Sinais de falha de transformadores de potência durante a operação

Superaquecimento do transformador

Sobrecarga do transformador.

É necessário verificar a carga no transformador. Para transformadores de carga constante, a sobrecarga pode ser ajustada usando amperímetros, para transformadores com uma curva de carga desigual - tomando uma programação de corrente diária.

Deve-se notar também que os transformadores permitem sobrecargas normais, dependendo da curva de carga, temperatura ambiente e subcarga de verão. Além disso, são permitidas sobrecargas de emergência dos transformadores, independentemente da carga anterior e da temperatura do meio de resfriamento.

Os aumentos de temperatura admissíveis das partes individuais do transformador e do óleo acima da temperatura do meio de resfriamento, ar ou água não devem exceder os valores padrão. Se essas medidas não surtirem o efeito desejado, é necessário descarregar o transformador conectando outro transformador para operação em paralelo ou desconectando consumidores menos críticos.

Alta temperatura ambiente para transformadores. É necessário medir a temperatura do ar na sala do transformador a uma distância de 1,5 a 2 m do tanque do transformador no meio de sua altura. Se esta temperatura for mais de 8-10 ° C superior à temperatura do ar externo, é necessário melhorar a ventilação da sala do transformador.

Baixo nível de óleo no transformador. Nesse caso, a parte exposta da bobina e o aço ativo superaquecem muito; Após certificar-se de que não há vazamento de óleo do tanque, é necessário adicionar óleo até o nível normal.

Falhas internas do transformador: curto-circuito entre espiras, fases; a formação de um curto-circuito devido a danos no isolamento dos parafusos (studs) que apertam o aço ativo do transformador; curtos-circuitos entre as chapas de aço ativas do transformador.

Todas essas desvantagens para curtos-circuitos menores, apesar da alta temperatura local, geralmente nem sempre resultam em um aumento perceptível na temperatura geral do óleo, e o desenvolvimento dessas falhas leva a um rápido aumento na temperatura do óleo.

Zumbido incomum no transformador

A pressão no circuito magnético laminado do transformador é enfraquecida. Os parafusos de fixação devem ser apertados.

A quebra de emenda no circuito magnético frontal do transformador está quebrada. Sob a influência das vibrações do circuito magnético, o aperto dos parafusos verticais que prendem as hastes com jugos enfraquecidos, alterou as folgas nas juntas, o que causou um aumento do zumbido. É necessário suprimir o núcleo magnético substituindo as vedações nas juntas superior e inferior das placas do núcleo magnético.

As folhas externas do circuito magnético do transformador vibram. É necessário calçar as folhas com papelão elétrico.

Parafusos soltos que prendem a tampa do transformador e outras peças. Verifique o aperto de todos os parafusos.

O transformador está sobrecarregado ou a carga da fase está significativamente desequilibrada. É necessário eliminar a sobrecarga do transformador ou reduzir o desequilíbrio de carga dos consumidores.

Curtos-circuitos ocorrem entre fases e espiras. A bobina precisa ser consertada.

O transformador opera em sobretensão. É necessário colocar o interruptor de tensão (se presente) na posição correspondente ao aumento da tensão.

Enviando dentro do transformador

Sobreposição (mas não quebra) entre enrolamentos ou derivações da caixa devido a surtos. A bobina deve ser verificada e reparada.

Interrupção do aterramento. Como você sabe, o aço ativo e todas as outras partes do circuito magnético de um transformador são aterradas para drenar para o solo as cargas estáticas que aparecem nessas partes, porque a bobina e as partes metálicas do circuito magnético são essencialmente as placas de um capacitor.

Quando o aterramento é interrompido, podem ocorrer descargas no enrolamento ou em suas derivações para a caixa, que são percebidas como trincas no interior do transformador.

Necessidade de recuperação aterramento ao nível em que foi realizado pelo fabricante: conecte o terra nos mesmos pontos e do mesmo lado do transformador, ou seja, do lado dos terminais do enrolamento de baixa tensão. No entanto, se o aterramento for restaurado incorretamente, podem ocorrer curtos-circuitos no transformador, nos quais podem ocorrer correntes circulantes.

Quebrando os enrolamentos do transformador e quebrando neles

Ruptura dos enrolamentos para a caixa entre enrolamentos de alta e baixa tensão ou entre fases.

Causas de danos aos enrolamentos do transformador:

a) existam sobretensões associadas a trovoadas, processos de emergência ou processos de comutação;

b) a qualidade do óleo se deteriorou acentuadamente (umidade, poluição, etc.);

c) o nível do óleo baixou;

d) o isolamento sofreu desgaste natural (envelhecimento);

e) com curtos-circuitos externos, bem como com curtos-circuitos no interior do transformador, esforços eletrodinâmicos.

Deve-se enfatizar que as sobretensões não podem causar quebras de isolação, apenas sobreposições entre enrolamentos, fases ou entre o enrolamento e a carcaça do transformador. Como resultado da sobreposição, geralmente apenas a superfície de algumas voltas derrete e a fuligem aparece nas voltas adjacentes, mas não há conexão completa entre as voltas, fases ou entre o enrolamento e a caixa do transformador.

A quebra de isolamento do enrolamento do transformador pode ser detectada com um megaohmímetro. No entanto, em alguns casos, quando aparecem pontos nus na forma de pontos (descarga pontual) como resultado da sobretensão do enrolamento, o defeito só pode ser detectado testando o transformador com uma tensão aplicada ou induzida. É necessário reparar o enrolamento e, se necessário, trocar o óleo do transformador.

Rupturas nos enrolamentos do transformador. Como resultado de uma quebra ou mau contato, parte do fio derrete ou queima. Uma falha é detectada pela liberação de gás combustível no relé de gás e operação do sinal ou relé de disparo.

Causas de quebras nos enrolamentos do transformador:

a) bobina mal soldada;

b) houve danos nos fios que ligam as pontas das bobinas aos terminais;

c) durante um curto-circuito, forças eletrodinâmicas se desenvolvem dentro e fora do transformador. Uma abertura pode ser detectada lendo amperímetros ou usando um megaohmímetro.

Ao conectar os enrolamentos do transformador em delta, a fase de circuito aberto é detectada desconectando o enrolamento em um ponto e testando cada fase do transformador separadamente. A fratura ocorre com mais frequência em locais onde o anel é dobrado sob o parafuso.

A bobina precisa ser consertada.

Para evitar a repetição da interrupção das derivações do enrolamento do transformador, uma derivação de fio redondo deve ser substituída por uma conexão flexível - um amortecedor constituído por um conjunto de tiras finas de cobre com seção transversal igual à seção transversal do fio.

Proteção de gás do transformador

A proteção de gás contra danos internos ou operação anormal do transformador, dependendo da intensidade da formação de gás, é acionada por um sinal ou por um desligamento, ou ambos simultaneamente.

A proteção de gás é acionada por um sinal.

Razões para desligar a proteção de gás do transformador:

a) houve algum dano interno no transformador, resultando em leve gaseificação;

b) ao encher ou limpar o óleo, entrou ar no transformador;

c) o nível de óleo diminui lentamente devido à diminuição da temperatura ambiente ou devido a vazamento de óleo do tanque.

A proteção de gás do transformador disparou para sinal e disparo ou disparo apenas.Isso ocorre devido a danos internos no transformador e outras causas acompanhadas de forte formação de gás:

a) houve um curto-circuito entre as espiras do enrolamento primário ou secundário do transformador. Esses danos podem ser causados ​​por isolamento insuficiente das juntas de transição, quebra do isolamento das espiras durante o teste de pressão ou devido a falhas no cobre da bobina, danos mecânicos no isolamento, desgaste natural, sobretensões, forças eletrodinâmicas durante curtos-circuitos, bobina exposição devido à redução do nível de óleo.

Uma grande corrente flui através das espiras em curto-circuito e a corrente de fase só pode aumentar ligeiramente; o isolamento das curvas queima rapidamente, as próprias curvas podem queimar e a destruição das curvas vizinhas é possível. Em seu desenvolvimento, o acidente pode se transformar em um curto-circuito fase-fase.

Se o número de circuitos fechados for significativo, em um curto período de tempo o óleo fica muito quente e pode ferver. Na ausência de um relé de gás, óleo e fumaça podem ser expelidos pelo bujão de segurança do expansor.

Um curto-circuito entre as espiras é acompanhado não só por um aquecimento anormal do óleo e um certo aumento de corrente no lado da alimentação, mas também por uma diminuição da resistência da fase onde ocorreu o curto-circuito;

b) ocorreu um curto-circuito fase-fase, causado pelos mesmos motivos da quebra da isolação e procedendo de forma violenta. Nesse caso, o óleo pode ser descarregado pelo expansor ou pela membrana do tubo de segurança, instalado em transformadores de capacidade igual ou superior a 1.000 kVA;

c) ocorreu um curto-circuito devido a falha de isolação dos parafusos de fixação do aço ativo do transformador. O curto-circuito esquenta muito e faz com que o óleo superaqueça. O parafuso e as chapas de aço ativas próximas podem ser destruídas. Em transformadores com circuitos magnéticos frontais, pode ocorrer um curto-circuito no contato com as culatras das almofadas pressionando as hastes;

d) ocorreu um curto-circuito entre as chapas de aço ativo devido à quebra do isolamento entre as chapas em decorrência do desgaste natural (envelhecimento) da isolação. Significativo correntes parasitas contribuem para um grande superaquecimento local do aço ativo, que com o tempo pode levar à queima local do aço (fogo no ferro). Nos circuitos magnéticos frontais, pode ocorrer forte aquecimento das juntas por correntes parasitas devido a danos nas vedações das mesmas;

e) o nível de óleo no transformador caiu significativamente ou o ar é intensamente separado do óleo devido ao resfriamento repentino ou após reparo (enchimento com óleo novo, limpeza com centrífuga, etc.).

Deve-se enfatizar que na prática também ocorreram casos de falsa operação da proteção de gás devido ao mau funcionamento dos circuitos secundários de comutação da proteção. Por exemplo, a operação da proteção de gás de um transformador pode ser causada por vários motivos. Portanto, antes de prosseguir com a solução de problemas, é necessário estabelecer com precisão o motivo que fez com que a proteção de gás funcionasse. Para isso, é necessário saber qual das proteções (relé) funcionou, fazer um estudo dos gases acumulados no relé de gás e determinar sua inflamabilidade, cor, quantidade e composição química.

A inflamabilidade do gás indica danos internos. Se os gases são incolores e não queimam, o motivo da ação do relé é o ar liberado do óleo A cor do gás emitido permite avaliar a natureza do dano; a cor branco-cinza indica danos ao papel ou papelão, amarelo - madeira, preto - óleo. Mas como a cor do gás pode desaparecer depois de algum tempo, sua cor deve ser determinada assim que aparecer. Uma queda no ponto de fulgor do óleo também indica danos internos. Se o motivo da operação da proteção de gás for a liberação de ar, ela deverá ser liberada do relé. Quando o nível cai, o óleo deve ser completado, desligue a proteção de gás da ação de frenagem.

Se a bobina estiver danificada, é necessário encontrar o local do dano e realizar os reparos apropriados. Para isso é necessário abrir o transformador e retirar o núcleo. Espirais de enrolamento em curto podem ser encontradas quando o transformador é comutado do lado de baixa tensão para o lado ativo. O curto-circuito estará muito quente e sairá fumaça da bobina. Desta forma, outros curtos-circuitos podem ser encontrados.

Pontos danificados no aço ativo podem ser encontrados quando o transformador está funcionando em marcha lenta (com o núcleo removido). Esses lugares estarão muito quentes. Neste teste, a tensão é aplicada à bobina de baixa tensão e aumentada a partir do zero; o enrolamento de alta tensão deve ser pré-desconectado em vários lugares para evitar danos ao enrolamento (por falta de óleo).

O curto-circuito entre as chapas do aço ativo do transformador e seu derretimento devem ser eliminados recarregando a parte danificada do circuito magnético com substituição do isolamento entre as chapas. O isolamento danificado nas juntas do circuito magnético é substituído por um novo, constituído por chapas de amianto com espessura de 0,8 a 1 mm, impregnadas com verniz gliftal. Papel de cabo com espessura de 0,07-0,1 mm é colocado na parte superior e inferior.

Tensão secundária do transformador anormal

A tensão primária do transformador é a mesma e a tensão secundária é a mesma sem carga, mas varia muito com carga.

Razões:

a) mau contato ao conectar um terminal ou dentro do enrolamento de uma fase;

b) interromper o enrolamento primário de um transformador tipo haste conectado de acordo com o esquema delta-estrela ou delta-delta.

As tensões primárias do transformador são as mesmas e as tensões secundárias não são as mesmas sem carga e com carga.

Razões:

a) o início e o fim do enrolamento de uma fase do enrolamento secundário se confundem quando em estrela;

b) aberto no enrolamento primário de um transformador conectado estrela-estrela. Neste caso, as três tensões secundárias de linha não são zero;

c) aberto no enrolamento secundário do transformador quando conectado no esquema estrela-estrela ou triângulo-estrela. Nesse caso, apenas uma tensão linha a linha é diferente de zero e as outras duas tensões linha a linha são zero.

Em um esquema de conexão delta-delta, um circuito aberto de seu circuito secundário pode ser estabelecido medindo resistências ou aquecendo os enrolamentos: o enrolamento de uma fase que possui um circuito aberto ficará frio devido à falta de corrente nele. Neste último caso, a operação temporária do transformador é possível com a carga atual do enrolamento secundário, que é de 58% do nominal. O reparo dos enrolamentos é necessário para eliminar falhas que causam violações de simetria da tensão secundária do transformador.