EN
Vid drifts- och underhållshantering av distributionsnät är fel på distributionstransformatorer den främsta orsaken till elkraftavbrott. Genom statistisk analys av stora mängder driftsdata har isoleringsskador och fuktinträngning, lindningskortslutning och deformation samt överspänning orsakad av åskledning konsekvent varit bland de tre vanligaste felorsakerna. En grundlig förståelse av orsakerna och mekanismerna bakom dessa tre huvudfel är grunden för att utforma effektiva drifts- och underhållsstrategier samt förbättra eldriftens tillförlitlighet.
- Skadad isolering och fuktinträngning: Den mest insidieuse "nummer ett-dödaren"
Försvagning av isoleringsprestanda är den vanligaste och allvarligaste felkällan för distributionstransformatorer. Den är mycket dold och blir vanligtvis först uppenbar vid plötsliga olyckor.
– Långsiktig termisk åldring: Under transformatorns drift genereras värme. Om transformatorn belastas över sin kapacitet under lång tid kommer isoleringspapperet i lindningarna att brytas ned snabbare vid höga temperaturer, vilket leder till gradvis förlust av mekanisk och elektrisk hållfasthet.
– Fuktinträngning: Oljeimmenserade transformatorer är benägna att absorbera fukt på grund av "andningsverkan". När fukthalten i oljan överskrider standarden eller oljenivån är för låg minskar isoleringsmaterialens spänningshållfasthet kraftigt.
– Latent genomslag: Degradation av isoleringen gör att interna mellanlindnings- eller mellanfasbrytningar sannolikt uppstår vid driftsöverspänning eller systemresonans, vilket till slut leder till kortslutning och förbränning.
- Lindningskortslutning och deformation: Den mest destruktiva "akuta nödsituationen"
Lindningsfel orsakas främst av externa kortslutningar. Den elektriska spänningspåverkan som genereras är extremt hög och är den direkta orsaken till allvarlig skada på transformatorn själv.
Påverkan av kortslutningsström: När en metallisk kortslutning inträffar vid utgången på lågspänningsidan eller på en grenledning kan kortslutningsströmmen uppgå till tiotals gånger märkströmmen, vilket genererar extremt starka radiella och axiella elektrodynamiska krafter.
– Mekanisk deformation och ackumuleringseffekt: Den stora elektrodynamiska kraften får ledaren att komprimeras, vridas eller förflyttas. Även om en kortslutning inte direkt bränner ut komponenten kommer den ackumulerade plastiska deformationen gradvis att minska kortslutningsmotståndet i lindningen.
– Slutlig förbränning: Deformationen leder till lokal isolationsnötning eller förändringar i avståndet mellan lindningsslagen. Vid nästa strömpåverkan upphettas denna svaga punkt snabbt och utvecklas till en lindningskortslutning, tills utrustningen skrotas.
- Åsknedslag och överspänning: Säsongsmässigt vanliga "yttre hot"
Åskinducerad överspänning är den främsta yttre orsaken till skador på distributionstransformatorer under regnsäsongen, särskilt i landsbygdsområden och öppna utrymmen.
– Inträngning av åsksvågor: Efter ett åsknedslag i luftledningen tränger det in i transformatorn längs ledaren. Den skarpa vågfronterna och den höga överspänningen påverkar direkt huvudisoleringen och längdriktad isolering i lindningarna.
– Skyddsfel som överlappar varandra: Om åskledaren på högspänningssidan är åldrad och felaktig, om jordningsresistansen överskrider standarden eller om ingen åskledare är installerad på lågspänningssidan kan infallande vågor inte avledas effektivt, vilket direkt orsakar överslag i isolerhylsan eller isoleringsbrott.
– Motangrepp från lågspänningssidan: När lågspänningsledningen utsätts för inducerad åska överförs överspänningen till högspänningsledningen via lågspänningslindningen och bildar en positiv och negativ växlande överspänning, vilket förvärrar risken för isoleringskada.
Sammanfattning och nyckelpunkter för drift och underhåll
Isoleringsskydd, kortslutningsbeständighet och åskskydd är de tre huvudsakliga pelarna för att säkerställa tillförlitlig drift av distributionstransformatorer. För ovanstående tre feltyper rekommenderas det att fokusera på att förstärka följande åtgärder under drift och underhåll:
- Övervakning av isolering: Utför regelbunden oljebaserad analys av upplösta gaser (DGA) för att övervaka fuktinnehållet och dielektriska förlustfaktorn i mediet samt snabbt identifiera dolda isoleringsfel.
- Verifiering av kortslutningsbeständighet: Konfigurera skyddsinställningar på ett lämpligt sätt för att säkerställa snabb frånkoppling vid fel; utför omedelbart lindningsdeformationstester på transformatorer som utsatts för närliggande kortslutningar.
- Åskskyddshantering: Testa regelbundet prestandan hos åskledare och jordningsmotstånd, förbättra åskskyddet på lågspänningsidan och säkerställ att åskenergin har en smärtfri urladdningsväg.
Genom att rikta in sig på kontrollen av dessa tre kärnorsaker till fel kan felfrekvensen för distributionstransformatorer minskas avsevärt, utrustningens livslängd förlängas och en solid garanti för säker och stabil drift av distributionsnätet ges.
