Защо ядрото на трансформатора е приветствано като основното сърце на силов трансформатор?

Като основен апарат и централно оборудване в енергетиката, желязното ядро ​​на силовия трансформатор представлява жизненоважен функционален и структурен компонент за осигуряване на безпрепятствен поток на магнитната верига, преобразуване на енергия и електрическа безопасност. От гледна точка на енергийното оборудване и електрическата безопасност, неизправностите в железните сърцевини на трансформаторите не могат да бъдат пренебрегнати.

Започвайки с описание на работното състояние на железните сърцевини на трансформаторите, тази статия изяснява принципа на едноточково заземяване за желязните сърцевини на трансформаторите, анализира причините за заземяването на железните сърцевини на трансформаторите и предоставя методи за обработка и откриване на неизправности.

1 Описание на работните условия на сърцевината на силовия трансформатор

Сърцевината представлява структурното сърце на силов трансформатор, осигурявайки съществена подкрепа за магнитния поток и преобразуването на енергия. По време на нормална работа ядрото генерира изключително силно променливо магнитно поле поради високо напрежение и големи токове, което води до значителна потенциална разлика спрямо земята. Тази потенциална разлика може да причини явления на разреждане между сърцевината и масления резервоар. Силните разряди могат директно да повредят сърцевината на трансформатора, намотките и корпуса, потенциално водещи до аварии на трансформатора и експлоатационни опасности.

2 Принцип на едноточково заземяване за сърцевини на силови трансформатори

Едноточковото заземяване за сърцевините на силови трансформатори включва осигуряване на ламинациите, за да образуват единна потенциална равнина. Това се постига чрез свързване на част от сърцевината към затягаща плоча на сърцевината, фиксирана към вътрешната стена на резервоара чрез затягащи проводници или болтове. Това гарантира потенциална еднородност както в сърцевината, така и между сърцевината и резервоара. Ако сърцевината покаже неравности, изкривяване или огъване, тя лесно улеснява електрическото заземяване през ламинациите. В рамките на променливо електромагнитно поле това индуцира променливи токове в сърцевината, потенциално образувайки локализирани вериги. Следователно локализирано, преходно отделяне на топлина възниква в сърцевината, което води до прекомерни вътрешни температури, значително отделяне на вредни газове, активиране на системи за защита от газ и изключване на трансформатора. Тези проблеми нарушават функционалността на трансформатора в енергийните системи и мрежи.

3 Основни причини за неизправности в заземяването на сърцевината на силовия трансформатор

(1) Наличие на чужди предмети в силовия трансформатор

 Хронологично съществуването на чужди обекти се проявява на няколко етапа:

Първо, по време на производството недостатъчната прецизност при изработката на сърцевината и недостатъчното почистване на вътрешните зони и компонентите на сърцевината могат да оставят остатъчни отломки, което компрометира ефективността на заземяването на сърцевината.

Второ, по време на монтажа механичните външни сили могат да причинят деформация на сърцевината и изкривяване на корпуса, разместване на материали и създаване на множество точки на заземяване. Това води до късо съединение, затворени вериги и прегряване.

Трето, по време на пълнене с масло нестандартното качество на маслото може да въведе метални замърсители, които полепват близо до сърцевината, нарушавайки контрола на точката на заземяване и образувайки множество точки на заземяване.

Четвърто, по време на поддръжка и експлоатация, износването, корозията и вибрациите в трансформатора генерират гранулирани метални остатъци и прахообразни замърсители. Тези частици проникват в ядрото, нарушавайки нормалното му функциониране и създавайки оперативни неизправности и латентни опасности.

(2) Недостатъчна хлабина в сърцевината на силовия трансформатор

Прекалено близката близост между скобите на сърцевината и централните щифтове може да доведе до неадекватно разстояние за заземяване или лошо фиксиране по време на заземяване на сърцевината. Тогава оперативното изместване може да предизвика явления на разреждане. Разхлабването на дистанционните елементи на сърцевината може да причини контакт между сърцевината и корпуса, предизвиквайки късо съединение.

(3) Навлизане на вода в силовия трансформатор

По време на монтаж или поддръжка при влажно време, неизпълнението на мерки за хидроизолация или изолация може да повреди изолацията на сърцевината. Наситените с влага хартиени ламинации, когато са подложени на високо напрежение, лесно причиняват късо съединение ядро-земя и разрядни повреди.

4 основни причини за прегряване на сърцевината на силовия трансформатор

(1) Некачествени производствени стандарти. Колкото по-модерен и автоматизиран е силовият трансформатор, толкова по-голямо е търсенето на модерни производствени техники. Някои производствени единици за трансформатори нямат необходимата квалификация за нови структури, материали и спецификации, което води до практически проблеми като недостатъчна прецизност, непълно почистване и несъответстващи техники. Това води до прегряване на ядрото, което компрометира общата стабилност.

(2) Нестандартни техники за инсталиране. По време на монтажа неспазването на принципа на едноточковото заземяване на сърцевината води до неадекватно затягане на винта, недостатъчна дължина на заземяващия проводник или неправилно местоположение на заземяването. Това кара сърцевината да контактува с корпуса, което в крайна сметка води до заземяване на сърцевината и предизвиква прегряване по време на работа.

5. Методи за справяне със заземяване на ядрото на силови трансформатори

Основните методи за адресиране на повреди на заземяване на ядрото в силови трансформатори включват: обработка на периодични многоточкови заземителни повреди, управление на многоточкови заземителни повреди с измерими стойности на изолационното съпротивление и разрешаване на многоточкови заземителни повреди без стойности на изолационното съпротивление (наричани също мъртво заземяване). Този раздел основно илюстрира подхода за периодични многоточкови заземителни повреди.

6 Откриване на заземяване на ядрото на силовия трансформатор

(1) Стандартизиране на процедурите за проверка. По време на монтажа се уверете, че позициониращите щифтове са обърнати или премахнати. Внимателно проверете дали всички компоненти са правилно оразмерени, подходящо удължени и имат само една свързваща плоча, където е необходимо. Освен това потвърдете, че всички винтове и гайки са здраво затегнати и проверете дали производственият процес на ламинации от силициева стомана отговаря на оптималните стандарти. Фундаментално премахване на възможността за множество точки на заземяване.

(2) Процедури за цялостно почистване. След производство, монтаж или големи модификации на силови трансформатори, извършете цялостно почистване на вътрешните компоненти. Уверете се, че в трансформатора не остават излишни метални проводници или дори дребни метални частици, които биха могли да предразположат силициевите стоманени ламинации към множество точки на заземяване.

(3) Поддържайте чистотата на резервоара. Провеждайте рутинни проверки на охладители и маслени помпи по време на работа на трансформатора, за да предотвратите локализирано прегряване на сърцевината и преждевременна повреда. Това предотвратява навлизането на метални частици, генерирани от триене, в резервоара през маслото. Натрупването на прекомерни частици с течение на времето неизбежно води до множество точки на заземяване.

(4) Подобряване на оперативния мониторинг. Това позволява бързи коригиращи действия при откриване на неизправности в заземяването на сърцевината на силови трансформатори или започване на разследвания при възникване на подозрителни фактори. Такава бдителност гарантира, че неизправностите в заземяването на сърцевината са предотвратени, преди да се появят.