ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ПРИМЕРЫ ИХ УСТРАНЕНИЙ

THE MAIN TYPES OF FAULTS IN POWER TRANSFORMERS AND EXAMPLES OF THEIR ELIMINATION

Аннотация. В данной статье рассмотрены основные виды неисправностей силовых трансформаторов и признаки их повреждения. Представлены классы годности изоляции. Приведены разные способы устранения многих из видов неисправностей силовых трансформаторов.

Abstract. This article describes the main types of faults in power transformers and signs of their damage. Presents insulation grade classes. There are various ways to eliminate many of the types of faults in power transformers.

Ключевые слова: силовой трансформатор, неисправности, изоляция. магнитопровод, обрыв обмотки.

Keywords: power transformer, faults, insulation. magnetic conductor, winding break.

Современные промышленные предприятия должны регулярно находиться в режиме бесперебойной работы. Простои в работе предприятий влекут за собой существенные экономические потери, вследствие чего к системе электроснабжения промышленного предприятия предъявляются особые требования.

Ключевым элементом системы распределения и преобразования электрической энергии выступает силовой трансформатор (СТ). Возникновения аварийных и предаварийных ситуация можно избежать лишь при своевременном обнаружении тех или иных неисправностей в СТ [3, с. 263].

Силовые трансформаторы являются наиболее сложными объектами электроэнергетической инфраструктуры для диагностики неисправностей, по сравнению с воздушными и кабельными линиями электропередачи. В них. вместе с диагностикой неисправностей текущего состояния изоляции требуется исследование по целому ряду прочих ключевых параметров. При этом возникают вопросы по оценке степени влияния определенной неисправности по причине того, что, как правило, подобная задача ориентирована на множество факторов.

Согласно классификации, представленной в научном труде Э.А. Киреевой [2, с. 101], представим следующие виды характерных неисправностей СТ (рис.1).

Рисунок 1. Виды характерных неисправностей СТ

Рассмотрим более подробно каждый из видов:

1. «Старение» межлистовой изоляции магнитопровода, ее отдельные повреждения, замыкание листов. Признаками повреждения являются: увеличение тока, увеличение потерь холостого хода, скорое ухудшение состояния масла, повышение его кислотности, понижение температуры его вспышки, спад пробивного напряжения.

2. «Пожар» стали, замыкание листов магнитопровода, поврежденная изоляция стяжных болтов. Возможно касание в 2-ух местах магнитопровода металлических частей, по причине чего могут образоваться контуры вихревых потоков. Признаками повреждения являются: увеличение температуры СТ, возникновение черного и бурого газа непосредственно в газовом реле, который воспламеняется при поджоге.

3. «Старение» и износ изоляции по причине длительного срока эксплуатации СТ, частых перегрузок, недостаточности охлаждения при номинальной нагрузке.

Классы годности изоляции:

1-ый – хорошая изоляция, эластичная и мягкая, не дающая деформаций и трещин.

2-ой – изоляция удовлетворительного качества, твердая, без трещин, прочная, трудно отделяется ножом.

3-ий – хрупкая изоляций, расслаивающаяся при постукивании или нажатии, с появлением небольших трещин и деформации.

4-ый – относительно плохая изоляция с трещинами, осыпающаяся при нажатии, с оголенными участками. В данном случае требуется смена обмоток.

Можно проверить прочность изоляции, вырезав образцы из изоляции разных частей СТ.

Электрокартон не ломается при полном сгибе под прямым углом – изоляция хорошая, ломается – удовлетворительная, ломается еще при сгибе до прямого угла – непригодная.

4. Ослабление прессовки магнитопровода, свободное колебание листов магнитопровода, крепящих деталей. Признаками повреждения являются: дребезжание, подозрительное гудение и даже жужжание.

5. Витковое замыкание в обмотках. причины возникновения:

- разрушение изоляции обмотки по причине ее износа;

- деформация обмоток по причине КЗ;

 - снижение уровня масла;

 - толчок нагрузки;

- разного рода перенапряжения и др.

Признаками повреждения являются: ненормальный нагрев СТ с бульканьем, различающееся сопротивление обмоток фаз при их измерении постоянным током.

6. Обрыв обмотки по причине сгорания выходных концов от термического действия, плохая пайка проводников, выгорание части витков.

7. Пробой и перекрытие внешней и внутренней изоляции СТ. Причины – износ изоляции, возникновение трещин в ней, куда может попасть сырость и грязь, коммутационные и атмосферные перенапряжения.

Таблица 1.

Основные неисправности трансформаторов и способы их устранения.

Таким образом, мы привели классификацию основных видов неисправностей СТ и рекомендации по устранению некоторых из них. Как показывает опыт эксплуатации СТ, при соблюдении номинальных нагрузочных режимов, своевременной диагностике неисправностей и проведении ремонтов и качественном их выполнение срок службы СТ может значительно превышать нормативный [1, с. 102].

Список литературы:

1. Гун И.Г. Основные неисправности и методы диагностирования силовых трансформаторов в условиях эксплуатации// ВЕСТНИК МАГНИТОГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. Г.И. НОСОВА. – Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2012. - №1 (37). – С. 102-105.
2. Киреева Э.А. Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике (с примерами расчетов): справочное издание / Э.А. Киреева, С.Н. Шерстнев; под общ.ред. С.Н. Шерстнева. - 2-е изд., стер. - М.-: Кнорус, 2013. - 864 с.
3. Козменков О.Н., Калаев А.Е. Методы диагностики технического состояния силовых трансформаторов// Наука и образование транспорту. – Самара: Самарский государственный университет путей сообщения, 2016. - №1. – С. 262-265