Режим короткого замыкания работы трансформатора тока: причины и особенности
Трансформатор тока – это электрическое устройство, которое используется для измерения и контроля тока в электрических системах. Его основная функция состоит в преобразовании высокого значения тока в низкое, удобное для измерения. Кроме того, трансформатор тока играет важную роль в защите электрических устройств и сетей от перегрузок и коротких замыканий.
Одной из особенностей работы трансформатора тока является его способность работать в режиме короткого замыкания. Короткое замыкание – это непреднамеренное соединение фазы или нейтрали в электрической сети, что приводит к неадекватно высокому току. В таких ситуациях трансформатор тока выполняет роль «шунта», отводя часть тока от оборудования, что позволяет предотвратить повреждение оборудования и защитить систему от потенциальных аварийных ситуаций.
«Короткое замыкание – это непреднамеренное соединение фазы или нейтрали в электрической сети, что приводит к неадекватно высокому току.»
Благодаря особенностям конструкции, трансформатор тока в режиме короткого замыкания способен обеспечить разделение высокого тока входной цепи на меньшие значения токов на выходе, что обеспечивает безопасность работы системы и предотвращает повреждение оборудования. Также стоит отметить, что трансформатор тока имеет высокую точность измерения при работе в режиме короткого замыкания, что позволяет оперативно обнаружить и устранить возможные неисправности и перегрузки в системе.
Принцип работы трансформатора тока
Трансформатор тока – это электроустановочное устройство, которое позволяет измерять силу тока в электрических цепях с высоким напряжением. Он основан на принципе электромагнитной индукции и состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки и железного магнитопровода.
Принцип работы трансформатора тока заключается в том, что первичная обмотка трансформатора подключается к измеряемому участку электрической цепи. При протекании тока через первичную обмотку возникает магнитное поле. Данное магнитное поле индуцирует электродвижущую силу во вторичной обмотке трансформатора.
Вторичная обмотка имеет большое число витков, что приводит к тому, что электродвижущая сила в ней значительно превышает электродвижущую силу в первичной обмотке. При этом, значение силы тока во вторичной обмотке становится меньше, чем в первичной обмотке, пропорционально числу витков в обмотках.
Таким образом, трансформатор тока выполняет функцию изменения силы тока, пропорционально числу витков в обмотках. Это позволяет удобно измерять силу тока через вторичную обмотку с помощью электроизмерительных приборов, не подключая их непосредственно к измеряемому участку электрической цепи.
Режим короткого замыкания и его определение
Режим короткого замыкания (RKZ) в трансформаторе тока является одним из основных режимов его работы. Он возникает, когда во вторичной обмотке трансформатора возникает короткое замыкание или очень низкое сопротивление нагрузки.
В этом режиме трансформатор тока сталкивается с особыми условиями эксплуатации, которые необходимо учитывать при его проектировании и эксплуатации. При коротком замыкании ток во вторичной обмотке резко возрастает, что требует трансформатора специфической конструкции и характеристик.
- Определение режима короткого замыкания:
В режиме короткого замыкания трансформатор проходит через фазу нарастания тока, когда короткозамкнутый ток максимальный. Этот ток может достигать высоких значений, порядка сотен и тысяч ампер.
Определение режима короткого замыкания включает в себя изучение следующих параметров:
- Величина и длительность короткозамкнутого тока.
- Сопротивление устройства, в которое подключается вторичная обмотка.
- Параметры постановки самого трансформатора (ток, число витков и т.д.).
- Влияние на работу первичной обмотки и главной линии.
На основе данных параметров можно определить не только режим короткого замыкания, но и прочность обмоток и материалов, из которых состоит трансформатор. Кроме того, эти данные помогают определить величину и длительность тока при коротком замыкании, чтобы принять необходимые меры по защите оборудования.
Преимущества работы трансформатора тока в режиме короткого замыкания
Трансформаторы тока в инженерных системах широко применяются для измерения и защиты электрических цепей. Одним из режимов работы трансформатора тока является режим короткого замыкания, который обладает рядом преимуществ:
- Увеличение сигнала: В режиме короткого замыкания ток в измерительной обмотке трансформатора достигает своего максимального значения. Это позволяет получить наиболее точные измерения и обеспечивает высокую чувствительность при низких значениях измеряемого тока. Таким образом, режим короткого замыкания позволяет получить максимально полезный сигнал для дальнейшей обработки без дополнительного усиления.
- Безопасность: Работа трансформатора тока в режиме короткого замыкания обеспечивает безопасность при проведении измерений или выполнении работ на электрической системе. В случае перегрузки или короткого замыкания, ток в измерительной обмотке трансформатора резко возрастает, что позволяет быстро обнаружить возможную проблему и принять необходимые меры для предотвращения аварийных ситуаций.
- Минимизация потерь: В режиме короткого замыкания ток в измерительной обмотке находится на своем максимальном уровне. Это позволяет снизить сопротивление трансформатора и, как следствие, уменьшить потери мощности. В результате улучшается энергоэффективность системы и снижается нагрузка на электрическую сеть.
- Простота эксплуатации: Работа трансформатора тока в режиме короткого замыкания не требует переключения или настройки дополнительных параметров. Это делает его использование удобным и простым в эксплуатации. В то же время, такой режим работы обеспечивает стабильность и точность измерений при различных условиях и нагрузках.
В целом, работа трансформатора тока в режиме короткого замыкания является эффективным и безопасным методом измерения и защиты электрических цепей. Ее использование позволяет получить высокую точность измерений, обеспечить безопасность эксплуатации системы, снизить потери и упростить процесс использования трансформатора тока.
Причины выбора режима короткого замыкания для работы трансформатора тока
Режим короткого замыкания является одним из основных режимов работы трансформатора тока. Он выбирается по ряду причин, обусловленных особенностями работы трансформатора и требованиями к его эффективности.
- Измерение больших токов: Трансформатор тока используется для измерения токов, которые превышают его номинальную мощность. В режиме короткого замыкания, когда на его вторичную обмотку подается низкий сопротивление, создается условие для получения больших токов путем размыкания цепи.
- Безопасность: Режим короткого замыкания обеспечивает безопасность при работе с трансформатором тока в условиях повышенных или величин токов. Он позволяет эффективно снижать мощность и энергию, передаваемую во вторичную обмотку, при возможном перерыве цепи.
- Устранение измерительных ошибок: В режиме короткого замыкания, при передаче тока на трансформатор, исключается влияние активного сопротивления нагрузки на показания приборов измерения. Это позволяет получить более точные результаты измерений.
- Ограничение потерь: Режим короткого замыкания позволяет снизить потери мощности и энергии, связанные с использованием трансформатора тока. При передаче тока в коротком замыкании, мощность потерь в трансформаторе существенно снижается, что способствует повышению его эффективности и экономии энергии.
Таким образом, выбор режима короткого замыкания для работы трансформатора тока обусловлен его возможностью измерять большие токи, обеспечивать безопасность, устранять измерительные ошибки и снижать потери энергии. Это делает трансформатор тока эффективным и надежным инструментом для измерения электрических параметров с большой точностью.
Особенности работы трансформатора тока в режиме короткого замыкания
Трансформатор тока — это устройство, используемое для измерения тока в электрической сети и защиты от перегрузок. Одним из режимов работы трансформатора тока является режим короткого замыкания, который возникает при обрыве изоляции или коротком замыкании в системе.
В режиме короткого замыкания трансформатор тока играет важную роль в процессе защиты системы и обеспечения безопасности электроустановок. Основные особенности его работы в этом режиме:
- Трансформатор тока работает в режиме насыщения магнитного потока. В процессе короткого замыкания ток в системе значительно возрастает, что приводит к увеличению магнитного потока в сердечнике трансформатора. Из-за этого магнитная индукция достигает насыщения, что позволяет передавать высокие значения тока с минимальными потерями.
- В режиме короткого замыкания ток, протекающий через обмотку трансформатора, становится очень большим. Это вызывает появление значительной магнитной силы, которая создает силу, направленную на разведение контактов короткого замыкания и обеспечение безопасности персонала и оборудования.
- Для обеспечения точности и надежности измерений в режиме короткого замыкания требуется специальное конструирование и расчет трансформатора тока. Он должен быть способен работать при высоких токах без существенного искажения сигнала и обеспечивать требуемые параметры точности.
Таким образом, трансформатор тока в режиме короткого замыкания обладает рядом особенностей, которые позволяют ему эффективно выполнять свою функцию в процессе защиты и измерения тока в электрической сети.
Измерение тока в режиме короткого замыкания с помощью трансформатора
Трансформатор тока представляет собой устройство, используемое для измерения тока с помощью преобразования величины тока во вторичной обмотке трансформатора, которая подключается к измерительным приборам.
Одной из особенностей работы трансформатора тока является возможность измерения тока в режиме короткого замыкания. Короткое замыкание происходит, когда происходит непосредственное соединение фаз проводов с низким сопротивлением между собой.
Такой режим работы имеет несколько причин. Во-первых, короткое замыкание может возникнуть в результате неисправности или повреждения оборудования, что может привести к аварийным ситуациям и повышенной нагрузке на систему электроснабжения.
Во-вторых, измерение тока в режиме короткого замыкания позволяет оценить максимальное значение тока, которое может протекать в системе при возникновении короткого замыкания, и определить необходимые параметры защитных устройств, таких как предохранители и автоматические выключатели.
Для измерения тока в режиме короткого замыкания с помощью трансформатора необходимо подключить вторичную обмотку трансформатора к измерительному прибору, такому как амперметр или преобразователь тока. При этом ток короткого замыкания будет протекать через вторичную обмотку, преобразуясь в соответствующий измеряемый сигнал.
Результат измерения позволяет оценить максимальное значение тока короткого замыкания, а также установить верхний предел безопасности для системы электроснабжения. Это позволяет определить необходимые параметры защитных устройств и обеспечить надежное функционирование системы электроснабжения.
Измерение тока в режиме короткого замыкания с помощью трансформатора является важной процедурой для электротехнических систем, поскольку позволяет оценить максимальные нагрузки и провести необходимую настройку защитных устройств. Это обеспечивает безопасность и эффективность работы системы электроснабжения.
Безопасность работы трансформатора тока в режиме короткого замыкания
Трансформаторы тока являются важным компонентом электрической инфраструктуры, предназначенным для измерения электрического тока при высоких значениях. Однако при возникновении короткого замыкания в системе эти устройства могут оказаться в состоянии повреждения или возникновения опасной ситуации.
Трансформаторы тока предназначены для преобразования сильного тока, проходящего по первичной обмотке, в более слабый ток, подходящий для измерения или защиты. В режиме короткого замыкания, когда ток достигает очень высоких значений, эти устройства работают на пределе своих возможностей.
Одним из основных механизмов безопасности при работе трансформаторов тока в режиме короткого замыкания является установка специальной защиты. Эта защита может быть предназначена для автоматического освобождения от электрических цепей при возникновении опасной ситуации, например, при перегрузках или коротких замыканиях.
Кроме того, важную роль играет правильное проектирование и конструкция трансформаторов тока. Они должны быть способны выдерживать высокие напряжения и температуры, создаваемые во время короткого замыкания. Конструкционные особенности таких трансформаторов включают в себя использование специальных материалов для изоляции и охлаждения.
Важно отметить, что правильное обслуживание и техническое обслуживание трансформаторов тока также играют ключевую роль в обеспечении их безопасной работы. Регулярные проверки, испытания и замена старых или поврежденных компонентов позволяют предотвратить возможные сбои и обеспечить надежность устройства.
В заключение, трансформаторы тока в режиме короткого замыкания должны обладать высокой степенью безопасности, так как их работа связана с высокими токами и напряжениями. Установка специальной защиты, правильное конструирование и обслуживание позволяют предотвратить возможные аварии и обеспечить надежную работу этих устройств.
Вопрос-ответ
Как работает трансформатор тока в режиме короткого замыкания?
В режиме короткого замыкания трансформатор тока работает путем обеспечения измерения тока в цепи, подключенной к нему. Он используется для обеспечения безопасности и защиты электрических систем от перегрузок и коротких замыканий. Когда происходит короткое замыкание, трансформатор тока регистрирует высокий ток и передает эту информацию на защитное и/или контрольное устройство.
Каким образом трансформатор тока обеспечивает защиту электрической системы?
Трансформатор тока обеспечивает защиту электрической системы путем создания эффективного и безопасного способа измерения тока в цепи. При возникновении высокого тока, например, при коротком замыкании, трансформатор тока определяет этот ток и передает информацию на защитное устройство. Защитное устройство может затем принять соответствующие меры, такие как выключение предохранителя или отключение питания для предотвращения повреждения оборудования и обеспечения безопасности электрической системы.
Почему трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания?
Трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания, чтобы обеспечить надежное и точное измерение тока в цепи. В режиме короткого замыкания сила тока значительно возрастает, и трансформатор тока способен обнаружить и зарегистрировать этот высокий ток. Таким образом, он может предупредить об электрических перегрузках и коротких замыканиях, что позволяет предотвратить повреждение оборудования и обеспечить безопасность электрической системы.
Какие особенности работы трансформатора тока в режиме короткого замыкания?
В режиме короткого замыкания трансформатор тока должен быть способен переносить высокий ток без перегрева или повреждения. Он должен иметь достаточно низкую индукцию и высокую точность измерения тока. Кроме того, он должен быть надежным и иметь высокую степень изоляции для предотвращения возможности электрического удара или повреждения оборудования. Трансформатор тока также должен иметь широкий диапазон измеряемых токов, чтобы быть эффективным в различных ситуациях короткого замыкания.
Почему первичная обмотка трансформатора не создает Короткого Замыкания?
Почему первичная обмотка трансформатора не создает Короткого Замыкания? Она же фактически накоротко соединяет фазу с землёй обычным проводом, только скрученным по спирали вокруг металлического штыря.
Дополнен 13 лет назад
Так провод изолированный и имеет сопротивление. Лампочка тоже фазу с нулём соединяет!
—-
Кор. замыкание это ноль сопротивления току. Обмотка имеет определенное сопр. переменному току.
—-
Вот в этом то и прикол, потому что она закручена в спираль вокруг металлического штыря, образуя индуктивность, а индуктивность это обладает сопротивление для переменного тока. А ещё обмотка трансформатора обладает сопротивлением, например сопротивление первичной обмотки трансформатора в телевизоре «Рекорд» около 8 ом.
————————
————————
Хорошо, получается, что обмотка имеет сопротивление, но не бесконечное.. . Значит, без подключения нагрузки (или с нагрузкой, но недостаточной) трансформатор будет греться, потребляя то количество энергии, которое он должен расчётно отдавать (но не отдает или отдаёт, но не полностью) на вторичную обмотку при нагрузке?
Лучший ответ
Вот в этом то и прикол, потому что она закручена в спираль вокруг металлического штыря, образуя индуктивность, а индуктивность это обладает сопротивление для переменного тока. А ещё обмотка трансформатора обладает сопротивлением, например сопротивление первичной обмотки трансформатора в телевизоре «Рекорд» около 8 ом.
Остальные ответы
Так провод изолированный и имеет сопротивление. Лампочка тоже фазу с нулём соединяет!
Кор. замыкание это ноль сопротивления току. Обмотка имеет определенное сопр. переменному току.
Видели же такую формулу: RL=2*PI*F*L? Чем больше индуктивность, тем больше сопротивление переменному току. И чем выше частота, тем сопротивление переменному току выше тоже. А для постоянного тока осталось бы только активное сопротивление провода.
Транс принимает на первичную и отдает во вторичную обмотку ровно столько сколько потребляет нагрузка (за минусом потерь) а нагреваться он будет всегда КПД не 100%, чем больше нагрузка-тем сильнее, при повышении потребляемой мощности свыше расчетной-обмотка просто сгорит
Почему не происходит короткого замыкания в трансформаторе
Неисправности трансформаторов
Характерные неисправности трансформаторов и способы их устранения
«Старение» межлистовой изоляции магнитопровода, отдельные местные повреждения ее, замыкание отдельных листов. Признаки повреждения — увеличение тока и потерь холостого хода, быстрое ухудшение состояния масла, понижение его температуры вспышки, повышение кислотности масла и понижение пробивного напряжения.
«Пожар» стали, повреждение изоляции стяжных болтов, замыкание листов магнитопровода, касание в двух местах магнитопровода каких-нибудь металлических частей, в результате чего образуются замкнутые контуры для вихревых потоков. Признаки повреждения —повышение температуры трансформатора, появление газа черного или бурого цвета в газовом реле, воспламеняющегося при поджоге. Масло меняет цвет, становится темным и имеет резкий специфический запах вследствие разложения (крекинг-процесс).
Ослабление прессовки магнитопровода свободное колебание крепящих деталей, колебание крайних листов магнитопровода. Признаки повреждения — ненормальное гудение, дребезжание, жужжание. Эти же признаки могут быть и следствием повышения против нормального первичного напряжения.
Старение» и износ изоляции. Износ изоляции может произойти из-за длительной эксплуатации трансформатора, однако наблюдается и преждевременный износ, который является результатом частых перегрузок или недостаточно интенсивного охлаждения при номинальной нагрузке. Ухудшение условий охлаждения может произойти из-за осадков шлама на обмотки, загрязнения междуобмоточных промежутков и при «старении» масла.
В практике принято следующее разделение изоляции по классам годности:
· 1-й класс — изоляция эластичная, мягкая, не дает трещин и деформаций; такая изоляция считается хорошей;
· 2-й класс — изоляция твердая, прочная, без трещин, не дает трещин и деформаций при нажатии рукой и с трудом отделяется с помощью ножа; такое состояние изоляции считается удовлетворительным;
· 3-й класс — изоляция хрупкая, при нажатии или постукивании расслаивается или появляются мелкие трещины и деформации;
· 4-й класс — изоляция имеет трещины, при нажатии рукой осыпается, замечаются оголенные участки; изоляция считается плохой, и требуется смена обмоток.
Для определения прочности изоляционных прокладок в ремонтной практике проверка состояния электрокартона
производится на образцах, вырезанных из изоляции различных частей трансформаторов. Вырезанную полоску электрокартона сгибают пальцами под прямым углом или складывают вдвое без сдавливания листа сгиба. Если при полном сгибе вдвое электрокартон не ломается, изоляция считается хорошей, если при полном сгибе
ломается, то удовлетворительной, т. е. ограниченно годной, а если картон ломается еще при сгибе до прямого угла, то негодной.
Витковое замыкание в обмотках. Такое замыкание возникает при разрушении изоляции обмотки вследствие ее износа, деформация обмоток при КЗ, толчка нагрузки, различного рода перенапряжениях в аварийных режимах, снижениях уровня масла до обнажения обмоток и в других случаях. Признаки повреждения — работа газовой защиты на отключение трансформатора с выделением горючего газа бело-серого или синеватого цвета; ненормальный нагрев трансформатора с характерным бульканьем, неодинаковое сопротивление обмоток фаз при измерении их постоянным током. При значительных витковых замыканиях приводится в действие максимальная защита.
Обрыв обмотки, возникающий при сгорании выходных концов вследствие термического действия и электромеханических усилий токов короткого замыкания, плохой пайки проводников, выгорании части витков при витковых замыканиях. Признаки повреждения — работа газовой защиты вследствие образования дуги в месте обрыва.
Пробой и перекрытие внутренней и внешней изоляции трансформатора. Причинами перекрытия могут являться значительный износ изоляции, появление в ней трещин, в которые попадает грязь и сырость, а также атмосферные и коммутационные перенапряжения.
Обзор возможных неисправностей силовых трансформаторов.
Трансформаторы отечественного производства просты по конструкции, надежны и удобны в эксплуатации.
Случаи повреждения трансформаторов вызваны: нарушением действующих правил эксплуатации, аварийными и ненормированными режимами работы, старением изоляции обмоток, некачественной сборкой их на заводе или при монтаже и ремонте. Опыт монтажа и ремонта трансформаторов показывает, что две трети повреждений
возникает в результате неудовлетворительного ремонта, монтажа и эксплуатации и одна треть — вследствие заводских дефектов.
Основные повреждения приходятся на обмотки, отводы, выводы и переключатели (около 84 %). Наиболее серьезная неисправность трансформаторов возникает при повреждении магнитопроводов («пожар стали»), вследствие нарушения изоляции между отдельными листами стали и стягивающими их болтами.
В стыковых магнитопроводах причиной аварий бывает нарушение изоляции в стыках между ярмом и стержнями. Местные нагревы стали магнитопровода возникают в результате разрушения или износа изоляции стяжных болтов, повреждения междулистовой изоляции и плохого контакта электрических соединений.
Междувитковые замыкания в обмотках и секционные пробои и замыкания возникают при толчкообразных нагрузках или коротких замыканиях и в результате деформации секций от механических усилий при токах короткого замыкания и при повреждении изоляции трансформации от атмосферных перенапряжений.
Обрывы заземления магнитопрода также приводят к повреждению трансформатора, поэтому все металлические части магнитопровода, кроме стяжных шпилек, соединяют с баком трансформатора, который надежно заземлен полоской луженой жести или латуни толщиной 0,5 мм и шириной 25—30 мм.
Способы заземления магнитопровода зависят от его конструкции. Это соединение может быть выполнено перемычкой между вертикальным прессующим болтом и болтом, крепящим крышку к баку трансформатора. При ремонте трансформатора следят за исправностью описанного заземления.
Обмотки — наиболее уязвимая часть трансформаторов, часто выходящая из строя. Наиболее распространенные поврежденияобмотки — замыкания межу витками и на корпус, междусекционные пробои, электродинамические разрушения, обрыв цепи.
Перечисленные повреждения происходят в результате естественного износа изоляции, нарушения ее механической прочности при сроке работы выше 15 лет. Изоляция разрушается также при длительных перегрузках трансформатора, сопровождаемых перегревом обмоток (около 105 °С). При сквозных токах КЗ вследствие динамических усилий наблюдается деформация обмоток, сдвиг их в осевом направлении
и, как правило, механическое разрушение изоляции.
Отгорание выводных концов, электродинамические усилия, небрежное соединение концов вызывают обрыв цепи обмоток, замыкание их на корпус или пробои с выходом трансформатора из строя. При эксплуатации могут наблюдаться потрескивания внутри трансформатора, свидетельствующие о том, что между обмотками или их ответвлениями и корпусом происходят разряды (обмотки и металлические части магнитопроводов в трансформаторах представляют собой обкладки конденсатора). Это явление возникает в результате замыканий обмоток или ответвлений на корпус трансформатора при перенапрежениях или обрыве сети заземления. В этом случае трансформатор должен быть немедленно отключен, после чего газ необходимо проверить на горючесть и отобрать пробу газа для проведения химического анализа.
Основные неисправности выводов трансформаторов: трещины, сколы и разрушения изоляторов в результате атмосферных перенапряжений, наброса металлических предметов или попадания животных на трансформатор, что приводит к междуфазному короткому замыканию на выводах, загрязнения изоляторов, некачественная армировка и уплотнение, срыв резьбы стержня при неправильном навинчивании и затягивании гайки.
Наиболее характерные повреждения выводов — течь масла между фланцем вывода и крышкой, в армировке или в месте выхода стержня. Фланец представляет собой чугунную обойму и предназначен для крепления фарфорового вывода (изолятора) на крышке трансформатора, фарфоровый изолятор армирован во фланце армировочной замазкой, фланец закрепляется на крышке трансформатора болтами. Между фланцем и крышкой плотно уложена резиновая прокладка, на которую следует обратить внимание при ремонте.
Наиболее частые повреждения переключателей — оплавление или полное выгорание контактных поверхностей, вызываемое термическим действием токов короткого замыкания при недостаточном давлении (нажатии) подвижных контактов на неподвижные или при неполном их соприкосновении между собой.
Нарушение прочности сварных швов и недостаточная плотность прокладки между баком и крышкой вызывает течь масла из бака. Устраняют течь масла сваркой, а небольшие волосяные трещины ликвидируют чеканкой. Материалом для покрышечного уплотнения служит маслоупорная резина (марок С-90 и М-14) и пробковая прокладка; в отдельных случаях применяют картон неэлектрический, хлопчатобумажную или пеньковую веревку, асбестовый шнур. Прокладка из листового материала (клингерита, резины и пробкового листа) состоит из отдельных частей, которые соединены клеем или лаком.
Неисправности трансформаторов и способы их устранения
Неисправность
Возможная причина
Способ устранения
Повышенное гудение в трансформаторе
Ослабление прессовки магнитопровода
Подтянуть прессующие шпильки (у масляного трансформатора выполняют при вынутом сердечнике)
Потрескивание внутри трансформатора
Появление замыкания между витками
Отправить трансформатор для капитального ремонта
Выходные напряжения фаз неодинаковы при одинаковых первичных напряжениях
Ослабление болтов, крепящих крышку (кожух) трансформатора
Проверить затяжку всех болтов
Обрыв заземления магнитопровода
Восстановить заземление (у масляного трансформатора выполняют при вынутом сердечнике)
Недостаточен контакт в соединении одного из вводов. Обрыв в обмотках трансформатора
Отправить трансформатор для капитального ремонта
Нарушение плотности: сварных швов бака между крышкой и баком во фланцевых соединениях
Подтянуть болты, гайки. Если не поможет, установить новое уплотнение
Аварии, связанные с пожаром трансформаторов. При грозовом разряде и перекрытии ввода трансформатора может возникнуть пожар трансформатора. Масло, вытекающее под давлением, загорается.
При возникновении пожара трансформатора необходимо снять с него напряжение (если он не отключился от действия защиты), вызвать пожарную команду, известить руководство предприятия и приступить к тушению пожара. При тушении пожара следует принять меры для предотвращения распространения огня, исходя из создавшихся условий.
При фонтанировании масла из вводов и поврежденных уплотнений необходимо для уменьшения давления масла спустить часть масла в дренажные устройства. При невозможности ликвидировать пожар основное внимание должно уделяться защите от огня расположенных рядом трансформаторов и другого неповрежденного оборудования.
Если признаков повреждения (потрескивания, щелчки внутри бака, выброс масла) не выявлено, а сигнал газовой защиты появился, то отбирать пробы газа на анализ можно без отключения трансформатора. При обнаружении горючего газа или газа, содержащего продукты разложения, трансформатор должен быть немедленно отключен, после чего на нем должны быть проведены измерения и испытания.
Если проверкой установлено, что выделяется негорючий газ и в нем отсутствуют продукты разложения, то устанавливают наблюдение за работой трансформатора и последующим выделением газа. При учащении появления газа в реле и работы защиты на сигнал трансформатор следует отключить.
Совместное срабатывание газовой и дифференциальной защит трансформатора говорит о серьезных повреждениях внутри трансформатора.
Газовая защита. В случаях ложного срабатывания газовой защиты допускается одно повторение включения трансформатора при отсутствии видимых внешних признаков его повреждения.
Если отключение трансформатора произошло в результате действия защит, которые не связаны с его повреждением, можно включать трансформатор в сеть без его проверки.
Характерные повреждения силовых трансформаторов
Что делать, если в трансформаторе внезапно произошло короткое замыкание?
Во время короткого замыкания радиальная сила, действующая на обмотку, приведет к тому, что обмотка высокого напряжения окажется под напряжением, а обмотка низкого напряжения окажется под давлением. Поскольку обмотки имеют круглую форму, круглые объекты легче деформируются под давлением, чем под действием натяжения, поэтому обмотки низкого напряжения деформируются легче. Осевая сила, возникающая при внезапном коротком замыкании, сжимает обмотку и вызывает осевое смещение обмоток высокого и низкого напряжения, а также осевая сила действует на железный сердечник и зажим. Поэтому, когда трансформатор страдает от внезапного короткого замыкания, более вероятно, что деформируются обмотки низкого напряжения и симметричные обмотки, за которыми следуют обмотки высокого и среднего напряжения, железные сердечники и зажимы. В дополнение к проверке основных обмоток, железных сердечников, зажимов и других деталей после короткого замыкания трансформатора, в процессе следует также обратить внимание на ряд сопутствующих вопросов:
■ Осмотр и испытание обмоток: при коротком замыкании трансформатора под действием электрической энергии обмотки одновременно подвергаются воздействию различных сил, таких как сжатие, растяжение, изгиб и т. д. Вызванные ими неисправности тщательно скрыты и легко обнаруживаются. не легко проверить и отремонтировать. Поэтому после короткого замыкания следует проверить состояние обмотки.
■ Измерение сопротивления постоянного тока трансформатора: в соответствии с измеренным значением сопротивления постоянного тока трансформатора, чтобы проверить степень дисбаланса сопротивления постоянного тока обмотки и сравнить его с предыдущим значением измерения, что может эффективно исследовать повреждение обмотки трансформатора. Например, после короткого замыкания трансформатора сопротивление постоянному току низковольтной стороны C увеличилось примерно на 10 процентов. Исходя из этого, судили, что обмотка может иметь новые пряди. Обмотка была снята для осмотра, и было обнаружено, что одна жила обмотки С-фазы оборвана.
■ Измерение емкости обмотки трансформатора: Емкость обмотки состоит из межвитковой, межслойной и межкорпусной емкостей, а также генерирующей емкости обмотки. Этот конденсатор связан с зазором между обмоткой и железным сердечником и землей, зазором между обмоткой и железным сердечником, зазором между витками обмотки, зазором между слоями и зазором между лепешками. Когда обмотка деформируется, она обычно изгибается в форме буквы «S», что приводит к меньшему зазору между обмоткой и железным сердечником, а емкость обмотки на землю становится больше, и чем меньше зазор , тем больше изменение емкости, поэтому емкость обмотки может косвенно отражать степень деформации обмотки.
■ Осмотр после кожуха: После кожуха трансформатора, если внутри трансформатора есть расплавленный медный шлак, алюминиевый шлак или фрагменты кабельной бумаги высокой плотности, можно сделать вывод, что обмотка сильно деформирована и повреждена. прядей и т. д. О степени повреждения обмотки можно судить также по смещению, отваливанию намоточной прокладки, положению прижимной пластины и смещению прижимного гвоздя.
■ Проверка железного сердечника и зажимов: Железный сердечник трансформатора должен иметь достаточную механическую прочность. Механическая прочность железного сердечника обеспечивается прочностью всех зажимов на железном сердечнике и его соединительных частях. Когда обмотка вырабатывает электроэнергию, осевая сила обмотки компенсируется силой реакции зажима. Если сила зажима и тянущей пластины меньше осевой силы, зажим, тяговая пластина и обмотка будут повреждены. Таким образом, необходимо тщательно проверить состояние железного сердечника, зажимов, натяжных пластин и их соединительных частей, а также проверить ситуацию: ① Проверьте, двигается ли пластина железного хомута на железном сердечнике вверх и вниз. ② Необходимо измерить сопротивление изоляции винта с втулкой и железного сердечника, проверить, не повреждена ли оболочка винта с втулкой, а также проверить, не повреждены ли натяжная пластина и соединительные части натяжной пластины. ③ При коротком замыкании трансформатора может произойти смещение между прижимной пластиной и зажимом, что приведет к поломке или сгоранию заземляющей части металлического хомута на прижимной пластине и прижимного гвоздя из-за перегрузки по току. Поэтому для нажимной пластины обмотки, помимо проверки повреждения нажимного гвоздя и нажимной пластины, также необходимо проверить, надежно ли заземление между обмоткой, нажимным гвоздем и верхним железным хомутом.
■ Анализ трансформаторного масла и газа: после короткого замыкания трансформатора в газовом реле может скапливаться большое количество газа. Таким образом, после аварии трансформатора газ в газовом реле и масло в трансформаторе можно проверить и проанализировать, чтобы определить причину аварии. природа.
■ Вопросы, требующие внимания при устранении короткого замыкания трансформатора: (1) При замене изолирующих частей должны быть гарантированы рабочие характеристики изолирующих частей, а рабочие характеристики замененных изолирующих частей должны быть проверены во время обработки и могут использоваться только в том случае, если они соответствовать требованиям. В частности, следует уделить внимание изоляции деревянного блока свинцового кронштейна, а деревянный блок следует поместить в термотрансформаторное масло при температуре около 80 градусов C на некоторое время перед установкой, чтобы обеспечить изоляцию деревянного блока.
(2) Испытание изоляции трансформатора следует проводить, когда трансформатор все еще смазан маслом в течение 24 часов. Так как некоторые влажные изоляционные детали долго пропитываются горячим маслом, вода будет растекаться по поверхности изоляции. Поэтому дефект изоляции часто проверяют после промасливания. из. Например, низковольтная сторона трансформатора 31,5 МВА 110 кВ при обработке была заменена деревянным опорным блоком из медного стержня 10 кВ. После заливки трансформатора маслом все было в норме, а сопротивление изоляции низковольтной стороны 10 кВ до железного сердечника, зажимов и земли снизилось примерно до 1 МОм. После осмотра вытяжки было установлено, что изоляция деревянного блока опоры медной шины 10 кВ была очень низкой. Поэтому испытание изоляции следует проводить более надежно после того, как трансформатор был смазан маслом в течение 24 часов.
(3) При повторной сборке железного сердечника следует обратить внимание на острые углы железного сердечника. Когда железный сердечник переустанавливается на железное ярмо, следует обращать внимание на острые углы стружки железного сердечника, и следует вовремя измерять изоляцию между масляными каналами, особенно острые углы стружки на уровне масла. переходы. , чтобы предотвратить перекрытие микросхем и заземление ядра в нескольких точках. Например, для трансформатора 120МВА 220кВ при замене обмотки на низковольтной стороне и установке железного ярма, так как при сборке не были учтены острые углы микросхемы, и изоляция между масляными каналами не была измерена вовремя, изоляция между масляными каналами была измерена после установки как 0, это заняло много времени, чтобы найти, потому что острый угол стружки железного сердечника закорачивал масляный канал.
(4) Замена материала обмотки с высокой устойчивостью к короткому замыканию и улучшение структуры Механическая прочность обмотки трансформатора в основном определяется следующими двумя аспектами: 1. Механическая прочность обмотки определяется факторами собственной обмотки. структура; 2. Внутренний диаметр обмотки. Механическая прочность определяется боковой опорой и структурой осевого сжатия обмотки, а также процессом изготовления натяжной пластины и зажима. В настоящее время большинство производителей трансформаторов используют полужесткий медный провод или самоклеящийся транспонированный провод для повышения сопротивления обмотки короткому замыканию, а также используют картонную трубку более высокого качества или увеличивают количество распорок для улучшения радиальной силы обмотки. . И использование натяжных пластин или пружинных гвоздей для улучшения способности обмотки воспринимать осевое усилие. Как технический отдел производителя силового трансформатора, при технической демонстрации перед подписанием договора купли-продажи трансформатора и при замене обмотки трансформатора сопротивление обмотки короткому замыканию должно быть полностью исследовано и ему уделено достаточно внимания.
(5) Высыхание трансформатора, так как на трансформатор влияет короткое замыкание, капитальный ремонт обычно занимает много времени. Чтобы трансформатор не был влажным, можно принять две меры: 1. Ежедневно перед окончанием работы накрывать трансформатор и очищать трансформатор с помощью вакуумного насоса. Вакуумирование проводят для удаления свободной воды с поверхности корпуса трансформатора. При запуске на следующий день используйте сухой азот или сухой воздух, чтобы выпустить вакуум. Как правило, трансформатор можно сразу ввести в эксплуатацию после 24 часов циркуляции горячего масла после технического обслуживания. ② Во-вторых, принимать меры по защите трансформатора от дождя каждый день после окончания работы. После завершения работ используйте метод распыления горячего масла, чтобы высушить трансформатор. Этот метод обычно занимает от 7 до 10 дней.
(6) Другие вопросы, на которые следует обратить внимание после короткого замыкания трансформатора, в дополнение к испытанию трансформатора в соответствии с обычными пунктами, испытание трансформаторного масла, газа в газовом реле, сопротивление обмотки постоянному току, емкость обмотки и измерение деформации обмотки должны быть объединены. В результате была оценена и проанализирована природа неисправности, проверены деформация обмотки, смещение и ослабление железного сердечника и зажима, а затем план лечения трансформатора и предпринятые профилактические меры. были определены. Когда обмотка серьезно деформирована из-за короткого замыкания трансформатора и обмотка нуждается в замене, следует уделить внимание повторной сборке чипа железного сердечника, сушке всех изоляционных частей, обработке трансформаторного масла. и общая сушка трансформатора.