Kako otkriti i ukloniti kvar na uzemljenju jezgre transformatora?

1. Uklanjanje kvarova uzemljenja u više točaka

(1) Privremene metode ublažavanja kada se transformator ne može isključiti iz upotrebe:

① Ako postoji vanjska žica za uzemljenje, a struja kvara je relativno visoka, žica za uzemljenje može se privremeno odspojiti. Međutim, nadzor se mora intenzivirati kako bi se spriječilo da jezgra razvije plutajući potencijal ako točka kvara nestane.

② Ako je greška uzemljenja u više točaka povremena ili nestabilna, otpornik klizne žice može se spojiti u seriju s radnom žicom za uzemljenje kako bi se struja ograničila na ispod 1 A. Otpornik klizne žice treba odabrati dijeljenjem napona izmjerenog preko otvorene radne žice za uzemljenje sa strujom koja teče kroz njega.

③ Analiza otopljenog plina (DGA) mora se koristiti za praćenje brzine stvaranja plina na točki kvara.

④ Nakon što se mjerenjem identificira točna lokacija kvara, ako se ne može odmah popraviti, normalna traka za uzemljenje jezgre može se premjestiti na isti položaj kao i točka kvara. To će značajno smanjiti cirkulirajuću struju.

(2) Mjere temeljitog održavanja. Nakon što nadzor pokaže grešku uzemljenja u više točaka, transformatore koji se mogu isključiti iz upotrebe treba odmah isključiti kako bi se greška mogla potpuno eliminirati. Ovisno o vrsti i uzroku uzemljenja u više točaka, potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere održavanja. Međutim, u nekim slučajevima, mjesto kvara ne može se pronaći čak ni nakon što je transformator bez napona i jezgra podignuta. U takvim situacijama, sljedeće metode mogu se koristiti na licu mjesta za točno lociranje točke uzemljenja:

① DC metoda: Odspojite traku za uzemljenje između jezgre i stezne strukture. Primijenite 6 V istosmjernog napona preko silikonskih čeličnih ploča s obje strane jarma. Zatim upotrijebite DC voltmetar za mjerenje napona između susjednih limova od silikonskog čelika uzastopno. Kada napon očita nulu ili mjerač pokaže obrnuti polaritet, to se mjesto može smatrati točkom kvara uzemljenja.

② AC metoda: Spojite niskonaponski namot transformatora na izvor izmjeničnog napona od 220–380 V kako biste uspostavili magnetski tok u jezgri. Ako postoji greška uzemljenja u više točaka, struja će se detektirati miliampermetrom (pod uvjetom da je remen za uzemljenje između jezgre i stezne strukture isključen). Mjerite točku po točku duž različitih razina jezgre pomoću miliampermetra. Kada miliampermetar očita nulu, to mjesto je točka kvara.

2. Abnormalni fenomeni uzrokovani uzemljenjem na više točaka

(1) Unutar jezgre stvaraju se vrtložne struje, što dovodi do povećanih gubitaka željeza i lokalnog pregrijavanja jezgre.

(2) Ako ozbiljno uzemljenje u više točaka ostane neriješeno dulje vrijeme, kontinuirani rad uzrokovat će pregrijavanje ulja i namota, postupno starenje izolacije od uljanog papira. To može uzrokovati starenje i ljuštenje izolacijske prevlake između slojeva jezgre, što može dovesti do još većeg pregrijavanja jezgre i mogućeg izgaranja jezgre.

(3) Dugotrajno uzemljenje u više točaka razgrađuje ulje u transformatorima uronjenim u ulje, stvarajući zapaljive plinove i aktivirajući plinski relej.

(4) Pregrijavanje jezgre može uzrokovati karbonizaciju drvenih odstojnih blokova i steznih struktura unutar aktivnog dijela.

(5) Jako uzemljenje u više točaka može pregorjeti žicu za uzemljenje, uzrokujući da transformator izgubi svoje normalno uzemljenje u jednoj točki, što dovodi do katastrofalnih posljedica.

(6) Uzemljenje u više točaka također može uzrokovati pojavu pražnjenja.

3. Razlozi zašto jezgra zahtijeva uzemljenje u jednoj točki tijekom normalnog rada:

Tijekom normalnog rada postoji električno polje između namota pod naponom i spremnika transformatora, s jezgrom i drugim metalnim komponentama smještenim unutar tog polja. Zbog neravnomjerne raspodjele kapacitivnosti i različitih jakosti polja, ako jezgra nije pouzdano uzemljena, doći će do fenomena punjenja i pražnjenja. To može pogoršati čvrstu izolaciju i smanjiti dielektričnu čvrstoću ulja; stoga jezgra mora imati pouzdano uzemljenje u jednoj točki.

Jezgra se sastoji od limova silikonskog čelika. Kako bi se smanjile vrtložne struje, postoji određena razina izolacijskog otpora između ploča (obično u rasponu od nekoliko ohma do nekoliko desetaka ohma). Budući da je međuslojni kapacitet iznimno velik, može se smatrati vodljivim putem u izmjeničnom električnom polju. Stoga je uzemljenje jezgre u jednoj točki dovoljno za spajanje potencijala svih naslaganih lamela jezgre na potencijal uzemljenja.

Ako su jezgra ili njezine metalne komponente uzemljene na dvije ili više točaka, formirat će se zatvorena petlja između točaka uzemljenja. Ova petlja povezuje dio magnetskog toka, inducirajući elektromotornu silu (EMF) i stvarajući cirkulirajuću struju. To dovodi do lokalnog pregrijavanja i može čak pregorjeti jezgru.

Uzemljenje u jednoj točki jedini je prihvatljiv i normalan uvjet za uzemljenje jezgre transformatora. Drugim riječima, jezgra mora biti uzemljena, i to u točno jednoj točki.

Greške na jezgri prvenstveno su uzrokovane dvama čimbenicima: lošim tehnikama konstrukcije koje rezultiraju kratkim spojevima i vanjskim čimbenicima ili dodacima koji uzrokuju uzemljenje u više točaka.