Kako odkriti in odpraviti napako ozemljitve jedra transformatorja?

1. Odprava večtočkovnih napak pri ozemljitvi

(1) Začasne metode ublažitve, ko transformatorja ni mogoče umakniti iz uporabe:

① Če obstaja zunanja ozemljitvena žica in je tok napake razmeroma visok, je mogoče ozemljitveno žico začasno odklopiti. Vendar je treba nadzor okrepiti, da se prepreči, da bi jedro razvilo plavajoči potencial, če točka napake izgine.

② Če je večtočkovna ozemljitvena napaka občasna ali nestabilna, lahko zaporedno z delovno ozemljitveno žico povežete drsni upor, da omejite tok pod 1 A. Drsni upor je treba izbrati tako, da napetost, izmerjeno na odprti delovni ozemljitveni žici, delite s tokom, ki teče skozi njo.

③ Analizo raztopljenega plina (DGA) je treba uporabiti za spremljanje stopnje nastajanja plina na mestu napake.

④ Ko je z meritvijo ugotovljena natančna lokacija napake in je ni mogoče takoj popraviti, se lahko običajni ozemljitveni trak jedra premakne na isto mesto kot točka napake. To bo znatno zmanjšalo krožni tok.

(2) Temeljiti vzdrževalni ukrepi. Ko spremljanje pokaže večtočkovno ozemljitveno napako, je treba transformatorje, ki jih je mogoče vzeti iz uporabe, nemudoma izklopiti, da se lahko napaka popolnoma odpravi. Glede na vrsto in vzrok večtočkovne ozemljitve je treba izvesti ustrezne vzdrževalne ukrepe. Vendar pa v nekaterih primerih točke napake ni mogoče najti niti po tem, ko transformator ni pod napetostjo in je jedro dvignjeno. V takšnih situacijah lahko na kraju samem uporabite naslednje metode za natančno lociranje ozemljitvene točke:

① Metoda z enosmernim tokom: Odklopite ozemljitveni trak med jedrom in vpenjalno strukturo. Uporabite 6 V enosmerno napetost čez pločevine iz silicijevega jekla na obeh straneh jarma. Nato z voltmetrom enosmernega toka zaporedno izmerite napetost med sosednjimi ploščami iz silicijevega jekla. Ko je napetost enaka nič ali merilnik kaže obratno polariteto, se to mesto lahko šteje za točko ozemljitve napake.

② Metoda z izmeničnim tokom: Nizkonapetostno navitje transformatorja povežite z virom izmenične napetosti 220–380 V, da vzpostavite magnetni pretok v jedru. Če obstaja večtočkovna ozemljitvena napaka, bo tok zaznal miliampermeter (pod pogojem, da je ozemljitveni trak med jedrom in vpenjalno strukturo odklopljen). Z miliampermetrom izmerite točko za točko vzdolž različnih ravni jedrnega jarma. Ko miliampermeter pokaže nič, je to mesto napaka.

2. Nenormalni pojavi, ki jih povzroča večtočkovna ozemljitev

(1) Znotraj jedra nastajajo vrtinčni tokovi, ki povzročajo povečane izgube železa in lokalno pregrevanje jedra.

(2) Če resna večtočkovna ozemljitev ostane nerazrešena dlje časa, bo neprekinjeno delovanje povzročilo pregrevanje olja in navitij, kar bo postopno staralo izolacijo oljnega papirja. To lahko povzroči staranje in luščenje izolacijske prevleke med laminati jedra, kar povzroči še večje pregrevanje jedra in potencialno izgorevanje jedra.

(3) Dolgotrajna večtočkovna ozemljitev poslabša olje v oljnih transformatorjih, pri čemer nastanejo gorljivi plini in sproži plinski rele.

(4) Pregrevanje jedra lahko povzroči karbonizacijo lesenih distančnih blokov in vpenjalnih struktur znotraj aktivnega dela.

(5) Huda večtočkovna ozemljitev lahko prežge ozemljitveno žico, zaradi česar transformator izgubi normalno enotočkovno ozemljitev, kar ima za posledico katastrofalne posledice.

(6) Večtočkovna ozemljitev lahko povzroči tudi pojav razelektritve.

3. Razlogi, zakaj jedro med običajnim delovanjem zahteva enotočkovno ozemljitev:

Med normalnim delovanjem obstaja električno polje med navitji pod napetostjo in rezervoarjem transformatorja, pri čemer so jedro in druge kovinske komponente znotraj tega polja. Če jedro ni zanesljivo ozemljeno, bo zaradi neenakomerne porazdelitve kapacitivnosti in različnih jakosti polja prišlo do pojava polnjenja in praznjenja. To lahko poslabša trdno izolacijo in zmanjša dielektrično trdnost olja; zato mora jedro imeti zanesljivo enotočkovno ozemljitev.

Jedro je sestavljeno iz silikonske jeklene pločevine. Da bi zmanjšali vrtinčne tokove, je med ploščami določena stopnja izolacijske upornosti (običajno v razponu od nekaj ohmov do več deset ohmov). Ker je medplastna kapacitivnost izjemno velika, jo lahko štejemo za prevodno pot v izmeničnem električnem polju. Tako je ozemljitev jedra na eni sami točki zadostna za vpenjanje potenciala vseh zloženih jedrnih lamel na ozemljitveni potencial.

Če so jedro ali njegove kovinske komponente ozemljene na dveh ali več točkah, se bo med ozemljitvenimi točkami oblikovala zaprta zanka. Ta zanka povezuje del magnetnega pretoka, inducira elektromotorno silo (EMF) in ustvarja krožni tok. To vodi do lokalnega pregrevanja in lahko celo prežge jedro.

Enotočkovna ozemljitev je edini sprejemljiv in normalen pogoj za ozemljitev jedra transformatorja. Z drugimi besedami, jedro mora biti ozemljeno in mora biti ozemljeno na točno eni točki.

Napake jedra povzročata predvsem dva dejavnika: slabe konstrukcijske tehnike, ki povzročajo kratke stike, in zunanji dejavniki ali dodatki, ki povzročajo večtočkovno ozemljitev.