Крупные сбои трансформаторов, пожары и взрывы редко случаются мгновенно. Более 95% серьезных отказов постепенно эскалают в течение месяцев или лет из-за скрытых дефектов. На своих ранних стадиях эти начинающиеся неисправности производят слабые аномалии, которые незаметны невооруженным глазом или человеческими чувствами, такие как локализованные горячие пятна, незначительное просачивание масла, скрытая изоляционная влага, отслеживание бутона, низкочастотные вибрации и следы растворенных газов. Следовательно, они легко упускаются из виду во время обычных полевых походов.
Следующие разделы подробно описывают 8 наиболее распространенных категорий типичных дефектов трансформатора (номинальные дефекты трансформатора варьируются от 11 кВ, 33 кВ, 110 кВ, 220 кВ до 500 кВ), составленные в качестве практического полевого руководства для инженеров по эксплуатации и обслуживанию подстанций, электроэнергии и промышленного распределения энергии.
I. Проявления
Ранний этап: Незначительное увеличение влаги масла и фактора рассеивания (tan δ). Слабое частичное разряд (ПД) синее свечение видимо с помощью ночного ультрафиолетового (УФ) изображения. Слегкое пожелтение пресс-доски.
Средний этап: Непрерывное снижение разрушительного напряжения масла (BDV). Следовое количество водорода (H)2Ацетилен (C)2H2Анализ растворенного газа (DGA). Коэффициент дисбаланса сопротивления постоянного тока обмотки превышает пределы.
Поздний этап: Диэлектрический сбой во время испытаний с высоким потенциалом, короткое замыкание изоляции между поворотами или реле Бухолца, вызывающее катастрофическое выгорание.
II. Основные коренные причины
Проникновение атмосферной влаги из-за сбоев уплотнения в основном резервуаре или консерваторе, или деградации обезвоживающих дыхательных аппаратов; термическое старение бумажной изоляции от длительной перегрузки; медные/углеродные частицы, образующие проводящие мосты в масле; повторяющееся микро-повреждение изоляции от молнии и перенапряжения переключения.
III. Коррективные меры
Немедленный ответ: Выполняйте циркуляцию горячего масла под вакуумом и двухступенчатой точной фильтрацией масла. Полностью заменить масло, если коэффициент влаги или рассеивания превышает критические пределы.
Техническое обслуживание ремонта: Разберите резервуар для проверки ядра и катушки. Заменить стареющую, углеродированную или поврежденную обмотку и свинцовую изоляцию, а затем повторно обернуть и утвердить.
Ограничения и критерии (для трансформаторов ≤35kV): масло БДВ ≥35кВ; содержание влаги ≤ 35ppm при нормальной работе; коэффициент диэлектрического рассеивания тен дельта ≤2,5% при 90 ℃.
I. Проявления
Ранний этап: Инфракрасная (ИК) термография обнаруживает локализованную температурную дельту (ИнИнИнфракраснаятермография) от 3 до 8°C в корпусах, радиаторах или зажимах ядра. Никакого звукового шума или тревоги.
Средний этап: Верхняя температура масла (TOT) остается хронически повышенной. Цвет масла затемняется при ускоренном окислении. DGA указывает на увеличение оксидов углерода (CO, CO)2и углеводородов. Возникает загрязнение/забивание радиатора.
Поздний этап: Температура горячих точек обмотки превышает 120°С, что вызывает быструю карбонизацию изоляции и массовую эволюцию газа. Происходит критическое отключение реле Бухолца (тяжелый сбой), приводящее к сбою терминального актива.
II. Основные коренные причины
Хроническая перегрузка или тяжелый трехфазный дисбаланс нагрузки; сбои вентилятора охлаждения/масляного насоса или загрязненные плавники радиатора; высокосопротивляемые свободные соединения на конечных клапанах или контактах сменителя крана; многоточечное заземление ядра, вызывающее массовое перегрев вихревого тока; плохая вентиляция подстанции или интенсивное солнечное излучение, блокирующее рассеивание тепла.
III. Коррективные меры
Живые/полевые средства: Перебалансировать трехфазную нагрузку; чистить внешнее загрязнение от плавников радиатора; ремонт/замена поврежденных вентиляторов или насосов охлаждения; оптимизировать вентиляцию помещения.
Обслуживание сбоя/ремонта: Чистите, переориентируйте и крутите крутящий момент вниз свободные конекторы и контакты сменителя крана, заменяя окисленные компоненты. Устранение неисправностей изоляции ядра для устранения многоточных неисправностей заземления.
Ограничения и критерии: Повышение температуры обмотки над окружающей средой ≤65 К, максимальная температура горячих точек ≤105 ℃ TOT при нормальной работе ≤85 ℃ (для ONAN / ONAF).
I. Проявления
Ранний этап: Шпики в показателях частичного разряда (PD). Производство газа на низком уровне в нефти (в основном углеводороды). Слабое, прогрессивное увеличение дисбаланса сопротивления постоянного тока.
Средний этап: Частые газовые сигнализации Buchholz. Острые, четкие акустические аномалии внутри резервуара. Фазовое смещение выходного напряжения. Превышенные токи утечки постоянного тока. DGA подтверждает следы ацетилена (C2H2).
Поздний этап: Электрическая дуга пробивает оставшийся диэлектрический барьер. Дифференциальная защита и защита от тяжелых газов Buchholz Secretly. Это вызывает плавление, нефтяное извержение и катастрофический пожар.
II. Основные коренные причины
Деградированная межповоротная изоляция из-за влаги, термического старения или загрязнения металлическими частицами; диэлектрический пробив от молнии или переключения; физическое смещение обмотки, деформация или разрыв изоляции, вызванные массивными электромагнитными силами во время внешних коротких замыканий.
III. Коррективные меры
Немедленный ответ: Выполните вакуумную очистку масла для удаления влаги и твердых примесей. Проверьте резерваторы. Остановить операции для немедленных электрических диагностических испытаний (сопротивление постоянного тока, соотношение поворотов, SFRA).
Техническое обслуживание ремонта: Разберите резервуар, чтобы заменить поврежденные катушки. Повторно обернуть изоляцию, нанести вакуумное лаковое наполнение, и печь-вытверждение. Замените всю наборку обмотки, если структурное повреждение является значительным.
I. Проявления
Ранний этап: Загрязнение поверхности/накопление загрязнения на фарфоровых или композитных шкафах. Слабое отслеживание синей короны и слышимое «сипание» во время влажной или дождливой погоды. Без защитных сигналов.
Средний этап: На поверхности изолятора образуются постоянные карбонизированные следовательные пути. Ток заземления или коэффициент рассеивания (tan δ) испытательного крана (потенциального крана) превышает пределы. Водород (H)2Уровни повышаются.
Поздний этап: Внутренний катастрофический разрыв ядра конденсатора или разрыв фарфорового изолятора, приводящий к серьезному фазовому или фазовому сбою, вызывающему извержение масла или вспышку.
II. Основные коренные причины
Осадка соляного спрея, промышленной пыли или химических загрязнителей, образующих проводящий слой при влажности; структурные микро-трещины от неправильной установки во время установки или циклического теплового напряжения; разрыв верхнего уплотнения, позволяющий проникнуть вода; плохое заземление или открытое контурное обеспечение испытательного крана, создающего плавающий потенциальный разряд.
III. Коррективные меры
Полевые средства: Планируйте короткий перерыв для очистки изоляторных шкаф и нанесите силиконовые антизагрязненные покрытия с вулканизацией при комнатной температуре (RTV).
Обслуживание перебоев: Проверьте, очистите и надежно заземлите испытательный кран. Замените корпусы, показывающие структурные трещины, глубокое отслеживание углерода, внутреннее проникновение влаги или деградированные уплотнения.
I. Проявления
Ранний этап: Слабый плач/потение масла на фланцах, сварных швах или основной базе резервуара. Масло возвращается после чистоты. Нет активной капли; Очень склонны к игнорированию.
Средний этап: Непрерывное активное капляние. Выраженное масло объединяется на поверхности подушки или резервуара. Ускорение потери объема нефти. Когда трансформатор дышит, окружающая влага затягивается назад через эти пути утечки.
Поздний этап: Массивные потери масла от разрушенных сваров или полного сбоя уплотнения. Уровень масла падает ниже критического порога, подвергая активное ядро и обмотки газовому головному пространству, вызывая немедленную вспышку или пожар.
II. Основные коренные причины
Нитриловые/резиновые уплотнения подвергаются термической хрупкости, компрессивному набору или химическому старению; неравномерное применение крутящего момента на фланцевые болты или смещенные уплотнения во время сборки; шпильовые отверстия или коррозия на стенах труб и сварных швах из-за стоящей воды; локализованные структурные стрессовые трещины от хронических вибраций.
III. Коррективные меры
Незначительное/запланированное обслуживание: Замените деградированные уплотнения и крепления фланцевых креплений с помощью метода перекрестного узора в соответствии со стандартными спецификациями. Развертывайте специализированные полимерные герметикаты или онлайн-технологии композитной обертки для незначительной инкапсуляции трещин. Заменить плачевые клапаны.
Техническое обслуживание ремонта: Выцепить масло ниже линии неисправности, тщательно обезжирить область и повторно сварить кородированные швы. Выполните всеобъемлющее преобразование ржавчины и нанесите высокопрочные защитные покрытия.
I. Проявления
Ранний этап: Масло выглядит визуально ясным. Лабораторный анализ показывает незначительное увеличение влаги и количества твердых частиц; коэффициент рассеивания демонстрирует небольшую тенденцию к росту.
Средний этап: цвет масла значительно затемняется; На дне резервуара накопляются отложения шлама и твердых частиц. Снижение разрушительного напряжения (BDV). DGA указывает на рост горящихся неисправных газов (H2, CH4С2H4).
Поздний этап: Экстремальное закисление масла и высокий уровень суспендированных частиц углерода. BDV разрушается ниже 20 кВ. DGA указывает на критические концентрации ацетилена. Внутренний флэшовер становится неизбежным.
II. Основные коренные причины
Неисправное уплотнение резервуара или неисправные дыхательные устройства, пропускающие влагу и твердые частицы; непрерывные высокотемпературные операции, ускоряющие окисление масла, дающие кислотность и нерастворяемый шлам; внутренние локализованные PD или тепловые горячие точки, расщепляющие нефтяные углеводороды в горящиеся газы.
III. Коррективные меры
Легкое загрязнение: Установите двухступенчатый вакуумный очиститель масла для кондиционирования в режиме онлайн или оффлайн для дегазирования, обезвоживания и фильтрации твердых частиц. Введение полной рекуперации масла (обработка адсорбентной земли), если требуется нейтрализация кислоты.
Тежкая деградация: Выцепить и выбросить осужденный заряд масла. Промыть внутреннюю сборку ядра и катушки, чтобы удалить застрявший шлам. Вакуумно высушите изоляционную матрицу и заполните новым, сертифицированным минеральным изоляционным маслом.
Ограничения и критерии (Ограничения в эксплуатации): Общее количество кислот (ТАН) ≤ 0,1 мг КОГ/г; уменьшение точки вспышки ≤5℃ от исходной линии; нуль видимого свободного углерода.
I. Проявления
Ранний этап: Незначительное увеличение потерь без нагрузки. Слабые колебания в токе утечки земли от ядра к земле. Нет внешних аномалий.
Средний этап: Формирование закрытой петли через ядровые ламинации из-за нескольких точек заземления, приводящих массивные циркулирующие токи. Ток заземления ядра намного выше отраслевого эталона 0,1 А. Локальное перегрев ядра термически расщепляет окружающее масло.
Поздний этап: Межламинирующая изоляция выгорает, вызывая крупномасштабное плавление и сварку ядра. Потери без нагрузки растут, а локализованная тепловая энергия вызывает вторичную катастрофическую неисправность.
II. Основные коренные причины
Конденсация и накопление свободной воды из-за долгосрочной деградации герметизации, вызывающей внутреннюю коррозию; иностранные металлические мусоры (например, свободные шайки, сварный шлак или отрезки проволоки), оставленные во время исторических работ; повреждение изоляции ядра-зажима или структурные сдвиги под воздействием сил короткого замыкания, создающих непреднамеренный второй путь к земле.
III. Коррективные меры
Обслуживание сбоя/ремонта: Если проверяется многоточная земля, попытайтесь очистить временные или "мягкие" шорты с помощью метода разряда конденсатора или контролируемого сгорания тока. Если это неудачно, разберите ядро, чтобы вручную очистить мост, отремонтировать изоляцию и повторно проверить, чтобы проверить, что именно один Существует преднамеренная, твердая точка.
I. Проявления
Ранний этап: Слабое усиление нормального электромагнитного гумящего звука 100 Гц / 120 Гц. Слабый резонанс резервуара соответствует колебаниям нагрузки.
Средний этап: Жорсткие, металлические громкости, шумы гучания или щелкания. Сильный высокочастотный конструктивный резонанс радиаторных панелей и подключенных трубопроводов. Внешние конструктивные болты вибрируют свободно или отрезаются.
Поздний этап: Ламинационная стека ядра полностью расслабляется, наклоняя магнитную схему. Непрерывные тяжелые механические вибрации разрушают изоляцию обмотки, ножницы внутренних проводов, трещины швов сварки бака и вызывают системные утечки масла.
II. Основные коренные причины
Ослабление ключевых связывающих прутников, проходящих болтов или конструктивных элементов зажима из-за длительного циклического теплового расширения и рабочей вибрации; серьезный трехфазный дисбаланс нагрузки, создающий асимметричный макет магнитного потока и неравномерные переменные силы; деградированные или отсутствующие антивибрационные подложки под базой трансформатора.
III. Коррективные меры
Полевые средства: Управление конфигурациями распределения по потоку для минимизации фазового дисбаланса; проверить и затянуть все внешние конструктивные болты, монтажные шланги замка. Прикрепить амортизирующие вибрации эластомерные подушки к резонансным радиаторным брекетам.
Техническое обслуживание ремонта: Проведите вне резервуара капитальный ремонт для крутящего момента ядра связывающих прутников, флитч-пластин и зажимающих рам до стандартного номинального крутящего момента. Перезагрузите или замените поврежденные подушки под давлением и внутренние конструктивные опоры из дерева / пресс-доски.
