اگر ترانسفورماتور ناگهان کوتاه مدار شود چه باید بکنم؟

برای مقابله با حوادث مدار کوتاه ترانسفورماتور در عملیات روزانه، لازم است از طریق بازرسی و آزمایش، به ماهو بودن مشکل برسيم. هنگامی که ترانسفورماتور دچار یک مدار کوتاه ناگهانی می شود، هر دو طرف ولتاژ بالا و پایین منوط به یک جریان مدار کوتاه بزرگ خواهند بود. در مدت زمان کوتاهی که مدارشکن برای باز شدن خیلی دیر است، جریان مدار کوتاه یک نیروی الکتروموتیو متناسب با مربع جریان تولید خواهد کرد که بر روی سیم پیچ های ترانسفورماتور عمل خواهد کرد. نیروی الکترودینامیکی را می توان به نیروی شعاعی و نیروی محوری تقسیم کرد.

در طول یک مدار کوتاه، نیروی شعاعی که بر روی سیم پیچ عمل می کند باعث خواهد شد که سیم پیچ ولتاژ بالا تحت کشش قرار گرفته و سیم پیچ ولتاژ پایین تحت فشار باشد. از آنجا که سیم پیچ ها دایره ای هستند، اجسام دایره ای با فشار راحت تر از کشش تغییر شکل می دهند، بنابراین سیم پیچ های کم ولتاژ راحت تر تغییر شکل می دهند. نیروی محوری تولید شده در طول مدار کوتاه ناگهانی سیم پیچ را فشرده می کند و باعث جابجایی محوری سیم پیچ های ولتاژ بالا و پایین می شود و نیروی محوری نیز بر روی هسته آهن و گیره عمل می کند. بنابراین هنگامی که ترانسفورماتور از یک مدار کوتاه ناگهانی رنج می برد، سیم پیچ های کم ولتاژ و سیم پیچ های تعادلی به احتمال زیاد تغییر شکل می دهند و به دنبال آن سیم پیچ های ولتاژ بالا و متوسط، هسته های آهنی و کلیپ ها تغییر شکل می دهند. علاوه بر بررسی سیم پیچ های اصلی، هسته های آهنی، گیره ها و بخش های دیگر پس از یک تصادف کوتاه مدار ترانسفورماتور، باید به یک سری مسائل مرتبط نیز در فرایند توجه کرد:

■ بازرسی و تست سیم پیچ

هنگامی که ترانسفورماتور کوتاه مدار است، تحت عمل قدرت الکتریکی، سیم پیچ ها به طور همزمان در معرض نیروهای مختلفی مانند فشرده سازی، کشش، خم شدن و غیره قرار می گیرد. گسل های ناشی از آن ها به شدت پنهان شده اند و بازرسی و تعمیر آن آسان نیست. وضعیت سیم پیچ.

■ اندازه گیری مقاومت DC ترانسفورماتور

با توجه به مقدار اندازه گیری شده مقاومت DC ترانسفورماتور، برای بررسی میزان عدم تعادل مقاومت DC سیم پیچ و مقایسه آن با مقدار اندازه گیری شده قبلی، می تواند به طور مؤثری آسیب سیم پیچ ترانسفورماتور را بررسی کند. به عنوان مثال، پس از یک تصادف مدار کوتاه یک ترانسفورماتور، مقاومت DC سمت فشار پایین C حدود ۱۰٪ افزایش یافت. از این روی مشخص شد که سیم پیچ ممکن است رشته های جدیدی داشته باشد. در نهایت سیم پیچ برای بازرسی برداشته شد و مشخص شد که یک رشته سیم پیچ فاز C شکسته شده است.

■ اندازه گیری ظرفیت سیم پیچ ترانسفورماتور

ظرفیت سیم پیچ از پیچ بین به نوبه خود، ظرفیت بین لایه و بین کیک و ظرفیت تولید سیم پیچ تشکیل شده است. این کپسول مربوط به شکاف بین سیم پیچ و هسته آهن و زمین، شکاف بین سیم پیچ و هسته آهن، شکاف بین چرخش سیم پیچ، شکاف بین لایه ها و شکاف بین کیک ها است. هنگامی که سیم پیچ تغییر شکل می دهد، عموماً به شکلی خم می شود که منجر به فاصله شکاف کوچکتری بین سیم پیچ و هسته آهن می شود و کاپیتانی پیچ به زمین بزرگتر می شود و هر چه شکاف کوچکتر باشد، تغییر کاپی کاپیتانی بزرگتر می شود، بنابراین کاپی کاپیتانس سیم پیچ می تواند به طور غیر مستقیم درجه تغییر شکل سیم پیچ را منعکس کند.

■ بازرسی پشت هود

پس از معلق شدن ترانسفورماتور، اگر سرباره مس مذاب، سرباره آلومینیومی یا تکه هایی از کاغذ کابلی با چگالی بالا در داخل ترانسفورماتور وجود داشته باشد، می توان قضاوت کرد که سیم پیچ تا حد زیادی تغییر شکل داده و رشته های شکسته و غیره. علاوه بر این، جابجایی از بلوک اسپیزر سیم پیچ ، سقوط کردن، برابری صفحه فشار، جابجایی ناخن فشار و غیره نیز می تواند در مورد درجه آسیب به سیم پیچ قضاوت کند.

■ بازرسی از هسته های آهن و گیره

هسته آهنی ترانسفورماتور باید استحکام مکانیکی کافی داشته باشد. استحکام مکانیکی هسته آهن با استحکام تمام قطعات گیره بر روی هسته آهن و قطعات متصل کننده آن ها تضمین می شود. هنگامی که سیم پیچ نیروی الکتریکی تولید می کند، نیروی محوری سیم پیچ توسط نیروی واکنش کلیپ افست خواهد شد. اگر استحکام کلیپ و صفحه کشش کمتر از نیروی محوری باشد، کلیپ، صفحه کشش و سیم پیچ آسیب می بیند. بنابراین وضعیت هسته آهنی، کلیپ ها، صفحات کشیدن و قطعات متصل کننده آن ها باید به دقت بررسی شود و شرایط باید بررسی شود:

(1) بررسی کنید که آیا تراشه یوک آهنی بر روی هسته آهنی بالا و پایین حرکت می کند یا نه.

(2) مقاومت عایق از پیچ grommet و هسته آهن باید اندازه گیری، بررسی کنید که آیا ژاکت پیچ grommet آسیب دیده است، و بررسی کنید که آیا صفحه pull و بخش های اتصال صفحه pull آسیب دیده است.

(3) هنگامی که ترانسفورماتور کوتاه مدار است ، جابجایی ممکن است بین صفحه فشار و گیره رخ می دهد ، باعث قطعه اتصال زمین از یوق آهن در صفحه فشار و ناخن فشار شکسته و یا سوخته به دلیل بیش از حد است. بنابراین برای صفحه فشار سیم پیچ علاوه بر بررسی آسیب ناخن فشار و صفحه فشار، باید بررسی کرد که آیا اتصال زمین بین سیم پیچ، ناخن فشار و یوک آهن فوقانی قابل اعتماد است یا خیر.

■ تجزیه و تحلیل نفت و گاز ترانسفورماتور

پس از برخورد ترانسفورماتور با یک مدار کوتاه، ممکن است مقدار زیادی گاز در رله گاز انباشته شود. بنابراین پس از یک حادثه ترانسفورماتور می توان گاز در رله گاز و نفت در ترانسفورماتور را آزمایش و تجزیه و تحلیل کرد تا ماهیت حادثه مشخص شود.

■ مسائل نیاز به توجه در ترانسفورماتور کوتاه مدار دست زدن به گسل

(1) در هنگام تعویض قطعات عایق، عملکرد قطعات عایق باید تضمین شود

تست عملکرد قطعات عایق جایگزین شده در طول پردازش، و استفاده از آنها را تنها در صورتی که آنها را برآورده الزامات. به طور خاص، باید به عایق بلوک چوب براکت سرب توجه کرد، و بلوک چوب باید در یک روغن ترانسفورماتور حرارتی حدود ۸۰ درجه سانتی گراد برای یک دوره زمانی قبل از نصب قرار گیرد تا عایق بلوک چوب اطمینان حاصل شود.

(2) آزمون عایق ترانسفورماتور باید انجام شود زمانی که ترانسفورماتور هنوز به مدت 24 ساعت روغن

از آنجا که برخی از قطعات عایق مرطوب برای مدت طولانی در روغن داغ خیس می شوند، آب به سطح عایق منتشر خواهد شد، بنابراین آزمایش پس از تزریق روغن اغلب نمی تواند نقص عایق را تشخیص دهد. به عنوان مثال، سمت ولتاژ پایین یک ترانسفورماتور ۱۱۰kV ۳۱٫۵MVA با یک بلوک پشتیبانی چوبی از نوار مسی ۱۰ کیلو ولت در طول درمان جایگزین شد. پس از پر شدن ترانسفورماتور از روغن، همه چیز طبیعی بود، و مقاومت عایق سمت ولتاژ پایین 10kV به هسته آهن، گیره ها و زمین به حدود 1 MΩ کاهش یافت. پس از بازرسی از هود مشخص شد که عایق بلوک چوبی حمایت از نوار مسی ۱۰ کیلو ولت بسیار کم بوده است. بنابراین پس از اینکه ترانسفورماتور به مدت ۲۴ ساعت روغن شد، آزمون عایق باید قابل اعتمادتر انجام شود.

(3) توجه باید به گوشه های تیز هسته آهن زمانی که آن را دوباره جمع آوری

هنگامی که هسته آهن دوباره بر روی یوک آهن قرار می گیرد، باید به گوشه های تیز تراشه های هسته آهن توجه کرد و عایق بین گذرگاه های نفتی باید در زمان، به ویژه گوشه های تیز تراشه ها در معابر نفتی اندازه گیری شود تا به دلیل همپوشانی تراشه ها، از زمین گیر شدن هسته آهن در نقاط متعدد جلوگیری شود. به عنوان مثال، برای یک ترانسفورماتور 220kV 120MVA، هنگامی که سیم پیچ در سمت ولتاژ پایین جایگزین می شود و یوک آهن نصب می شود، چرا که گوشه های تیز تراشه در طول مونتاژ مجدد به آن توجه نمی شد، و عایق بین معابر نفتی در زمان اندازه گیری نمی شد، عایق بین معابر نفتی پس از نصب به عنوان 0 اندازه گیری شد، زمان زیادی طول کشید تا آن را پیدا کنید زیرا گوشه تیز تراشه هسته آهنی عبور نفت را کوتاه کرد.

(4) جایگزین مواد سیم پیچ با مقاومت قوی کوتاه مدار

استحکام مکانیکی سیم پیچ ترانسفورماتور ساختاری بهبود یافته عمدتاً توسط دو جنبه زیر تعیین می شود:

(1) یکی از قدرت مکانیکی سیم پیچ است، که توسط ساختار سیم پیچ خود را تعیین می شود؛

(2) دوم قدرت مکانیکی تعیین شده توسط پشتیبانی در سمت قطر داخلی سیم پیچ، ساختار فشرده سازی محوری سیم پیچ، و فرایند ساخت صفحه pull و کلیپ است. در حال حاضر بیشتر تولیدکنندگان ترانسفورماتور از سیم مسی نیمه سخت یا سیم ترانس نمایی خود چسبنده برای بهبود مقاومت مدار کوتاه سیم پیچ استفاده می کنند، و از لوله مقوایی با کیفیت بهتر یا افزایش تعداد استروت ها برای بهبود نیروی شعاعی سیم پیچ استفاده می کنند. و استفاده از صفحات کششی یا ناخن های فشار فنر برای بهبود توانایی سیم پیچ برای دریافت نیروی محوری.

به عنوان بخش فنی یک تولیدکننده ترانسفورماتور قدرت، هنگامی که تظاهرات فنی قبل از امضای قرارداد فروش ترانسفورماتور و زمانی که سیم پیچ ترانسفورماتور جایگزین می شود، مقاومت مدار کوتاه سیم پیچ باید به طور کامل بررسی و توجه کافی داده شود.

(5) خشک کردن ترانسفورماتور

از آنجا که ترانسفورماتور توسط یک مدار کوتاه تحت تاثیر قرار می گیرد، به طور کلی زمان زیادی برای نگهداری طول می کشد. برای جلوگیری از مرطوب شدن ترانسفورماتور می توان دو اقدام انجام داد:

(1) یکی این است که دست و پنجه نرم کردن پوشش ترانسفورماتور و استفاده از پمپ خلاء برای تخلیه ترانسفورماتور برای حذف آب آزاد بر روی سطح بدنه ترانسفورماتور. هنگام شروع کار در روز بعد از نیتروژن خشک یا هوای خشک برای آزاد کردن خلاء استفاده کنید. پس از تعمیر و نگهداری، روغن داغ را می توان به طور مستقیم پس از ۲۴ ساعت گردش به بهره برداری رسید.

(2) دوم این است که اقدامات ضد باران برای ترانسفورماتور پس از اتمام کار هر روز. پس از اتمام کار از روش اسپری روغن داغ برای خشک کردن ترانسفورماتور استفاده کنید. این روش به طور کلی ۷ تا ۱۰ روز طول می کشد.

(6) مسائل دیگر نیاز به توجه

پس از یک حادثه مدار کوتاه در یک ترانسفورماتور رخ می دهد، علاوه بر آزمایش ترانسفورماتور با توجه به اقلام معمولی، نتایج آزمایش نفت ترانسفورماتور، گاز در رله گاز، مقاومت DC سیم پیچ، کاپیتان پیچ، و تغییر شکل سیم پیچ باید برای قضاوت و تجزیه و تحلیل ماهیت گسل، و بررسی تغییر شکل سیم پیچ، جابه جایی و سستی هسته آهن و گیره، و سپس تعیین طرح درمان برای ترانسفورماتور و اقدامات پیشگیرانه انجام شود. هنگامی که سیم پیچ به دلیل تصادف کوتاه مدار ترانسفورماتور به طور جدی تغییر شکل می دهد و سیم پیچ نیاز به تعویض دارد، باید به ارزیابی مجدد تراشه هسته آهن، خشک شدن تمام قطعات عایق، درمان روغن ترانسفورماتور و خشک شدن کلی ترانسفورماتور توجه کرد.