Was geschieht, wenn ein Leistungstransformator ausfällt?

Wenn ein Leistungstransformator ausfällt, kann die Situation sehr schwerwiegend sein, mit Folgen von Schäden an der Ausrüstung selbst bis zur Lähmung des gesamten Stromnetzes.und sogar Sicherheitsvorfälle wie Feuer oder ExplosionWas genau geschieht, hängt von der Art des Fehlers, seiner Schwere, der Konstruktion des Transformators und der Geschwindigkeit der Schutzvorrichtungen ab.

Hier sind einige mögliche Szenarien:

Anomalien (beobachtbare Anzeichen):

Überhitzung: An der Fehlerstelle entsteht eine große Menge Wärme, wodurch die Öltemperatur oder die Wickeltemperatur stark steigt.

Abnormale Geräusche: Im Inneren werden starke "Bummeln", "Knackeln", "Plättern" oder sogar "Ruen" gehört, was durch starke elektromagnetische Schwingungen durch Lichtbogenentladungen verursacht wird,Bruch des Isolationsmaterials, loser Kern oder starker Überstrom.

Anomalie beim Ölgehalt: Gas generated by internal faults or large amounts of gas generated by high-temperature decomposition of insulating oil by arcs may cause abnormal oil level increase (increased pressure) or decrease (leakage).

Ölspritz oder Ölleckage: Ein starker Anstieg des inneren Drucks kann dazu führen, dass das Druckentlastungsventil Öl oder Ölbehälter, Rohre,Radiatoren und andere Teile können durch Überhitzung reißen und Öl auslaufen, Druck oder mechanische Belastung.

Rauch und Feuer: Hohe Temperaturen und Bögen können das Isolieröl oder feste Isolierstoffe entzünden, wodurch der Transformator rauchen oder sogar in Brand geraten kann.

Gasentwicklung: Isolieröl zerfällt bei hoher Temperatur und Bogenbildung und erzeugt Gase wie Wasserstoff, Methan, Ethan, Ethylen, Acetylen, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid usw.(Die Analyse von gelösten Gasen/DGA ist eine wichtige Fehlerdiagnosemethode)Große Gasmengen können zu einem plötzlichen Druckanstieg führen.

Verformung oder Riss der Hülle: In extremen Fällen kann ein enormer innerer Druck oder Bogenenergie dazu führen, dass sich der Transformatorbehälter anschwillt, deformiert oder sogar platzt.

Innere Schäden:

Ausfall der Wicklung:

Kurzschluss zwischen zwei Wendungen: Die Isolierung zwischen benachbarten Wendungen in derselben Wicklung wird beschädigt und bildet einen Kurzschluss und verursacht eine lokale Überhitzung.

Kurzschluss zwischen den Schichten: Die Isolierung zwischen den Wickelschichten ist beschädigt.

Phase-zu-Phase-Kurzschluss: Die Isolierung zwischen den verschiedenen Phasenwicklungen ist gebrochen.

Kurzschluss der Wicklung zur Erdung: Die Isolierung zwischen der Wicklung und dem Kern oder Tank (Boden) ist gebrochen.

Wicklung eines offenen Stromkreises: Der Draht ist zerbrochen oder der Anschlusspunkt ist nicht geschweißt.

Wicklungsdeformation/Verlagerung: Die enorme elektromotori­sche Kraft des Kurzschlusses verursacht eine mechanische Verformung, Lockerung oder sogar einen Zusammenbruch der Wicklung.

Kernfehler:

Mehrpunkteerdung des Kerns: Der Kern sollte so ausgelegt sein, dass er nur einen zuverlässigen Erdungspunkt hat.die lokale Überhitzung oder sogar das Schmelzen des Kerns verursacht.

Kurzschluss zwischen Kernstücken: Schäden an der Isolierfarbe führen zu Kurzschluss zwischen Stücken, was zu erhöhten Wirbelstromverlusten und Überhitzung führt.

Ausfall des Isolationssystems:

Alterung, Feuchtigkeit und Abbau der Isolierung (Karton, Bleibsel usw.).

Alterung, Feuchtigkeit, Verunreinigung, Verkohlung und verminderte Zerfallfestigkeit des Isolieröls.

Ausfall des Schaltknopfs: Schlechter Kontakt, Kontakterosion, Isolationsbruch, mechanische Verstörung oder Ausfall des Antriebsmechanismus.

Scheitern des Schleifens: Überschlag, schmutzige Entladung, innere Feuchtigkeit oder Risse, die zu einem Ausfall führen, oder Scheitern der Dichtung und Ölleckage.

Ausfall des Kühlsystems: Verstopfung des Kühlers, Stillstand der Lüfter-/Ölpumpe, Leckage der Kühlleitung, was zu einer schlechten Wärmeabgabe, Temperaturerhöhung, beschleunigter Isolationsalterung oder Ausfall führt.

Wirkung auf das elektrische System:

Relais-Schutz: Die Transformatoren sind mit mehreren Schutzmaßnahmen ausgestattet (Differenzschutz, Gasschutz, Überstromschutz, Druckentlastungsschutz, Temperaturschutz usw.).Wenn ein Fehler auftritt, werden die entsprechenden Schutzvorrichtungen die Anomalie (Stromungleichgewicht, Gasentstehung, Druckanstieg, übermäßige Temperatur) schnell erkennen und handeln:

Trennen Sie den mit dem Transformator verbundenen Schaltkreis und isolieren Sie den defekten Transformator vom Stromnetz.Ziel ist es, die Ausweitung des Unfalls zu verhindern..

Alarm: Senden von Schall- und Lichtsignalen oder Fernmeldeinformationen.

Spannungsfluktuation oder -abfall: Die Störung selbst oder das Abstoßen des Schutzes führt dazu, dass die mit dem Transformator verbundene Busspannung sofort abfällt oder schwankt.Auswirkungen auf die Stromversorgungsqualität von nachgelagerten Nutzern.

Unterbrechung der Stromversorgung: Wenn der defekte Transformator ein Schlüsselknotenpunkt in der Stromversorgungskette ist, führt sein Ausfall zu einem groß angelegten Stromausfall in dem Bereich, in dem er Strom liefert.

Systemstabilitätsprobleme: Die Auslösung eines großen Haupttransformatorfehlers kann die Leistungsbilanz und die Stabilität des Stromnetzes stören.und kann in schweren Fällen zu einem größeren Stromausfall oder sogar Systemzusammenbruch führen (Kaskadenversagen).

Kurzschlussstromstoß: Ein Kurzschlussfehler im Transformator erzeugt einen riesigen Kurzschlussstrom, der nicht nur den Transformator selbst verheerend beschädigt,aber auch eine riesige elektromotive Kraft und thermische Belastungsschlag zu den Busbars verursachen, Schaltanlagen, Leitungen usw., die damit verbunden sind.

Sicherheitsrisiken:

Feuer und Explosion: Das gesprühte, hochtemperature, brennbare Isolieröl verursacht sehr wahrscheinlich ein Feuer, wenn es Luft oder einen elektrischen Bogen trifft.Das ist die gefährlichste Situation..

Freisetzung giftiger Stoffe: Durch das Verbrennen von Isolieröl und Isoliermaterialien werden giftiger Rauch und Gas freigesetzt.

Beschädigung der Ausrüstung durch Spritzen: Durch Explosion oder Sprengung des Ölbehälters können hochtemperatures Öl, Trümmer und Teile spritzen und Personal und nahegelegene Ausrüstung beschädigen.

Umweltverschmutzung: Große Mengen von isolierendem Öl, das durch den Boden und die Wasserquellen austritt, verschmutzen den Boden.