Эксплуатация силовых трансформаторов невозможна без периодических неисправностей, которые в той или иной степени отражаются на работе оборудования. Есть неполадки, при которых приборы могут работать долгое время, есть и те, при которых они немедленно выходят из строя. В зависимости от характера повреждения персонал определяет возможность дальнейшей работы. Если сотрудниками не будут своевременно приняты меры по устранению дефектов, это приведет к аварийному отключению системы. А дальше – ремонт, замена, дополнительные расходы.
Наиболее распространенные причины поломок – неудовлетворительные условия эксплуатации техники, нарушение технологических нормативов, некачественные ремонтные и монтажные работы, производственные дефекты элементов оборудования.
Чтобы выяснить, какие повреждения и неисправности возникают чаще всего, мы обратились за разъяснениями к экспертам из компании «Лидер-Энерго» - ведущего в стране поставщика комплектующих и запчастей для силовых трансформаторов.
Дефекты изоляции
Главная причина повреждения изолирующих материалов – чрезмерное увлажнение. В приборах 220 кВ или выше нарушение изоляции может быть вызвано «ползущим разрядом» - так называют постепенное разрушение изолирующего слоя небольшими электрическими разрядами, которые неизбежно возникают под влиянием рабочего напряжения. Образуется своего рода сетка каналов, что в итоге приводит к разрушению изоляции и образованию мощной электрической дуги.
При частичном либо полном перекрывании масляных каналов происходит нарушение циркуляции и развивается сильный тепловой износ изоляции, что также приводит к ее разрушению.
Еще одна причина – замыкания в электрической сети в сочетании с низкой электродинамической устойчивостью трансформаторов.
Повреждение магнитопроводов
Узел трансформатора, по которому проходит электрический ток, повреждается в результате перегрева, вызванного разрушением пленки лака между стальными листами. Это вызвано процессом разрушения изолирующего слоя прессующих шпилек. Части магнитопровода замыкаются, что также приводит к поломкам.
Дефекты переключающих устройств
Эти детали выходят из строя, когда нарушается контакт между мобильными кольцами и стационарными токопроводящими стержнями. Это происходит, когда контактное давление снижается, и на поверхностях образуется оксидная пленка.
Устройства переключения (РПН) – сложные элементы, которые требуют профессиональной наладки, тестирования и обслуживания. Узлы ломаются, когда нарушается работа переключателей, подгорают контакторные элементы, механизмы заклинивает, стальные части утрачивают прочность.
Поломки вводов
Повреждения трансформаторных вводов чаще всего вызваны повышенной влажностью бумажной основы. Влага попадает внутрь, если уплотнение некачественное или элементы доливаются маслом с низкой диэлектрической прочностью. Дефекты вводов особенно опасны, поскольку сопровождаются возгоранием и приносят большой ущерб.
Основная причина выхода из строя фарфоровых вводов – чрезмерный нагрев контактов в местах соединений или в области примыкания наружных шин.
Защитные реле
Основные элементы защиты трансформаторов от поломок – специальные реле. Устройства предотвращают последствия коротких замыканий в изолирующих слоях и на выводах, перегрева и других ситуаций, потенциально опасных для агрегатов.
Защитные устройства работают либо на сигнал, который приходит на пульт управления либо на отключение питания.
Контроль оборудования
Один из способов оценки состояния трансформаторов – хроматогафический анализ масла. Цель метода – определить содержание и количество газов, растворенных в жидкости. Повреждения, дефекты и короткие замыкания почти всегда сопровождаются повышением температуры – при этом происходит разложение как самого масла, так и твердой изоляции. Это приводит к образованию газа.
Хроматографический метод позволяет диагностировать повреждение до того, как возникнут вызванные им последствия. Даже если анализ проводится после срабатывания реле, он многое может рассказать о характере поломки, ее причине и степени серьезности.
Анализ пробы масла выполняется в лабораториях, оснащенных хроматографом. Полученный результат сравнивают с показателями нормы и составами, характерными для различных типов повреждений. Таким образом, выполняется диагностика трансформатора. Его могут признать исправным, нуждающимся в профилактике или срочном ремонте. Обследование на порядок снижает риски возникновения аварийных ситуаций. Состав присутствующих в масле газов поможет определить уровень перегрева контактов и соединений, степень старения изоляционных материалов.
