Что происходит, когда отказывается трансформатор питания?

Когда отказывается трансформатор, ситуация может быть очень серьезной, с последствиями от повреждения самого оборудования до паралича всей электросети,и даже инциденты безопасности, такие как пожар или взрыв.То, что именно происходит, зависит от типа неисправности, ее тяжести, конструкции трансформатора и от того, насколько быстро защитные устройства могут работать.

Вот несколько возможных сценариев:

Аномальные явления (наблюдаемые признаки):

Перегрев: большое количество тепла вырабатывается локально в точке отказа, в результате чего температура масла или намотки резко повышается.

Необычный звук: Внутри слышены сильные звуки "звукания", "крекания", "растрескивания" или даже "ревения".разрыв изоляционного материала, расслабленное ядро или сильное перенапряжение.

Аномальное изменение уровня масла: 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).

Стрельба масла или утечка масла: резкое увеличение внутреннего давления может привести к тому, что клапан снижения давления будет распылять масло, или танки масла, трубы,радиаторы и другие части могут разорваться и утекать масло из-за перегрева, давление или механическое напряжение.

Дым и огонь: высокая температура и дуги могут зажечь изоляционное масло или твердые изоляционные материалы, в результате чего трансформатор зажигает или даже зажигает.

Производство газа: изолирующее масло разлагается при высокой температуре и дуге для получения газов, таких как водород, метан, этан, этилен, ацетилен, окись углерода, углекислый газ и т. д.(Анализ растворенных газов/DGA является важным методом диагностики неисправности)Большое количество газа может привести к резкому увеличению давления.

Деформация или разрыв оболочки: в экстремальных случаях огромное внутреннее давление или энергия дуги могут вызвать раздутие, деформацию или даже взрыв трансформаторного бака.

Внутренние повреждения:

Неисправность намотки:

Краткое замыкание поворота: изоляция между соседними поворотами в одной обмотке повреждается, образуя петлю короткого замыкания и вызывая местное перегрев.

Короткое замыкание между слоями: изоляция между слоями обмотки повреждена.

Фазовый короткий сдвиг: изоляция между различными фазовыми обмотками нарушена.

Короткое замыкание на заземление: изоляция между обмотками и ядром или резервуаром (заземлением) нарушена.

Открытая цепь обмотка: провода сломана или точка соединения не сварлена.

Деформация/перемещение обмотки: огромная электродвигательная сила короткого замыкания приводит к механическому деформации, ослаблению или даже обрушению обмотки.

Сбой ядра:

Многоточечное заземление ядра: ядро должно быть спроектировано так, чтобы иметь только одну надежную точку заземления.вызывая местное перегрев или даже плавление ядра.

Краткое замыкание между основными частями: повреждение изоляционной краски приводит к короткому замыканию между частями, что приводит к увеличению потерь вихревого тока и перегреву.

Неисправность изоляционной системы:

Старение, влажность и разрушение твердой изоляции (картон, остатки и т.д.).

Старение, влажность, загрязнение, углеродование и снижение прочности разрушения изоляционного масла.

Неисправность переключателя: плохое соприкосновение, эрозия соприкосновения, повреждение изоляции, механическое заторможение или сбой механизма привода.

Неисправность в нагнетании: нагнетание, грязный сброс, внутренняя влага или трещины, приводящие к повреждению, или отказ уплотнения и утечка масла.

Неисправность системы охлаждения: блокировка радиатора, остановка вентилятора/насоса масла, утечка охлаждающей трубы, что приводит к плохому рассеиванию тепла, повышению температуры, ускоренному старению или отказу изоляции.

Влияние на электрическую систему:

Действие защиты реле: трансформаторы оснащены несколькими средствами защиты (дифференциальная защита, защита от газа, защита от перетока, защита от давления, защита от температуры и т.д.)..При возникновении неисправности соответствующие защитные устройства быстро обнаруживают аномалию (неравновесие тока, образование газа, повышение давления, чрезмерная температура) и действуют:

Отсоедините выключатель, подключенный к трансформатору, и изолируйте неисправный трансформатор от электросети.направленные на предотвращение расширения аварии.

Сигнализация: передача звуковых и световых сигналов или дальнего оповещения о тревоге.

Колебание или падение напряжения: сам по себе сбой или сбой защиты вызовут мгновенное падение или падение напряжения шины, подключенной к трансформатору.влияющие на качество электроснабжения потребителей в дальнейшем производстве.

Перебои в подаче электроэнергии: если неисправный трансформатор является ключевым узлом в цепочке электроснабжения, то его сбой вызовет крупномасштабное отключение электроэнергии в районе, где он подает электроэнергию.

Проблемы с стабильностью системы: возникновение большого сбоя главного трансформатора может нарушить баланс мощности и стабильность электросети.и в тяжелых случаях может вызвать крупномасштабное отключение электроэнергии или даже крах системы (каскадный сбой).

Ошибка короткого замыкания внутри трансформатора вызовет огромный ток короткого замыкания, который не только нанесет разрушительный ущерб самому трансформатору,но также вызывают огромные электродвигательные силы и теплового стресса шок к автобусам, распределительные устройства, линии и т.д., подключенные к нему.

Риски для безопасности:

Огонь и взрыв: распыляемое высокотемпературное горючее изоляционное масло очень вероятно вызовет пожар, когда оно столкнется с воздухом или электрической дугой.Это самая опасная ситуация..

Выделение токсичных веществ: сжигание изоляционного масла и изоляционных материалов выделяет токсичный дым и газ.

Повреждение оборудования: Взрыв или разрыв нефтяного бака могут вызвать разлив высокотемпературного масла, обломков и деталей, в результате чего пострадают персонал и близлежащее оборудование.

Загрязнение окружающей среды: большое количество изолирующего масла загрязняет почву и источники воды.