Hoe kan ik een aardingsfout in de transformatorkern detecteren en elimineren?

1. Eliminatie van aardingsfouten op meerdere punten

(1) Tijdelijke mitigatiemethoden wanneer de transformator niet buiten dienst kan worden gesteld:

① Als er een externe aardingsdraad aanwezig is en de foutstroom relatief hoog is, kan de aardingsdraad tijdelijk worden losgekoppeld. De monitoring moet echter worden geïntensiveerd om te voorkomen dat de kern een zwevend potentieel ontwikkelt als het breukpunt verdwijnt.

② Als de meerpuntsaardingsfout intermitterend of onstabiel is, kan een schuifdraadweerstand in serie worden aangesloten met de werkende aarddraad om de stroom te beperken tot minder dan 1 A. De schuifdraadweerstand moet worden geselecteerd door de gemeten spanning over de open werkende aarddraad te delen door de stroom die er doorheen vloeit.

③ Dissolved Gas Analysis (DGA) moet worden gebruikt om de gasgeneratiesnelheid op het foutpunt te controleren.

④ Zodra de exacte foutlocatie door meting is geïdentificeerd en deze niet onmiddellijk kan worden gerepareerd, kan de normale kernaardingsband worden verplaatst naar dezelfde positie als het foutpunt. Dit zal de circulatiestroom aanzienlijk verminderen.

(2) Grondige onderhoudsmaatregelen. Zodra uit de monitoring blijkt dat er sprake is van een meerpuntsaardingsfout, moeten transformatoren die buiten gebruik kunnen worden gesteld onmiddellijk worden uitgeschakeld, zodat de fout volledig kan worden geëlimineerd. Afhankelijk van het type en de oorzaak van de meerpuntsaarding moeten passende onderhoudsmaatregelen worden getroffen. In sommige gevallen kan het foutpunt echter niet worden gevonden, zelfs niet nadat de transformator is uitgeschakeld en de kern is opgetild. In dergelijke situaties kunnen de volgende methoden ter plaatse worden gebruikt om het aardingspunt nauwkeurig te lokaliseren:

① DC-methode: Ontkoppel de aardingsband tussen de kern en de klemstructuur. Breng een spanning van 6 V DC aan op de siliciumstaalplaten aan beide zijden van het juk. Gebruik vervolgens een DC-voltmeter om achtereenvolgens de spanning tussen aangrenzende siliciumstaalplaten te meten. Wanneer de spanning nul aangeeft of de meter een omgekeerde polariteit aangeeft, kan die locatie worden beschouwd als het aardingspunt van de fout.

② Wisselstroommethode: Sluit de laagspanningswikkeling van de transformator aan op een wisselspanningsbron van 220–380 V om een ​​magnetische flux in de kern tot stand te brengen. Als er sprake is van een meerpuntsaardfout, wordt er een stroom gedetecteerd door een milliampèremeter (op voorwaarde dat de aardingsband tussen de kern en de klemstructuur is losgekoppeld). Meet punt voor punt langs de verschillende niveaus van het kernjuk met behulp van de milliampèremeter. Wanneer de milliampèremeter nul aangeeft, is die locatie het foutpunt.

2. Abnormale verschijnselen veroorzaakt door meerpuntsaarding

(1) Binnen de kern worden wervelstromen gegenereerd, wat leidt tot verhoogde ijzerverliezen en plaatselijke oververhitting van de kern.

(2) Als ernstige meerpuntsaarding langere tijd onopgelost blijft, zal continu gebruik ervoor zorgen dat de olie en de wikkelingen oververhit raken, waardoor de olie-papierisolatie geleidelijk veroudert. Dit kan ervoor zorgen dat de isolatiecoating tussen de kernlamellen veroudert en afbladdert, wat resulteert in een nog grotere oververhitting van de kern en mogelijk doorbranden van de kern.

(3) Langdurige meerpuntsaarding degradeert de olie in in olie ondergedompelde transformatoren, waardoor brandbare gassen ontstaan ​​en het gasrelais wordt geactiveerd.

(4) Oververhitting van de kern kan de verkoling van houten afstandsblokken en klemconstructies in het actieve onderdeel veroorzaken.

(5) Ernstige meerpuntsaarding kan de aarddraad doorbranden, waardoor de transformator zijn normale enkelpuntsaarding verliest, wat catastrofale gevolgen kan hebben.

(6) Meerpuntsaarding kan ook ontladingsverschijnselen veroorzaken.

3. Redenen waarom de kern eenpuntsaarding vereist tijdens normaal gebruik:

Tijdens normaal bedrijf bestaat er een elektrisch veld tussen de bekrachtigde wikkelingen en de transformatortank, waarbij de kern en andere metalen componenten zich binnen dit veld bevinden. Als gevolg van een ongelijkmatige capaciteitsverdeling en variërende veldsterktes zullen, als de kern niet op betrouwbare wijze is geaard, laad- en ontlaadverschijnselen optreden. Dit kan de vaste isolatie aantasten en de diëlektrische sterkte van de olie verminderen; daarom moet de kern een betrouwbare éénpuntsaarding hebben.

De kern bestaat uit siliciumstaalplaten. Om wervelstromen te minimaliseren, is er een bepaald niveau van isolatieweerstand tussen de platen (meestal variërend van enkele ohm tot enkele tientallen ohm). Omdat de capaciteit tussen de platen extreem groot is, kan deze worden beschouwd als een geleidend pad in een elektrisch wisselveld. Het aarden van de kern op een enkel punt is dus voldoende om de potentiaal van de gehele gestapelde kernlamineringen op het aardpotentiaal vast te zetten.

Als de kern of de metalen componenten ervan op twee of meer punten zijn geaard, ontstaat er een gesloten lus tussen de aardingspunten. Deze lus verbindt een deel van de magnetische flux, induceert een elektromotorische kracht (EMF) en creëert een circulerende stroom. Dit leidt tot plaatselijke oververhitting en kan zelfs de kern doorbranden.

Een enkelpuntsaarde is de enige acceptabele en normale aardingsvoorwaarde voor een transformatorkern. Met andere woorden: de kern moet geaard zijn, en wel op precies één punt.

Kernfouten worden voornamelijk veroorzaakt door twee factoren: slechte constructietechnieken die kortsluiting veroorzaken, en externe factoren of accessoires die meerpuntsaarding veroorzaken.