EN
I driftsledelsen av distribusjonsnettet er feil ved distribusjonstransformatorer er hovedårsaken til strømavbrudd. Gjennom statistisk analyse av store mengder driftsdata har isolasjonsskade og fuktinntrengning, viklingskortslutning og deformasjon samt lynindusert overtrykk konsekvent vært blant de tre største feilkildene. En grundig forståelse av årsakene og mekanismene bak disse tre hovedfeilene er grunnlaget for å utforme effektive drifts- og vedlikeholdsstrategier og forbedre strømforsyningens pålitelighet.
- Isolasjonsskade og fuktinntrengning: Den mest skjulte «nummer én-morderen»
Nedgang i isolasjonsytelsen er den vanligste og alvorligste feilkilden for distribusjonstransformatorer. Den er svært skjult og blir vanligvis først merket under plutselige ulykker.
– Langvarig termisk aldrende: Under drift av transformator genereres varme. Hvis transformator er overlastet i lengre tid, vil isoleringspapiret i vindingene raskere brytes ned ved høye temperaturer, noe som fører til gradvis tap av mekanisk og elektrisk styrke.
- Fuktighetstilgang: Oljeisolerde transformatorer er utsatt for fuktighetstilgang på grunn av «pusteeffekten». Når fuktighetsinnholdet i oljen overstiger standarden eller oljenivået er for lavt, vil spenningsfastheten til isolasjonsmaterialene falle kraftig.
- Skjult gjennomslag: Nedbrutt isolasjon har stor sannsynlighet for å oppleve internt mellomvindings- eller mellomfase-gjennomslag ved operativ overbelastning eller systemresonans, noe som til slutt fører til kortslutning og forbrenning.
- Vindingskortslutning og deformasjon: Den mest ødeleggende «akutte nødsituasjonen»
Viklingsfeil skyldes for det meste eksterne kortslutninger. Den elektriske spenningen som oppstår, er ekstremt høy og utgjør den direkte årsaken til alvorlig skade på transformator selv.
Kortslutningsstrømmeffekt: Når en metallisk kortslutning oppstår ved utgangen på lavspenningsiden eller på en forgreiningslinje, kan kortslutningsstrømmen nå tiere ganger den nominelle strømmen og generere ekstremt sterke radielle og aksiale elektrodynamiske krefter.
– Mekanisk deformasjon og kumulativ effekt: Den enorme elektrodynamiske kraften vil føre til at lederen blir komprimert, vridd eller forskyvet. Selv om en kortslutning ikke direkte brenner ut komponenten, vil den kumulative plastiske deformasjonen gradvis redusere kortslutningsmotstanden i viklingen.
– Endelig forbrenning: Deformasjonen fører til lokal isolasjonslitasje eller endringer i avstanden mellom viklingene. Ved neste strømpåvirkning vil dette svake punktet raskt varmes opp og utvikle seg til en viklingskortslutning, inntil utstyret må kasseres.
- Lynnedslag og overvoltasje: Sesongmessig hyppige «eksterne trusler»
Overvoltasje forårsaket av lyn er den viktigste eksterne årsaken til skade på distribusjonstransformatorer under regnperioden, og er spesielt utpreget i landlige områder og åpne områder.
– Inntrengning av lynbølge: Etter at et lynslag treffer luftledningen, trenger det inn i transformatorer langs lederen. Den bratte bølgefronten og høyamplitude overvoltasjen påvirker direkte hovedisolasjonen og langsgående isolasjonen i viklingene.
– Sammenfalt beskyttelsesfeil: Hvis lynavlederen på høytrykkssiden er slitt og svikter, hvis jordingsmotstanden overstiger standarden, eller hvis det ikke er montert noen lynavleder på lavspenningsiden, kan den innträngende bølgen ikke utledes effektivt, noe som vil føre direkte til overslag i gjennomføringen eller isolasjonsbrudd.
– Motangrep fra lavspenningsiden: Når lavspenningsledningen utsettes for induksert lyn, vil overspenningen bli overført til høy-spenningsiden gjennom lavspenningsviklingen og danne en positiv og negativ vekselstrøms-overspenning, noe som forverrer risikoen for isolasjons-skade.
Sammendrag og nøkkelpunkter for drift og vedlikehold
Isolasjonsbeskyttelse, kortslutningsmotstand og lynbeskyttelse er de tre hovedpillarene for å sikre pålitelig drift av distribusjonstransformatorer. For de tre nevnte feiltypene anbefales det å fokusere på å styrke følgende tiltak under drift og vedlikehold:
- Isolasjonsovervåking: Utfør regelmessig oljebasert analyse av oppløste gasser (DGA) for å overvåke fuktinnholdet og dielektrisk tapstall for mediet, og oppdage skjulte isolasjonsfeil så tidlig som mulig.
- Verifikasjon av kortslutningsmotstand: Konfigurer beskyttelsesinnstillingene rimelig for å sikre rask utløsning ved feil; utfør viklingsdeformasjonstester på transformatorer som har vært utsatt for nær-kortslutninger så snart som mulig.
- Lynbeskyttelsesstyring: Test ytelsen til lynavledere og jordingsmotstander regelmessig, forbedre lynbeskyttelsen på lavspenningsiden og sikre at lynenergi har en jevn utladningsbane.
Ved å målrette kontrollen av disse tre kjernefeilkildene kan feilfrekvensen for distribusjonstransformatorer reduseres betydelig, levetiden til utstyret forlenges og en solid garanti for sikker og stabil drift av distribusjonsnettet sikres.
