Како открити и елиминисати грешку уземљења језгра трансформатора?

1. Отклањање вишеструких кварова уземљења

(1) Привремене методе ублажавања када се трансформатор не може повући из употребе:

① Ако постоји спољна жица за уземљење и струја квара је релативно висока, жица за уземљење се може привремено искључити. Међутим, праћење мора бити интензивирано како би се спречило да језгро развије плутајући потенцијал ако тачка квара нестане.

② Ако је грешка уземљења са више тачака испрекидана или нестабилна, отпорник са клизном жицом може да се повеже у серију са радном жицом за уземљење да би се струја ограничила на испод 1 А. Отпорник са клизном жицом треба да буде изабран дељењем напона измереног на отвореној радној жици за уземљење струјом која тече кроз њега.

③ Анализа раствореног гаса (ДГА) се мора користити за праћење брзине стварања гаса у тачки квара.

④ Када се мерењем идентификује тачна локација квара, ако се не може одмах поправити, нормална трака за уземљење језгра може да се премести на исту позицију као и тачка квара. Ово ће значајно смањити циркулишућу струју.

(2) Темељне мере одржавања. Једном када надгледање укаже на квар уземљења са више тачака, трансформаторе који се могу искључити из употребе треба одмах искључити како би се квар могао потпуно елиминисати. У зависности од врсте и узрока уземљења са више тачака, треба предузети одговарајуће мере одржавања. Међутим, у неким случајевима, тачка квара се не може пронаћи чак ни након што је трансформатор искључен и језгро је подигнуто. У таквим ситуацијама, следеће методе се могу користити на лицу места за тачно лоцирање тачке уземљења:

① ДЦ метод: Одвојите траку за уземљење између језгра и стезне структуре. Примените 6 В ДЦ напон преко силиконских челичних лимова са обе стране јарма. Затим користите ДЦ волтметар да измерите напон између суседних челичних лимова од силикона узастопно. Када напон очита нула или мерач показује обрнути поларитет, та локација се може сматрати тачком уземљења квара.

② Метод наизменичне струје: Повежите нисконапонски намотај трансформатора на извор наизменичног напона од 220–380 В да бисте успоставили магнетни флукс у језгру. Ако постоји грешка уземљења са више тачака, милиамперметар ће детектовати струју (под условом да је трака за уземљење између језгра и стезне структуре искључена). Мерите тачку по тачку дуж различитих нивоа јарма језгра помоћу милиамперметра. Када милиамперметар очита нулу, та локација је тачка грешке.

2. Абнормалне појаве узроковане уземљењем са више тачака

(1) Вртложне струје се стварају унутар језгра, што доводи до повећаних губитака гвожђа и локализованог прегревања језгра.

(2) Ако озбиљно уземљење са више тачака остане неразјашњено током дужег периода, континуирани рад ће узроковати прегревање уља и намотаја, постепено старење изолације уљаног папира. Ово може довести до старења и љуштења изолационог премаза између слојева језгра, што доводи до још већег прегревања језгра и потенцијалног сагоревања језгра.

(3) Продужено уземљење на више тачака деградира уље у трансформаторима потопљеним у уље, стварајући запаљиве гасове и активирајући гасни релеј.

(4) Прегревање језгра може изазвати карбонизацију дрвених одстојника и стезних структура унутар активног дела.

(5) Озбиљно уземљење са више тачака може да изгори жицу за уземљење, узрокујући да трансформатор изгуби нормално једнотачко уземљење, што доводи до катастрофалних последица.

(6) Уземљење са више тачака такође може изазвати појаву пражњења.

3. Разлози зашто језгро захтева уземљење са једном тачком током нормалног рада:

Током нормалног рада, између намотаја под напоном и резервоара трансформатора постоји електрично поље, при чему се језгро и друге металне компоненте налазе унутар овог поља. Због неравномерне расподеле капацитивности и различите јачине поља, ако језгро није поуздано уземљено, доћи ће до појаве пуњења и пражњења. Ово може деградирати чврсту изолацију и смањити диелектричну чврстоћу уља; стога, језгро мора имати поуздано уземљење у једној тачки.

Језгро се састоји од силиконских челичних лимова. Да би се минимизирале вртложне струје, постоји одређени ниво отпора изолације између листова (обично у распону од неколико ома до неколико десетина ома). Пошто је капацитивност између листова изузетно велика, може се сматрати проводном путањом у наизменичном електричном пољу. Дакле, уземљење језгра у једној тачки довољно је да се потенцијал читавих наслаганих слојева језгра стегне за потенцијал уземљења.

Ако су језгро или његове металне компоненте уземљене на две или више тачака, између тачака уземљења ће се формирати затворена петља. Ова петља повезује део магнетног флукса, индукујући електромоторну силу (ЕМФ) и стварајући струју која кружи. Ово доводи до локализованог прегревања и чак може да изгори језгро.

Уземљење у једној тачки је једини прихватљив и нормалан услов уземљења за језгро трансформатора. Другим речима, језгро мора бити уземљено и мора бити уземљено тачно у једној тачки.

Грешке у језгри су првенствено узроковане два фактора: лошим техникама конструкције које резултирају кратким спојевима и спољним факторима или прибором који узрокују уземљење са више тачака.