Přehřátí transformátoru je jednou z nejčastějších závad v systémech přenosu a rozvodu energie, která vážně ohrožuje bezpečný a stabilní provoz zařízení. Zejména u distribučního transformátoru 500 kva a výkonového transformátoru ponořeného v oleji může jakmile dojde k přehřátí, vést ke stárnutí izolace, zkratu vinutí a dokonce vyhoření zařízení, což má za následek obrovské ekonomické ztráty. Tento článek komplexně analyzuje hlavní příčiny přehřívání transformátoru a navrhne cílená řešení, přičemž poskytne odborné reference pro příslušné odborníky. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD, jako profesionální výrobce zařízení pro přenos a distribuci energie, má bohaté zkušenosti s výzkumem a výrobouolejové výkonové transformátorya distribučních transformátorů 500 kva a její produkty nacházejí široké uplatnění v různých oblastech energetiky.
1. Hlavní příčiny přehřátí transformátoru
1.1 Přehřátí vinutí transformátoru
V posledních deseti letech, aby se snížily ztráty transformátorů, výrobci postupně přijali transponované vodiče s průběžnou izolací do vinutí větrných transformátorů. U výkonových transformátorů ponořených do oleje kvalita izolace vinutí přímo ovlivňuje účinek rozptylu tepla. Vzhledem k tomu, že tuzemská technologie výroby transponovaných vodičů nebyla v rané fázi plně zvládnuta, rozšiřuje se průběžná izolace transformátorů pomocí transponovaných vodičů po cca deseti letech provozu. Tato expanze zablokuje průchod oleje mezi sekcemi, což má za následek špatný průtok oleje. Izolaci závitu nelze zcela ochladit, což vede k vážnému stárnutí, jako je zuhelnatění a křehnutí. Při dlouhodobých- elektromagnetických vibracích izolace odpadne a místní měď je obnažena, čímž se vytvoří mezizávitový (mezisekční) zkrat, který nakonec způsobí nehody vyhoření transformátoru. Špatná kvalita samotného vinutí, jako je nerovnoměrná hustota vinutí, navíc také povede k místnímu přehřátí, což je zvláště patrné u distribučních transformátorů 500 kva při dlouhodobém-provozu při plné zátěži.
1.2 Přehřátí způsobené špatným kontaktem dynamických a statických kontaktů přepínače odboček
U transformátorů s přepínáním odboček při zátěži, zejména u transformátorů s častou regulací napětí a velkým zatěžovacím proudem, jako je distribuční transformátor 500 kva, časté seřizování způsobí mechanické opotřebení, elektrickou korozi a znečištění kontaktů mezi kontakty. Tepelný účinek proudu oslabí elasticitu pružiny, čímž se sníží kontaktní tlak mezi dynamickými a statickými kontakty. Snížení kontaktního tlaku zvýší kontaktní odpor mezi kontakty, což povede ke zvýšené tvorbě tepla. Generování tepla urychlí oxidaci, korozi a mechanickou deformaci kontaktního povrchu, čímž se vytvoří začarovaný kruh. Pokud se s ním nepracuje včas, často způsobí nehody způsobené poškozením transformátoru. U transformátorů s přepínáním odboček bez zátěže způsobí špatný kontakt přepínačů také povrchovou korozi a oxidaci nebo sníží kontaktní tlak mezi kontakty, zvýší přechodový odpor, a tím způsobí poruchy přehřátí. Tento problém se pravděpodobněji vyskytuje u výkonových transformátorů ponořených do oleje, které jsou v provozu dlouhou dobu.
1.3 Poruchy přehřátí způsobené poruchami přívodního drátu
Selhání přívodního drátu je další důležitou příčinou přehřátí transformátoru, zejména včetně přehřátí spoje přívodního drátu a přetržení pramene přívodního drátu. Přehřátí spoje olověného drátu je častou závadou mnoha transformátorů, jako je olejový transformátor. Například v hlavním transformátoru kanceláře v severovýchodní energetické síti byl celkový obsah uhlovodíků 455,9 ppm a acetylenu 4,23 ppm. Inspekce zvedacího zařízení zjistila, že se 66KV A-průchodka fáze-kabelu přehřívala a pájka vytékala do upínacích částí a lisovacích částí; Dalším příkladem je přehřátí hlavy průchodky fáze B- hlavního transformátoru. Inspekce zjistila, že závit hlavního uzávěru byl špatně slícovaný a 5-6 závitů bylo spáleno, což způsobilo přehřátí. Pro přetržení lanka vodiče si vezměte jako příklad jednofázový transformátor DFL-6000/220. Abnormální výsledky chromatografické analýzy byly nalezeny v květnu 1990 a teplota horkého bodu může dosahovat až 1000 stupňů. Až při generální opravě v květnu 1993 bylo zjištěno, že dva prameny přívodního drátu v průchodce neutrálního bodu transformátoru byly spáleny a tři prameny byly spáleny (celkem 35 pramenů, 240 mm²). Příčinou bylo, že při údržbě v květnu 1989, při výměně průchodky neutrálního bodu, byl přívodní drát (měděný oplet) s obtížemi vytažen nahoru, což způsobilo odpadnutí polopřehozené bílé látkové pásky na vnější vrstvě přívodního drátu. Holý opletený vodič se dostal do kontaktu s vnitřní stěnou měděné trubky v průchodce, což mělo za následek posun, vybití a přehřátí. Tento druh závady také způsobí vážná skrytá nebezpečí pro distribuční transformátor 500 kva.
1.4 Přehřátí způsobené abnormálním chladicím zařízením
Chladicí zařízení je důležitou součástí pro zajištění normálního provozu transformátoru a jeho abnormalita přímo povede k přehřátí. Tento problém je zvláště významný u výkonových transformátorů ponořených do oleje, které spoléhají na chlazení olejem a chlazení vzduchem. Zahrnuje především dvě situace: ucpání vzduchové cesty chladicího zařízení a abnormální chod ventilátoru. Pro zablokování vzduchové cesty chladicího zařízení bylo mnoho zpráv o jevech přehřátí. Například transformátor OSFPSL-120000/220 normálně fungoval 11 let. 28. srpna 1992 teplota oleje náhle vzrostla z asi 42 stupňů na asi 90 stupňů. Ve srovnání s transformátory stejné kapacity byl nárůst teploty velmi odlišný, ale výsledky elektrických testů byly normální. Vizuální kontrola zjistila, že žebra sálavých trubek vzduchového chladiče byla plná prachu (nikdy nečištěno při dlouhodobém provozu), který blokoval mezery. Vítr z elektrického ventilátoru nemohl foukat do sálavých trubic, což mělo za následek neustálý nárůst teploty transformátoru. Po propláchnutí zůstala teplota oleje asi 40 stupňů. Dalším příkladem je transformátor DFL-90000/220 s vysokou horní teplotou oleje, která jednou dosáhla 80-90 stupňů. Inspekce zjistila, že vzduchová mezera chladiče byla ucpaná nečistotami, což ovlivnilo normální rozptyl tepla. Po propláchnutí vysokotlakou vodní pistolí klesla teplota oleje na 60 stupňů a vrátila se do normálu. Za abnormální chod ventilátoru se jedná především o reverzaci ventilátoru, špatné nastavení hodnoty spouštění ventilátoru a ztrátu výkonu ventilátoru. Například kvůli obrácenému připojení napájení během údržby chladicího systému hlavního transformátoru v kanceláři se ventilátor obrátil, čímž se snížil chladicí účinek. Teplota oleje byla o 15 stupňů vyšší než u jiného hlavního transformátoru se stejným zatížením. Po zjištění příčiny a její nápravě se teplota vrátila do normálu (rozdíl teplot mezi dvěma hlavními transformátory byl pouze 1 stupeň). U distribučního transformátoru 500 kva povede abnormální provoz chladicího ventilátoru také k rychlému nárůstu provozní teploty při plném zatížení.
2. Řešení protiopatření pro přehřátí transformátoru
S ohledem na různé příčiny poruch přehřátí by měla být přijata odpovídající manipulační protiopatření k zajištění bezpečného provozu transformátorů, jako je distribuční transformátor 500 kva a výkonový transformátor ponořený do oleje.
1. Pro nízkonapěťové-přehřátí vinutí způsobené strukturou vinutí by mělo být nízkonapěťové vinutí transformátoru změněno na dvoušroubovicovou strukturu. Toto vylepšení může účinně optimalizovat kanál průtoku oleje, zajistit dostatečné chlazení vinutí a snížit výskyt poruch přehřátí. Toto transformační schéma je také použitelné pro500 kva distribuční transformátora výkonový transformátor ponořený v oleji.
2. Při poruchách přehřátí způsobených ucpáním trubek chladicí jednotky je třeba trubky chladicí jednotky pravidelně čistit stlačeným vzduchem nebo vodou (1-3 roky). Proces čištění je následující: (1) Před čištěním zastavte provoz chladiče, sejměte ochranný kryt ventilátoru a lopatky ventilátoru, aby bylo možné důkladně vyčistit přední i zadní část chladiče. (2) Nejprve vysavačem odsajte prach a nečistoty shora dolů na straně vstupu vzduchu a poté profoukněte trubky jednotky stlačeným vzduchem o tlaku 0,1 MPa na straně výstupu vzduchu, přičemž současně foukejte a nasávejte, což může zdvojnásobit účinnost čištění. (3) Po odstranění prachu opláchněte vodou z vodovodu. Během oplachování provádějte oplachování od strany výstupu vzduchu ke straně vstupu vzduchu, aby se nečistoty nedostaly do svazku středních trubek a nespadly do mrtvé zóny. Pravidelné čištění chladicího systému je zvláště důležité pro stabilitu odvodu tepla výkonových transformátorů ponořených v oleji.
3. Správně připojte vodiče a přepínače odboček a utáhněte matice, aby nedošlo k přehřátí v důsledku uvolnění. Při instalaci a údržbě distribučního transformátoru 500 kva a výkonového transformátoru ponořeného do oleje je třeba věnovat zvláštní pozornost kvalitě připojení přívodních vodičů a přepínačů odboček, aby byl zajištěn dobrý kontakt a snížen přechodový odpor.
4. Aby nedošlo k přehřátí po spojení mezi přívodním vodičem a měděnou trubicí průchodky, lze provést následující opatření: (1) Neměňte aktuální způsob izolace vodiče, ale během zkušební instalace každého produktu přesně zkraťte délku kabelu přívodního vodiče, abyste dosáhli přesné montáže délky přívodního vodiče a průchodky. To může eliminovat nepříznivé důsledky příliš dlouhého kabelu a opření o vnitřní stěnu měděné trubky, ale v budoucnu to způsobí potíže při přesné montáži náhradní průchodky. (2) Změňte metodu izolačního obalení kabelu přívodního drátu. Například změňte současnou metodu pouze polo{6}}obalení jedné vrstvy bílou látkovou páskou na první polo{7}}obalení jedné vrstvy krepovým papírem 0,1 mm x 30 mm v pozitivním i negativním směru a poté polo{10}}obalení jedné vrstvy bílou látkovou páskou. Během konečné montáže průchodky by měla být zachována celistvost izolace kabelu přívodního drátu a není povoleno žádné uvolnění izolace a vystavení mědi. Tímto způsobem, i když je přívodní vodič po montáži v kontaktu s měděnou trubicí, obvod bude oddělen izolací a bude obtížné jej uzavřít, což zabrání toku proudu a přehřátí.
5. Posílit řízení, aby se předešlo chybám při přehřívání způsobeným špatným řízením. Chladicí systém s nuceným oběhem oleje musí mít dva spolehlivé napájecí zdroje s automatickými spínacími zařízeními a je třeba pravidelně provádět testy spínání, aby bylo zajištěno, že signální zařízení jsou kompletní a spolehlivá. Pro každodenní provoz a údržbu distribučního transformátoru 500 kva a výkonového transformátoru ponořeného v olejové lázni by měl být zaveden systém řádného řízení pro provádění pravidelných kontrol a testů a měly by být včas nalezeny a odstraněny potenciální závady.
3. O společnosti JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDvyrábí především olejové transformátory, suché-výkonové transformátory, olejové trojrozměrné vinuté výkonové transformátory, suché-trojrozměrné vinuté výkonové transformátory, těžební exploze-odolné suché{5}}transformátory, těžební výbuch-mobilní rozvodny odolné proti výbuchu, transformátory pro regulaci výkonu amorfní výkonové slitiny, výkonové transformátory na amorfní slitiny transformátory suchého -typu, jakož i prefabrikované rozvodny, modulární rozvodny, rozvodny typu větrné energie, vysokonapěťové a nízkonapěťové rozváděče a další přenosová a distribuční zařízení. S pokročilou výrobní technologií a přísným systémem kontroly kvality poskytuje společnost vysoce-kvalitní a spolehlivá zařízení pro přenos a distribuci energie pro globální zákazníky a má bohaté zkušenosti s řešením různých provozních problémů transformátorů, jako je distribuční transformátor 500 kva a olejový transformátor výkonu. Máte-li relevantní potřeby, můžete nás kontaktovat za účelem odborné technické podpory a konzultace produktu.