Yaygın Transformatör Arızalarının Analizi: Nedenleri, Teşhis Yöntemleri ve Düzeltici Önlemler

Transformatörler, gerilim dönüşümü ve güç dağıtımını gerçekleştirerek güç sistemlerinde önemli bir rol oynarlar ve çalışma durumları, güç kaynağının güvenilirliğini doğrudan etkiler. İster bir yağa batırılmış transformatör veya Kuru tip trafo , uzun süreli çalışmalardan sonra sorunlar ortaya çıkabilir. Bazı hatalar başlangıçta parametrelerde sadece hafif anormallikler olmak üzere yavaş yavaş gelişir. Zamanında tespit edilmezse, giderek daha da kötüleşebilir ve sonunda ekipmanın kapanmasına ve hatta tükenmesine yol açabilir.

Enerji şirketleri, EPC yüklenicileri ve endüstriyel müşteriler için yaygın trafo arızalarının anlaşılması , bunların nasıl tanımlanacağı ve bunların nasıl ele alınacağı, bir projenin işletme aşamasında sorunların zamanında tespit edilmesine ve plansız kesintilerden kaynaklanan kayıpların azaltılmasına yardımcı olabilir.

Zisheng Electric, uzun yıllardır transformatör Ar-Ge, üretim ve proje destek hizmetleriyle derinden ilgilenmekte ve arıza analizi ve işletme ve bakım deneyimi biriktirmektedir. farklı uygulama ortamlarında belirli Gerçek operasyonda karşılaşılan yaygın sorunlara dayanarak, bu makale ana transformatör arıza türlerini, teşhis yöntemlerini ve ilgili tedavi önlemlerini analiz etmektedir.

I. Trafo Arızalarının Ana Sınıflandırılması

Arıza yeri açısından bakıldığında, transformatör arızaları esas olarak sargılarda, çekirdeklerde, yalıtım sistemlerinde, kademe değiştiricilerde, burçlarda ve soğutma sistemlerinde meydana gelir . Arıza özellikleri açısından bakıldığında bunlar elektriksel arızalar, termal arızalar, mekanik arızalar ve yağla ilgili arızalar olarak sınıflandırılabilir.

II. Sargı Hataları

2.1 Belirtiler ve Nedenleri

Sargı , transformatörün arızalanmaya en yatkın parçalarından biridir. Yaygın hatalar esas olarak dönüşler arası kısa devreleri , katmandan katmana kısa devreleri ve sargı deformasyonunu içerir..

geldiğinde Dönüşler arası veya katmanlar arası kısa devre meydana , kısa devre yapılan bölümde büyük bir dolaşım akımı oluşacak ve bu da sargı sıcaklığının hızla yükselmesine neden olacaktır. Belirtiler şunları içerir: anormal derecede yüksek yağ sıcaklığı , güç kaynağı tarafında akımda artış ve dengesiz DC direnci . fazlar arasında Ciddi durumlarda yağ deposundan anormal sesler de duyulabilir.

Kısa devrelerin ana nedenleri genellikle şunları içerir: yalıtımın eskimesi veya yalıtım gücünü azaltan nem emilimi; dönüşler arası yalıtımın hasar görmesi gibi imalat sırasında kalan gizli sorunlar; ve çalışma sırasında kısa devre akımlarından kaynaklanan etkiler. neden olan sargı deformasyonuna ve ardından izolasyon hasarına

Sargı deformasyonuna çoğunlukla harici kısa devre arızaları sırasında oluşan elektromanyetik kuvvetler neden olur. Bir transformatör çıkışta kısa devre veya yakınlarda bir kısa devre yaşadıktan sonra sargı geri dönüşü olmayan bir deformasyona uğrayabilir. Transformatör o sırada çalışmaya devam etse de izolasyon zaten hasar görmüş olabilir ve bu da daha sonra kısa devreye dönüşme olasılığını artırır.

2.2 Teşhis Nasıl Yapılır

teşhisi Sargı arızalarının temel olarak aşağıdaki yöntemlere dayanır:

DC direnç testi. Her faz sargısının DC direncini ölçün. Üç faz dengesizlik oranı standardı aşarsa (genellikle %2), bu temel olarak varlığına işaret edebilir . dönüşler arası kısa devrenin veya zayıf temasın

Oran testini döndürür. Her kademe konumundaki voltaj oranını ölçün. Sapma izin verilen aralığı aşarsa, dönüşler arası kısa devre meydana gelebilir. sarımda

Kısa devre empedans testi. Kısa devre empedansındaki değişiklikler, uğramadığını gösterebilir sargının deformasyona uğrayıp .

Transformatör yağının Çözünmüş Gaz Analizi (DGA). Sargıdaki aşırı ısınma veya deşarj belirli gazlar üretecektir. Yağdaki gaz bileşimi analiz edilerek arızanın türü ve şiddeti belirlenebilir.

2.3 Çözümler

tedavisi, Sargı arızalarının spesifik arıza tipine ve ciddiyetine bağlıdır.

küçük kısa devreler için Dönüşler arası öncelikle yağ filtreleme ve kurutma işlemi denenebilir. Ciddi sargı arızalarında transformatörün bakım için devre dışı bırakılması gerekir. Aktif parça inceleme için kaldırılmalı ve hasarlı sargı değiştirilmeli veya yeniden sarılmalıdır. ciddiyse Sargı deformasyonu sargının veya transformatörün tamamının değiştirilmesi gerekebilir.

Önleme için: Uzun süreli aşırı yüklemeden kaçının; gerçekleştirin ; ve sargı deformasyon testlerini derhal sistemde kısa devre arızaları meydana geldikten sonra gerçekleştiriyoruz . önleyici testler sargı yalıtım koşullarının değişen eğilimini izlemek için düzenli olarak

III. Temel Hatalar

3.1 Belirtiler ve Nedenleri

Çekirdek, transformatörün manyetik devresidir. Ana hatalar çok noktalı topraklama ve yerel aşırı ısınmadır.

Normal çalışma sırasında çekirdeğin yalnızca bir topraklama noktasına sahip olmasına izin verilir. İki veya daha fazla topraklama noktası göründüğünde kapalı bir devre oluşacaktır. Alternatif bir manyetik alan altında, yerel olarak aşırı ısınmasına neden olan dolaşım akımları üretilecektir. çekirdeğin .

Diğer bir yaygın sorun ise silikon çelik levhalar arasındaki izolasyonun, genellikle mekanik hasar veya uzun süreli operasyonel yaşlanma nedeniyle oluşan hasardır. Silikon çelik levhalar arasındaki yerel kısa devreler girdap akımı kayıplarını artırarak yerel sıcaklığın artmasına neden olur.

3.2 Teşhis Nasıl Yapılır

için teşhis yöntemleri Çekirdek arızaları şunları içerir:

Topraklama akımı ölçümü. seri olarak bir ampermetre takın . Çekirdek topraklama hattına Ölçülen akımdaki önemli bir artış, olası bir çok noktalı topraklama arızasını gösterir.

Transformatör yağının Çözünmüş Gaz Analizi (DGA). Çekirdek aşırı ısınması karakteristik gazlar üretir ve DGA, yaşamadığını belirleyebilir çekirdeğin aşırı ısınma yaşayıp .

Kısmi deşarj tespiti. Çekirdeğin çok noktalı topraklamasına genellikle yardımcı doğrulama yöntemi olarak kullanılabilen kısmi deşarj eşlik eder.

3.3 Çözümler

için Çekirdeğin çok noktalı topraklaması , topraklama akımını sınırlamak amacıyla topraklama devresine geçici olarak bir akım sınırlayıcı direnç bağlanabilir. Sonuçta transformatörün bakım için hizmet dışı bırakılması gerekir. Aktif parça kaldırılmalı, çekirdek topraklama durumu incelenmeli ve gereksiz topraklama noktaları kaldırılmalıdır.

Silikon çelik levhalar arasındaki izolasyonun hasar görmesi durumunda aktif parçanın da kaldırılması gerekir. Hasarlı alanlar izolasyon işlemiyle onarılmalı veya hasarlı silikon çelik saclar değiştirilmelidir.

IV. Yalıtım Hataları

4.1 Belirtiler ve Nedenleri

Yalıtım sistemi, bir transformatörün uzun süreli güvenilir çalışmasının anahtarıdır. Yalıtımla ilgili ana hatalar yalıtımın eskimesi ve yalıtımın nem emilimidir ..

Yalıtım yaşlanması. Bu durum operasyon sırasında kaçınılmaz bir durumdur. Elektriksel, termal, mekanik ve çevresel faktörlerin birleşik etkileri altında performansı yalıtımın zamanla giderek kötüleşir. Yaşlanma oranı doğrudan çalışma sıcaklığıyla ilgilidir. Termal yaşlandırma ilkelerine göre, çalışma sıcaklığı arttıkça yalıtım malzemelerinin kullanım ömrü önemli ölçüde azalır. Mühendislik tasarımında değerlendirme için genellikle ilgili termal yaşlanma modellerine başvurulur. DGA, yaşlanma süreci sırasında oluşan karakteristik gazları tespit edebilir.

Yalıtım nem emilimi. Bu, ani bozulmanın önemli bir nedenidir yalıtım performansındaki . Yalıtım sistemi esas olarak sargı yalıtımını, katmanlar arası yalıtımı ve dönüşler arası yalıtımı içerir. Uzun süreli yüksek sıcaklıkta çalışma, yalıtım malzemelerinin eskimesini hızlandırır, mekanik mukavemetlerini ve elektriksel performanslarını azaltır. Nem emiliminin yaygın nedenleri arasında şunlar yer alır: sızdırmazlık bileşenlerinin eskimesi veya hasar görmesi, yalıtım yağı ile hava arasındaki temas alanını artıran düşük yağ seviyesi ve havalandırmanın nemin girmesini önleyememesi.

4.2 Teşhis Nasıl Yapılır

Yalıtım direnci testi. ölçmek için bir megohmmetre kullanın . Önemli ölçüde düşük bir direnç değeri, yalıtım direncini Sargılar ile toprak arasındaki ve ayrıca sargılar arasındaki gösterir . yalıtımın nemi emmiş veya eskimiş olabileceğini

Dielektrik kayıp faktörü (tanδ) testi. dielektrik kayıp faktörünü ölçün Yalıtım malzemesinin . Değerdeki bir artış, yalıtım performansında bir düşüş olduğunu gösterir.

Yağda nem analizi. Yalıtım yağındaki su içeriğini ölçün. Kabul edilebilir nem seviyesi ekipmanın voltaj seviyesine ve çalışma durumuna göre değerlendirilmelidir. Yüksek voltajlı ekipmanlar genellikle daha sıkı nem gereksinimlerine sahiptir. Aşırı nem, gösterir . yalıtım sisteminin suyu emdiğini

Yağ kalitesi testi. Bu, izolasyon yağının durumunu kapsamlı bir şekilde değerlendirebilen arıza voltajı testini, asit değeri ölçümünü ve arayüzey gerilim ölçümünü içerir.

4.3 Çözümler

için , Yalıtım neminin emilmesi nemin uzaklaştırılması amacıyla vakumlu kurutma işlemi gerçekleştirilebilir yalıtım malzemelerinden . Basınçlı vakumlu yağ filtreleme aynı zamanda izolasyon yağından su ve gazları etkili bir şekilde uzaklaştırabilir.

ise Yalıtım eskimesi şiddetli , yağın değiştirilmesi veya yalıtım yağının yenilenmesi işlemi gereklidir. Aşırı durumlarda eskimiş yalıtım malzemelerinin değiştirilmesi gerekir.

Temel önleme tedbirleri şunlardır: Yalıtım performansı testlerinin düzenli olarak yapılması ve ilişkin bir trend analizinin oluşturulması ; yalıtım durumu değişikliklerine nem girişini önlemek için sızdırmazlık sisteminin iyi durumda tutulması; havalandırmanın düzgün çalışmasını sağlamak ve kurutucuyu düzenli olarak değiştirmek.

V. Kademe Değiştirici Arızaları

5.1 Belirtiler ve Nedenleri

Kademe değiştirici, nispeten yüksek arıza oranına sahip transformatör bileşenlerinden biridir. Yaygın sorunlar arasında kontakların zayıf teması, kontak erozyonu ve anahtarlama mekanizması arızaları yer alır.

Zayıf temas meydana geldiğinde, temas direnci artar ve şiddetli yerel ısınmaya neden olur. Zamanla kontaklar yanabilir, hatta birbirine kaynak yapılabilir. Belirtiler şunları içerir: artan yağ sıcaklığı , anormal çıkış voltajı ve artan DC direnci dengesizliği.

Ana nedenler şunlardır: yetersiz temas yayı basıncı, zayıf temasa neden olur; temas yüzeyinde oksidasyon veya kirlenme, temas direncinin arttırılması; sık anahtarlamanın neden olduğu kontak aşınması; ve anahtarlama mekanizmasındaki mekanik arızalar, uygun anahtarlamayı engeller.

5.2 Teşhis Nasıl Yapılır

DC direnç testi. Her kademe konumunda DC direncini ölçün. Belirli bir konumdaki direnç önemli ölçüde yüksekse bu, o konumdaki temasın zayıf olduğunu gösterir.

Kızılötesi sıcaklık ölçümü. Çalışma sırasında, çevresindeki sıcaklık dağılımını gözlemlemek kademe değiştirici alanı ve yerel aşırı ısınma noktalarını belirlemek için bir kızılötesi termal görüntüleme kamerası kullanın.

Anahtarlama testi. İşlemin düzgün olup olmadığını ve kademe değiştiricinin doğru konuma ulaşıp ulaşmadığını kontrol etmek için anahtarlama işlemlerini adım adım gerçekleştirin.

5.3 Çözümler

Zayıf temas durumunda transformatör ilk önce hizmet dışı bırakılabilir. Kademe değiştirici, temas yüzeyindeki oksit filmi mekanik etki yoluyla çıkarmak için birkaç kez ileri geri değiştirilebilir. Sorun devam ederse, aktif parçanın inceleme için kaldırılması gerekir. Kontaklar cilalanarak onarılmalı veya ciddi şekilde yanmışsa değiştirilmelidir.

Önleme için: yüksüz kademe değiştiricilerin sık çalıştırılmasından kaçının; Yük koşulları altında Çalışma mekanizmasını ve kontak durumunu düzenli olarak kontrol edin.

VI. Yağ Kalitesinde Bozulma ve Sızıntı

6.1 Belirtiler ve Nedenleri

Yağa batırılmış transformatörler, hem izolasyon hem de ısı dağıtımı için izolasyon yağına dayanır. Yağ kalitesi bozulduğunda transformatörün çalışma performansı ve servis ömrü etkilenecektir.

Yağ kalitesindeki bozulma şu şekilde gösterilir: daha koyu yağ rengi, artan asit değeri, artan dielektrik kayıp faktörü ve azalan arıza voltajı . Bunun nedenleri arasında uzun süreli çalışma sırasında izolasyon yağının oksidasyonu yer alır. Yağa batırılmış transformatörlerde izolasyon yağı hem izolasyon hem de soğutma fonksiyonlarını yerine getirir. Bozulan yağ kalitesi, ısı dağıtma kapasitesini azaltır ve genel yalıtım seviyesini düşürür.

Yağ sızıntısı, çok yaygın bir harici arızadır yağa batırılmış transformatörlerde . Yağ sızıntısı sadece yağ miktarını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda nem ve yabancı maddelerin yağ tankına girmesine izin vererek yağ kalitesinin bozulmasını hızlandırır..

6.2 Teşhis Nasıl Yapılır

Yağ kalitesi analizi. Arıza voltajı, nem içeriği, asit değeri ve dielektrik kayıp faktörü dahil olmak üzere test için düzenli olarak yağ numuneleri toplayın.

Yağ seviyesi kontrolü. Yağ seviye göstergesini kontrol edin. Yağ seviyesindeki sürekli düşüş olası sızıntıyı gösterir.

Görsel inceleme. Yağ deposunu, kaynakları, valfleri, sızdırmazlık contalarını ve diğer alanları yağ sızıntısı belirtileri açısından kontrol edin.

6.3 Çözümler

durumunda Yağ kalitesinin bozulması , nemin, yabancı maddelerin ve bozunma ürünlerinin giderilmesi amacıyla filtreleme ve rejenerasyon işlemi gerçekleştirilebilir. Ciddi derecede bozulmuş yağ doğrudan değiştirilmelidir.

Yağ sızıntısının tedavisi sızıntının konumuna ve nedenine bağlıdır: conta sızdırıyorsa sızdırmazlık bileşenlerini değiştirin; kaynak bağlantılarında sızıntı meydana gelirse kaynakları onarın; Sızıntı varsa valfleri onarın veya değiştirin.

Önleme için: düzenli olarak yağ kalitesi kontrolleri yapın; normal yağ seviyesini koruyun ve aşırı düşük yağ seviyelerinden kaçının; havalandırmanın düzgün çalıştığından emin olun.

VII. Soğutma Sistemi Arızaları

7.1 Belirtiler ve Nedenleri

Transformatör soğutma sistemi, çalışma sırasında oluşan ısının dağıtılmasından sorumludur. arızalandığında Soğutma sistemi transformatörün sıcaklık artışı izin verilen sınırı aşabilir ve izolasyonun eskimesi hızlanabilir..

Yaygın soğutma sistemi arızaları şunları içerir: ısı dağıtım verimliliğini azaltan tıkalı radyatörler; yağ dolaşımını kesintiye uğratan yağ pompası arızaları; fanlar çalışmıyor veya yetersiz hızda çalışıyor; ve soğutucu boru hatlarında sızıntı.

7.2 Teşhis Nasıl Yapılır

Yağ sıcaklığı izleme. Transformatörün üst yağ sıcaklığını kontrol edin. Aynı yük ve ortam sıcaklığı koşullarında yağ sıcaklığının normalden önemli ölçüde yüksek çıkması gösterir . soğutma sisteminde sorun olabileceğini

Soğutma ekipmanı muayenesi. Düzgün çalışıp çalışmadıklarını doğrulamak için yağ pompalarının ve fanların çalışma durumunu kontrol edin.

Radyatör muayenesi. Radyatör yüzeyinde ısı dağılımını etkileyebilecek aşırı toz birikip birikmediğini kontrol edin.

7.3 Çözümler

Radyatör tıkalıysa, ısı dağıtma kapasitesini eski haline getirmek için temizleyin veya üfleyin. Yağ pompası veya fanı hasar görmüşse onarın veya değiştirin. Soğutucuda sızıntı varsa sızıntı noktasını bulun ve onarın.

Önleme için: radyatörleri düzenli olarak temizleyin; yağ pompalarını ve fanlarını düzenli olarak kontrol edin; ve kapsamlı bir incelemesini ve bakımını yapın . soğutma sisteminin yüksek sıcaklık sezonu başlamadan önce

VIII. Çeşitli Arızaların Hızlı Karşılaştırması

IX. Önleyici Bakım ve Arıza Teşhis Teknolojileri

9.1 Düzenli Önleyici Testler

Önleyici test, transformatörlerdeki potansiyel arızaların erken tespit edilmesi için önemli bir yöntemdir. Ana test öğeleri şunları içerir:

• Yalıtım direnci testi

• DC direnç testi

• Dönüş oranı testi

• Dielektrik kayıp faktörü testi

• Transformatör yağının Çözünmüş Gaz Analizi (DGA)

• Kısmi deşarj tespiti

• Kızılötesi termal görüntüleme algılama

Bu testleri düzenli olarak gerçekleştirerek ve trend analizi için geçmiş verileri toplayarak potansiyel hata işaretleri, ciddi arızalara dönüşmeden önce tespit edilebilir.

9.2 Çözünmüş Gaz Analizi (DGA)

DGA şu anda en yaygın kullanılan biridir trafo arıza teşhis yöntemlerinden . Bir transformatörün içinde termal arızalar veya elektriksel arızalar meydana geldiğinde, izolasyon yağı ve katı izolasyon malzemeleri ayrışarak belirli gazlar üretir. Yağdaki çözünmüş gazların bileşimi ve konsantrasyonu analiz edilerek arızanın türü (aşırı ısınma, deşarj, izolasyon eskimesi vb.) ve ciddiyeti belirlenebilir.

Farklı arıza türleri, karakteristik gazların farklı kombinasyonlarını üretir. Ön arıza tespiti için üç oranlı yöntem gibi yöntemler kullanılabilir. Önemli transformatörlerin düzenli DGA testleri ve gaz içeriği trend analizinin oluşturulması, erken arıza uyarısını sağlayabilir.

9.3 Kızılötesi Termal Görüntüleme Algılama

Kızılötesi termal görüntüleme, transformatörü kapatmadan ekipman yüzeyindeki sıcaklık dağılımını tespit edebilir ve yerel aşırı ısınma noktalarını belirleyebilir. Bu yöntem, arızaların tespiti için uygundur kademe değiştiricilerdeki zayıf temas , burç bağlantılarının aşırı ısınması ve çekirdeğin yerel aşırı ısınması gibi . Kapatma veya fiziksel temas gerektirmediğinden nispeten kullanışlıdır.

9.4 Akıllı İzleme Teknolojisi

Sensör ve iletişim teknolojilerinin hızla gelişmesiyle birlikte trafo çevrimiçi izleme sistemleri giderek yaygınlaşmaktadır. Yağ sıcaklığı, sargı sıcaklığı, yağdaki çözünmüş gazlar, kısmi deşarj gibi parametreler sürekli izlenerek transformatörlerin çalışma durumu gerçek zamanlı olarak izlenebilmektedir.

IX. Çözüm

Transformatörün ortak arızaları , sargılar, çekirdekler, yalıtım, kademe değiştiriciler, yağ kalitesi ve soğutma sistemleri dahil olmak üzere birçok hususu içerir. Arızaların çoğu aslında gibi erken bir aşamada uyarı işaretleri gösterir . yağ sıcaklığındaki anormal artışlar , gaz içeriğindeki değişiklikler ve DC direnç dengesizliği Bu sinyaller zamanında tespit edilip giderilebilirse, arızanın artması genel olarak önlenebilir.

Transformatör kullanıcıları için standartlaştırılmış bir önleyici test sisteminin kurulması, gerekli test ekipmanlarının donatılması, işletme verilerinin toplanması ve trend analizinin yapılması, için güvenilir önlemlerdir . arıza risklerini azaltmak ve ekipmanın servis ömrünü uzatmak

Zisheng Electric, uzun yıllardır transformatör ve güç ekipmanlarının Ar-Ge ve üretimi ile uğraşmaktadır. Ürünleri , yağlı transformatörler, , kuru tip transformatörler , , amorf alaşımlı transformatörler ve şalt cihazlarını kapsamaktadır. Şirket, gibi standartlara göre özelleştirilmiş üretim yaparak IEC 60076 ve GOST Orta Doğu, Güney Amerika, Afrika ve Rusya pazarlarına hizmet vermektedir. ile ilgili sorularınız için Transformatör işletimi ve bakım , arıza teşhisi veya ekipman seçimi müşteriler, teknik iletişim amacıyla Zisheng Electric'in resmi kanalları aracılığıyla proje parametrelerini gönderebilirler.

Zisheng Electric - güç ekipmanı Ar-Ge ve üretiminde uzun yıllara dayanan deneyim. Ürünleri arasında kuru tip transformatörler, , yağlı transformatörler, , amorf alaşımlı transformatörler ve şalt cihazları yer almakta olup, gibi uluslararası standartlara göre özel üretim de yapılmaktadır IEC 60076 ve GOST . Şirket Orta Doğu, Güney Amerika, Afrika ve Rusya'daki müşterilere hizmet vermektedir. ile ilgili destek için Transformatör arıza teşhis , işlemi ve bakımı veya ekipman seçimi , Teknik yardım almak için lütfen proje parametrelerini Zisheng Electric'in resmi kanalları aracılığıyla gönderin.