diëlektrische verliesfactor en verminderde doorslagspanning . De oorzaken zijn onder meer oxidatie van isolatieolie tijdens langdurig gebruik. In olie-ondergedompelde transformatoren vervult isolatieolie zowel isolatie- als koelfuncties. Een verslechterde oliekwaliteit vermindert het warmteafvoervermogen en verlaagt het algehele isolatieniveau.
Olielekkage is een veel voorkomende externe fout bij in olie ondergedompelde transformatoren . Olielekkage vermindert niet alleen de oliehoeveelheid, maar zorgt er ook voor dat vocht en onzuiverheden de olietank binnendringen, waardoor de achteruitgang van de oliekwaliteit wordt versneld.
Analyse van de oliekwaliteit. Verzamel regelmatig oliemonsters voor testen, inclusief doorslagspanning, vochtgehalte, zuurwaarde en diëlektrische verliesfactor.
Inspectie van het oliepeil. Controleer de oliepeilindicator. Een voortdurende daling van het oliepeil duidt op mogelijke lekkage.
Visuele inspectie. Controleer de olietank, lasnaden, kleppen, afdichtingspakkingen en andere gebieden op tekenen van olielekkage.
Voor verslechtering van de oliekwaliteit kunnen filtratie- en regeneratiebehandelingen worden uitgevoerd om vocht, onzuiverheden en afbraakproducten te verwijderen. Ernstig verslechterde olie moet direct worden vervangen.
De behandeling van olielekkage is afhankelijk van de lekkagelocatie en oorzaak: vervang afdichtingsonderdelen als de pakking lekt; lassen repareren als er lekkage optreedt bij lasverbindingen; repareer of vervang kleppen als ze lekken.
Ter preventie: voer regelmatig op de oliekwaliteit ; inspecties uit een normaal oliepeil handhaven en te lage oliepeilen vermijden; zorg ervoor dat de ontluchter goed werkt.
Het transformatorkoelsysteem is verantwoordelijk voor het afvoeren van de warmte die tijdens bedrijf wordt gegenereerd. Zodra het koelsysteem uitvalt, kan de van de transformator temperatuurstijging de toegestane limiet overschrijden, waardoor de veroudering van de isolatie wordt versneld.
Veelvoorkomende storingen in het koelsysteem zijn onder meer: geblokkeerde radiatoren die de efficiëntie van de warmteafvoer verminderen; defecten aan de oliepomp die de oliecirculatie onderbreken; ventilatoren werken niet of draaien op onvoldoende snelheid; en lekkage in koelere pijpleidingen.
Bewaking van de olietemperatuur. Controleer de hoogste olietemperatuur van de transformator. Als de olietemperatuur aanzienlijk hoger is dan normaal onder dezelfde belasting en omgevingstemperatuur, geeft dit aan dat er koelsysteem . mogelijk een probleem is met het
Inspectie van koelapparatuur. Controleer de bedrijfsstatus van oliepompen en ventilatoren om na te gaan of ze goed werken.
Radiatorinspectie. Controleer of er zich op het radiatoroppervlak teveel stof heeft opgehoopt, wat de warmteafvoer kan beïnvloeden.
Als de radiator verstopt is, reinig of blaas hem dan uit om de warmteafvoercapaciteit te herstellen. Als de oliepomp of ventilator beschadigd is, repareer of vervang deze dan. Als de koeler lekt, lokaliseer en repareer dan het lekpunt.
Ter preventie: maak radiatoren regelmatig schoon; inspecteer regelmatig oliepompen en ventilatoren; en voer een uitgebreide inspectie en onderhoud uit van het koelsysteem voordat het hoge temperatuurseizoen begint.
Foutlocatie |
Veelvoorkomende fouttypen |
Diagnostische methoden |
Behandelingsmaatregelen |
|---|---|---|---|
Wikkeling |
Kortsluiting tussen de windingen, kortsluiting tussen lagen, vervorming van de wikkeling |
DC-weerstandstest, draaiverhoudingstest, kortsluitimpedantietest |
Repareer de wikkeling of vervang beschadigde onderdelen |
Kern |
Meerpuntsaarding, lokale oververhitting |
Aardstroomdetectie, DGA |
Elimineer abnormale aardingspunten |
Isolatie |
Veroudering, vochtopname |
Isolatietesten, analyse van oliemonsters |
Droogbehandeling en herstel van de isolatieprestaties |
Tik-wisselaar |
Slecht contact, contacterosie, falen van het schakelmechanisme |
DC-weerstandstest, infraroodtemperatuurmeting, schakeltest |
Oxidefilm verwijderen door schakelhandelingen; polijst of vervang verbrande contacten |
Oliekwaliteit |
Olieverslechtering, isolerende olie-vochtopname |
Oliekwaliteitsanalyse, oliepeilinspectie, visuele inspectie |
Filtratie- en regeneratiebehandeling; olie vervangen in ernstige gevallen; lekkagepunten repareren |
Koelsysteem |
Verstopping van de radiateur, storing van de oliepomp, storing van de ventilator |
Bewaking van de olietemperatuur, inspectie van koelapparatuur, inspectie van radiateurs |
Schone radiatoren; oliepompen en ventilatoren repareren of vervangen |
Preventief testen is een belangrijke methode om potentiële fouten in transformatoren vroegtijdig te identificeren. De belangrijkste testitems zijn onder meer:
Isolatieweerstandstest
DC-weerstandstest
Draaiverhoudingstest
Diëlektrische verliesfactortest
Opgeloste gasanalyse (DGA) van transformatorolie
Detectie van gedeeltelijke ontlading
Infrarood thermische beelddetectie
Door deze tests regelmatig uit te voeren en historische gegevens te verzamelen voor trendanalyse kunnen potentiële foutsignalen worden geïdentificeerd voordat deze zich tot ernstige storingen ontwikkelen.
DGA is momenteel een van de meest gebruikte diagnosemethoden voor transformatorstoringen . Wanneer thermische fouten of elektrische fouten optreden in een transformator, ontbinden isolatieolie en vaste isolatiematerialen en genereren ze specifieke gassen. Door de samenstelling en concentratie van opgeloste gassen in de olie te analyseren, kan het type storing (zoals oververhitting, ontlading, veroudering van de isolatie , etc.) en de ernst worden bepaald.
Verschillende soorten fouten produceren verschillende combinaties van karakteristieke gassen. Methoden zoals de drie-ratio-methode kunnen worden gebruikt voor voorlopige foutidentificatie. Regelmatige DGA- tests van belangrijke transformatoren en het vaststellen van trendanalyses van het gasgehalte kunnen vroegtijdige waarschuwingen voor storingen opleveren.
Infrarood thermische beeldvorming kan de temperatuurverdeling op het oppervlak van apparatuur detecteren zonder de transformator uit te schakelen en lokale oververhittingspunten identificeren. Deze methode is geschikt voor het opsporen van fouten zoals slecht contact in kraanwisselaars , oververhitting van busverbindingen en lokale oververhitting van de kern . Het vereist geen afsluiting of fysiek contact, waardoor het relatief gemakkelijk is.
Met de snelle ontwikkeling van sensor- en communicatietechnologieën online monitoringsystemen voor transformatoren steeds gebruikelijker. worden Door continu parameters zoals olietemperatuur, wikkelingstemperatuur, opgeloste gassen in olie en gedeeltelijke ontlading te monitoren, kan de bedrijfstoestand van transformatoren in realtime worden bewaakt.
bij transformatoren Veelvoorkomende fouten omvatten meerdere aspecten, waaronder wikkelingen, kernen, isolatie, kraanwisselaars, oliekwaliteit en koelsystemen. De meeste fouten vertonen al in een vroeg stadium waarschuwingssignalen, zoals abnormale stijgingen van de olietemperatuur , veranderingen in het gasgehalte en een onbalans in de DC-weerstand . Als deze signalen tijdig kunnen worden gedetecteerd en aangepakt, kan escalatie van fouten doorgaans worden voorkomen.
Voor gebruikers van transformatoren zijn het opzetten van een gestandaardiseerd preventief testsysteem , het uitrusten van de benodigde testapparatuur, het verzamelen van bedrijfsgegevens en het uitvoeren van trendanalyses betrouwbare maatregelen om foutrisico's te verminderen en de levensduur van de apparatuur te verlengen.
Zisheng Electric houdt zich al vele jaren bezig met R&D en productie van transformatoren en stroomapparatuur. De producten omvatten ondergedompelde olie-transformatoren, , droge transformatoren, , transformatoren van amorfe legeringen en schakelapparatuur. Het bedrijf levert productie op maat volgens normen zoals IEC 60076 en GOST en bedient markten in het Midden-Oosten, Zuid-Amerika, Afrika en Rusland. Voor vragen over de werking en het onderhoud van transformatorstoringen , , of over de selectie van apparatuur , kunnen klanten projectparameters sturen via de officiële kanalen van Zisheng Electric voor technische communicatie.
Zisheng Electric – jarenlange ervaring in R&D en productie van elektrische apparatuur. De producten omvatten droge transformatoren, , olie-ondergedompelde transformatoren, , transformatoren van amorfe legeringen en schakelapparatuur , met aangepaste productie beschikbaar volgens internationale normen zoals IEC 60076 en GOST . Het bedrijf bedient klanten in het Midden-Oosten, Zuid-Amerika, Afrika en Rusland. Voor ondersteuning met betrekking tot van transformatorfoutdiagnoses , de werking en het onderhoud , of de selectie van apparatuur, stuur projectparameters via de officiële kanalen van Zisheng Electric om technische ondersteuning te ontvangen.
