Жиі кездесетін электр трансформаторлардың ақаулары мен шешімдері

Электр энергиясын жеткізу жүйелеріндегі күштік трансформаторлар — бүкіл әлемдегі электр желілерінің негізі болып табылады. Бұл күрделі құрылғылар кернеуді көтеру немесе төмендету арқылы үлкен қашықтықтарға тиімді электр энергиясын жеткізу мен тұрғын, коммерциялық және өнеркәсіптік мақсатта қауіпсіз пайдалануды қамтамасыз етеді. Олардың берік құрылымына және мұқият инженерлік есептеулеріне қарамастан, күштік трансформаторлар жүйенің сенімділігі мен өнімділігіне әсер ететін әртүрлі жұмыс істеу проблемаларына ұшырауы мүмкін. Жиі кездесетін осындай мәселелерді және олардың тиімді шешімдерін түсіну — электр инфрақұрылымын тиімді ұстау және қымбатқа түсетін тоқтап қалуларды болдырмау үшін маңызды.

Қазіргі заманғы электр жүйелері токты тиімді басқару үшін трансформаторлық технологияға күшті тәуелді. Трансформаторлар дұрыс жұмыс істемесе, оның салдары мынадай болуы мүмкін: қысқа мерзімді қызмет көрсетудің тоқтауынан бастап, мыңдаған тұтынушыларды қамтитын үлкен өшірулерге дейін. Трансформаторлардағы мәселелерді уақытында анықтау және шешу электрмен үздіксіз жабдықты қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар жабдықтың жұмыс істеу мерзімін ұзартады және техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындарды азайтады. Бұл толық шолу электр мамандары үшін практикалық шешімдер ұсынатын, өнеркәсіпте кездесетін ең кең тараған трансформаторлық мәселелерді қарастырады.

Электр трансформаторларындағы қызып кету мәселелері

Трансформаторлардың қызып кетуінің себептері

Трансформатордың қайта қызып кетуі жабдықтың ұзақ уақыт пайдаланылуы мен жүйенің сенімділігіне ең үлкен қауіптердің бірі болып табылады. Артық жылу пайда болуы, әдетте, трансформатор орамасы мен магнитөткізгіштегі электрлік шығындардың артуынан туындайды. Бұл шығындар трансформатор номиналды қуатынан аса жұмыс істегенде, гармоникалық искажениеге ұшырағанда немесе желдету жүйелерінің нашар болуынан пайда болады. Сонымен қатар, айналадағы ортаның температурасының тербелістері мен жеткіліксіз салқындату механизмдері қайта қызып кету жағдайын күшейтеді, осылайша изоляцияның тез бұзылуына және әлдеқайда сәтсіз жұмыс істеуге әкеп соғады.

Қыздырудың ішкі факторларына кедергісі жоғары тракттарды жасайтын, I²R шығындары арқылы артық жылу бөлетін бос қосылыстар жатады. Трансформатор майының ластануы салқындатудың тиімділігін және жылу өткізгіштік қасиеттерін жоғалтады, осылайша жүйенің жылуды тиімді шашырату қабілетін төмендетеді. Өзекшенің қабаттары арасындағы изоляцияның бұзылуы сияқты өзекше қабатталуының мәселелері магниттік өзекше құрылымында қосымша жылу бөлетін вихрьлі токтарды пайда етуі мүмкін.

Алдын алу және төмендету стратегиялары

Тиімді жылумен басқару трансформатордың сипаттамасы мен қоршаған орта жағдайларына сәйкес келетін салқындату жүйелерін дұрыс таңдау мен орнатудан басталады. Салқындату желдеткіштерінің, радиаторлардың және май циркуляция сораптарының реттеуі жылуды тиімді шашыратуды қамтамасыз етеді. Температураны бақылау жүйелері авариялық сигнал беру мүмкіндігімен жылу ауытқулары туралы ерте хабардар етеді және операторлар зақымдану алдында түзету шараларын қолдануға мүмкіндік береді.

Жүктемені басқару шаралары қыздырудың алдын алу үшін маңызды рөл атқарады. Жүктемені болжау және кестелендіру трансформатордың жүктемесін рұқсат етілген шектерде ұстауға көмектеседі. Қосымша трансформаторлық қуатты немесе параллельді блоктарды орнату жүктемені біркелкі таратуға және жеке блоктардағы жылу кернеуін азайтуға мүмкіндік береді. Май туралы регулярлы тексеру мен ауыстыру салқындатудың оптималды қасиеттерін сақтауға және трансформатордың қызмет ету мерзімін едәуір ұзартуға мүмкіндік береді.

Изоляциялық жүйенің нашарлауы

Изоляциялық бұзылулардың түрлері

Жұмыс істеуі мен қауіпсіздігі үшін негізгі маңызы бар трансформатор токы трансформаторлардағы электр изоляциясы қағаз, прессшпан және композитті материалдар сияқты қатты материалдарды, сонымен қатар минералды май немесе синтетикалық сұйықтар сияқты сұйық диэлектриктерді қамтиды. Бұл материалдардың ыдырауы жылулық старение, электрлік кернеу, ылғалдың түсуі және химиялық ластану сияқты бірнеше механизмдер арқылы жүреді.

Изоляциялық жүйелердегі бөлшектік разряд изоляцияның тездеуін ынталандыратын локалдық қыздыруды және химиялық қосымша өнімдерді туғызады. Бұл құбылыс әдетте сүйір шеттерде, қатты изоляциядағы кеуектерде немесе әртүрлі изоляциялық материалдар бір-бірімен жанасатын аймақтардағы жоғары электрлік кернеу нүктелерінде пайда болады. Уақыт өте келе бөлшектік разряд изоляцияның толық бұзылуына және трансформатордағы қысқа тұйықталуға әкелетін өткізгіш жолдарды құруы мүмкін.

Диагностикалық және техникалық қызмет көрсету тәсілдері

Қазіргі заманғы диагностикалық әдістер ірі аварияларға әкелетін изоляциялық жүйелердің мәселелерін ерте анықтауға мүмкіндік береді. Трансформатор майының еріген газдарды талдауы изоляцияның әртүрлі түрлерінің бұзылуы нәтижесінде пайда болатын нақты газдарды анықтау арқылы ішкі жағдайлар туралы бағалы мәлімет береді. Қуат коэффициентін тексеру изоляциялық материалдардағы диэлектрикалық шығындарды өлшейді және олардың жалпы жағдайы мен қалдық жұмыс істеу мерзімін көрсетеді.

Алдын ала техникалық қызмет көрсету бағдарламаларына регламентті түрде ылғалдылық мазмұнын бақылау кіруі тиіс, өйткені сумен ластану изоляцияның тиімділігін айтарлықтай төмендетеді. Май сүзгілеу және регенерациялау процестері ластанған заттарды алып тастап, диэлектрикалық қасиеттерді қалпына келтіреді. Вакуумдық өңдеуді мерзімді қолдану еріген газдар мен ылғалды алып тастайды, осылайша жалпы изоляциялық өнімділікті жақсартып, трансформатордың жұмыс істеу мерзімін ұзартады.

Орамалардың мәселелері мен шешімдері

Механикалық кернеулер мен деформациялар

Трансформатор орамалары қалыпты жұмыс істеу және ақау болған кезде үлкен механикалық күштерге ұшырайды. Қысқа тұйықталу оқиғалары ораманың орын ауыстыруына, деформациялануына немесе толық бұзылуына әкелетін үлкен электромагниттік күштер туғызады. Бұл күштердің шамасы ақау тогының квадратына пропорционал, сондықтан жоғары өнімділікті трансформаторлар жүйедегі бұзылыстар кезінде механикалық зақымдануларға ерекше сезімтал болып келеді.

Жылу циклдары мен вибрацияға байланысты жылдар бойы пайдалану кезінде біртіндеп орамның ығысуы болуы мүмкін. Бұл ығысу салдарынан байланыстардың босауы, изоляция арақашықтығының азаюы немесе трансформатордың электрлік сипаттамаларының өзгеруі туындауы мүмкін. Орамдардың тіреу құрылымдарындағы немесе бекіту жүйелеріндегі өндірістік ақаулар бұл мәселелерді тездетуі және трансформатордың механикалық кернеуден төзімділігін төмендетуі мүмкін.

Анықтау және Жөндеу Әдістері

Жиіліктік жауап талдауы орамның деформациясы мен механикалық ақауларды анықтау үшін қуатты құрал болып табылады. Бұл әдіс уақыт өте трансформатордың жиіліктік жауап сипаттамаларын салыстырады және орам геометриясы немесе байланыс беріктігіндегі өзгерістерді ашады. Сызықтық жиіліктік жауап талдауы орамның ығысуы, қысқа тұйықталған орамдар немесе өзектің орнының ығысуы сияқты нақты мәселелерді анықтай алады.

Орама мәселелері анықталған кезде жөндеу нұсқалары зақымданудың дәрежесіне және орнына байланысты болады. Айтарлықтай емес орама түзетулері мамандандырылған жөндеу әдістері арқылы мүмкін болса, ауыр деформация әдетте ораманы толығымен ауыстыруды талап етеді. Авариялық токтың шамасын және ұзақтығын шектейтін қорғаныс релелік схемаларын енгізу болашақта орама зақымдануын болдырмауға және трансформатордың жұмыс істеу мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді.

Негізгі Қабаттама Мәселелері

Негізгі шығындардың өсуі

Трансформатор негіздері вихрьлық ток шығындарын минималдандыруға және тиімді магнит ағыны жолын қамтамасыз етуге арналған жұқа электротехникалық болат қабаттарынан тұрады. Уақыт өте келе бұл қабаттар көрші қабаттар арасында электрлік байланыстар пайда болатындай етіп қабатаралық изоляцияның бұзылуын бастан кешіруі мүмкін. Бұл жағдай негізгі шығындарды едәуір арттырады және трансформатордың толық зақымдануына әкелетін артық жылу бөліп шығарады.

Тасымалдау, орнату немесе техникалық қызмет көрсету кезінде өзек ламинаттарына механикалық зақым келуі мүмкін. Ламинат бетіндегі жыртылған жерлер, сызықтар немесе шарықтар жергілікті қызудың пайда болуына және изоляцияның тез бұзылуына әкеледі. Сонымен қатар, өзек болттарының босаюы механикалық дірілді тудырып, ламинат құрылымына қосымша зақым келтіруі мүмкін.

Өзектің техникалық қызметі мен жөндеуі

Кәдімгі сынақ кезінде өзектің шығындарын өлшеу маңызды проблемалар туындағанға дейін ламинаттағы нашарлау жағдайларды анықтауға мүмкіндік береді. Жүктеме жоқ кездегі жоғары шығындар немесе аномальды температураның көтерілуі зерттеуді қажет ететін өзектің потенциалдық мәселелерін көрсетеді. Жылулық бейнелеу зерттеулері трансформатордың сыртқы бетіндегі қызған жерлерді анықтау арқылы ламинаттағы нақты ақаулардың орнын табуға мүмкіндік береді.

Негізгі пластиналардың зақымдануын жөндеу әдетте әсер етілген аймақтарды ұқыпты түрде бөлшектеуді және тексеруді қажет етеді. Зақымдалған пластиналарды дұрыс изоляциялық материалдар мен әдістерді қолданып, ауыстыру немесе жөндеу керек. Негізді қайта жинау магниттік өнімділікті және механикалық тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін негіз болттарына дәл орналасуы мен дұрыс бұрау моментін қолдануды талап етеді.

Маймен байланысты мәселелер

Май бүлінуі мен ластануы

Трансформатор майы электрлік изоляция, жылу алмасу және доғаны өшіру сияқты бірнеше маңызды функцияларды атқарады. Майдың ластануы ылғалдың түсуі, бөлшектердің түсуі және қалыпты старение процестерінің химиялық ыдырау өнімдері арқылы әртүрлі жолдармен болуы мүмкін. Сумен ластану ерекше проблема туғызады, себебі ол майдың диэлектрлік беріктігін ренжітіп төмендетеді және асыра жүктеме кезінде көпіршілердің пайда болуына әкелуі мүмкін.

Майының тотығуы изоляциялық материалдарға әсер ететін және салқындатудың тиімділігін төмендететін қышқылдар мен шайыр пайда болады. Жоғары жұмыс температурасы тотығу процестерін үдетеді, ал ішкі компоненттерден түскен металл ластануы осы реакцияларды катализдей алады. Монтаждық немесе техникалық қызмет көрсету кезіндегі майды дұрыс емес пайдалану трансформатордың жұмыс істеуіне зиянды әсер ететін ластануларды енгізуі мүмкін.

Майды тазарту және ауыстыру

Регулярлы май тестілеу бағдарламалары диэлектрикалық беріктік, ылғалдылық, қышқылдылық және еріген газ концентрациялары сияқты негізгі параметрлерді бақылайды. Бұл сынақтар дамып келе жатқан проблемалар туралы ерте хабарласады және техникалық қызмет көрсетуге шешім қабылдауға көмектеседі. Майды қалпына келтіру процестері фильтрлеу, газдан тазарту және химиялық өңдеу әдістері арқылы сапасы төмендеген майды бастапқы сипаттамаларына жақын деңгейге дейін қалпына келтіре алады.

Маймен ластану қабылданатын шектерден асып кетсе, майды толығымен ауыстыру қажет болуы мүмкін. Бұл процесс ылғалдың түсуін болдырмау үшін ұқыпты жұмыс істеуді талап етеді және ластанған майды экологиялық нормаларға сәйкес жоюды қамтиды. Вакуумдық толтыру әдістері изоляциялық материалдарды маймен толық қанықтырып, ауаны толығымен шығаруға кепілдік береді.

Жиі қойылатын сұрақтар

Күштік трансформаторда қандай ақаулардың пайда болғанының ең жиі кездесетін белгілері қандай

Ең айқын ескерту белгілеріне қалыпты жұмыс істеу дыбысынан ерекшеленетін гүрілдеу, сықырлау немесе шу сыбырлау сияқты қосымша дыбыстар жатады. Көру арқылы анықталатын белгілерге май ағу, бушингтердің немесе резервуар бетінің түсінің өзгеруі және көрінетін электр доғасы немесе искралар жатады. Жылулық бақылау немесе инфрақызыл тексеру арқылы анықталған қалыптыдан тыс температураның өсуі де потенциалдық проблемалардың белгісі болып табылады. Сонымен қатар, кернеудің тұрақсыздығы, гармоникалық искажения немесе қорғаныш релесінің алдын ала хабарлау сигналдары трансформатордың ішкі ақауларының болуын көрсетеді және ол тез арада назар аудартуды талап етеді.

Электр энергиясын трансформациялау қондырғылары қанша жиі алдын ала техникалық қызмет көрсетуге тиіс

Алдын ала сақтандыру жұмыстарының жиілігі трансформатордың жасына, жұмыс ортасына және жүйенің жұмыс істеуіндегі маңыздылығына байланысты. Әдетте, жылдық тексерістерге сыртқы түрді тексеру, май тестілеу және негізгі электрлік өлшеулер енгізілуі тиіс. Маңызды қондырғылар үшін газдардың еріген анализі мен изоляцияны бағалау сияқты кеңейтілген сынақтарды үштен бес жылға бір рет жүргізу керек. Ескі трансформаторлар немесе қатаң жағдайларда жұмыс істейтіндері жиірек назар аудартуы мүмкін, ал таза ортада жұмыс істейтін жаңа қондырғылар әдетте техникалық қызмет көрсету интервалдарын қауіпсіз ұзарта алады.

Күштік трансформаторлардағы ақауларды олар істен шығарға дейін болжауға бола ма

Қазіргі заманғы диагностикалық әдістер трансформаторлардың катастрофалық істен шығуына әкелетін көптеген мәселелерді ерте анықтауға мүмкіндік береді. Еріген газдарды талдау аварияларға әкелетін сәл басталған ақауларды айлар немесе жылдар бұрын анықтай алады. Бөлшекті разрядты бақылау жабдықтары изоляцияның бастапқы сатысында тозуын анықтайды. Температура мен жүктемені бақылау жүйелері трансформатордың жағдайын үздіксіз бағалауға мүмкіндік береді. Тарихи динамикалық бақылау мен сарапшылардың талдауымен бірге пайдаланылғанда, осы диагностикалық құралдар көптеген істен шығу түрлерін жоспарланған жөндеу немесе ауыстыру үшін жеткілікті уақыт бұрын болжауға мүмкіндік береді.

Ақаулары бар трансформаторды жөндеу немесе ауыстыру керек-жоғын анықтайтын факторлар қандай

Жөндеу немесе ауыстыру шешімі трансформатордың зақымдану дәрежесі мен түріне, жасына және жағдайына, жөндеу құны мен ауыстыру құнын салыстыруға және қол жетімді ауыстыру құрылғыларының болуына байланысты. Экономикалық талдау тек қана қазіргі заманғы құндарды емес, сонымен қатар ұзақ мерзімді сенімділікті және техникалық қызмет көрсету талаптарын да ескеруі тиіс. Маңызды жүйелік трансформаторларды ұзақ уақыт тоқтап қалудан сақтану үшін кеңейтілген жөндеуді қажет етуі мүмкін, ал маңызы төмен құрылғылар жөндеу құны ауыстыру құнының 50-60% деңгейіне жақындаса, ауыстыруға иелік болуы мүмкін. Сонымен қатар, ескірген конструкциялар немесе үнемі проблемалар туғызатын құрылғылар жиі жөндеуді жалғастырудан гөрі ауыстыруды оправданиялауға тиіс.