EN
I driftsstyringen af distributionsnetværket er fejl ved fordelstransformatører den primære årsag til strømudfald. Gennem statistisk analyse af store mængder driftsdata har isolationsbeskadigelse og fugtindtrængen, kortslutning og deformation i viklinger samt overspænding forårsaget af lyn konsekvent været blandt de tre største årsager til fejl. En grundig forståelse af årsagerne og mekanismerne bag disse tre største fejl er grundlaget for udformning af effektive drifts- og vedligeholdelsesstrategier samt forbedring af strømforsyningspålideligheden.
- Isolationsbeskadigelse og fugtindtrængning: Den mest insidierende "nummer ét dræber"
Nedgang i isolationsydelse er den mest almindelige og alvorlige fejlkilde for distributionstransformatorer. Den er meget skjult og bliver normalt først tydelig ved pludselige ulykker.
– Langvarig termisk ældning: Under transformatorens drift genereres der varme. Hvis den er overbelastet i længere tid, vil isolationspapiret i vindingerne accelerere nedbrydningen ved høje temperaturer, hvilket resulterer i gradvis tab af mekanisk og elektrisk styrke.
– Fugtindtrængning: Oliefyldte transformatorer er tilbøjelige til at optage fugt på grund af "åndingsvirkningen". Når fugtindholdet i olien overstiger standarden eller oliestanden er for lav, falder isolationsmaterialernes spændingsfasthed kraftigt.
– Skjult gennemslag: Nedsat isolering vil meget sandsynligt opleve intern mellemviklings- eller mellemfase-gennemslag ved driftsoverspænding eller systemresonans, hvilket endeligt fører til kortslutning og brændt ud.
- Viklingskortslutning og deformation: Den mest destruktive «akutte nødsituation»
Viklingsfejl skyldes for det meste eksterne kortslutninger. Den genererede elektriske spænding er ekstremt høj og er den direkte årsag til alvorlig skade på transformator selv.
Kortslutningsstrøm-påvirkning: Når der opstår en metal-kortslutning ved lavspændingsudgangen eller forgreningen, kan kortslutningsstrømmen nå ti gange den nominelle strøm, hvilket genererer ekstremt kraftige radiale og aksiale elektrodynamiske kræfter.
– Mekanisk deformation og akkumuleret effekt: Den store elektrodynamiske kraft vil få ledningen til at blive komprimeret, vredet eller forskydt. Selvom en kortslutning ikke direkte brænder komponenten ud, vil den akkumulerede plastiske deformation gradvist mindske kortslutningsbestandigheden i viklingen.
- Endelig udbrænding: Deformationen fører til lokal isolationsbeskadigelse eller ændringer i afstanden mellem viklingslagene. Ved næste strømstød vil denne svage zone hurtigt opvarmes og udvikle sig til en viklingskortslutning, indtil udstyret skrottes.
- Lynnedslag og overstrøm: Sæsonbetingede "eksterne trusler"
Lyninduceret overstrøm er den primære eksterne årsag til beskadigelse af distributionstransformatorer i regnsæsonen, især i landlige områder og åbne områder.
- Lynbølgeindtrængen: Efter et lynnedslag i ledningsnettet trænger det gennem transformeren langs lederen. Den skarpe bølgefront og den høje amplitude af overspænding påvirker direkte hovedisoleringen og længdeisoleringen af viklingerne.
- Beskyttelsesfejl-overlægning: Hvis lynaflederen på højspændingssiden er forældet og fejler, overstiger jordforbindelsesmodstanden standarden, eller hvis der ikke er monteret en lynafleder på lavspændingssiden, kan den indtrængende bølge ikke afledes effektivt, hvilket direkte vil føre til overslag i isolationskappen eller isolationsbrud.
- Modangreb fra lavspændingssiden: Når lavspændingsledningen udsættes for induceret lyn, overføres overspændingen til højspændingssiden gennem lavspændingsviklingen og danner en positiv og negativ vekselret overspænding, hvilket forværre risikoen for isolationsbeskadigelse.
Opsummering og nøglepunkter for drift og vedligeholdelse
Isolationsbeskyttelse, kortslutningsbestandighed og lynbeskyttelse er de tre hovedpiller for at sikre pålidelig drift af distributionstransformatorer. For ovenstående tre fejltyper anbefales det at fokusere på at styrke følgende foranstaltninger under driften og vedligeholdelsen:
– Isolationsovervågning: Udfør regelmæssig opløst-gasanalyse (DGA) i olie for at overvåge fugtindholdet og dielektrisk tabstal for mediet og identificere skjulte isolationsfejl hurtigt.
– Verifikation af kortslutningsbestandighed: Konfigurer beskyttelsesindstillingerne rimeligt for at sikre hurtig udløsning ved fejl; udfør omgående viklingsdeformationsprøver på transformatorer, der har været udsat for kortslutninger i nærzonen.
– Lynbeskyttelsesstyring: Test ydeevnen af lynafledere og jordmodstande regelmæssigt, forbedr lynbeskyttelsen på lavspændingssiden og sikr, at lynenergien har en glat afladningssti.
Ved at rette sig mod kontrol af disse tre kernefejlkilder kan fejlhyppigheden for distributionstransformatorer betydeligt reduceres, udstyrets levetid forlænges og en solid garanti for sikker og stabil drift af distributionsnettet sikres.
