Зашто се језгро трансформатора слави као главно срце енергетског трансформатора?

Као главни апарат и централна опрема у електроенергетској индустрији, гвоздено језгро енергетског трансформатора представља виталну функционалну и структурну компоненту за обезбеђивање несметаног протока магнетног кола, конверзије енергије и електричне сигурности. Са становишта енергетске опреме и електричне сигурности, кварови на гвозденим језграма трансформатора не могу се превидети.

Почевши од описа радног стања трансформаторских гвоздених језгара, овај рад разјашњава принцип уземљења у једној тачки за језгра трансформатора, анализира узроке кварова уземљења у гвозденим језграма трансформатора и даје методе за руковање и детекцију кварова.

1 Опис радних услова језгра енергетског трансформатора

Језгро чини структурно срце енергетског трансформатора, пружајући суштинску подршку за магнетни флукс и конверзију енергије. Током нормалног рада, језгро генерише изузетно јако наизменично магнетно поље због високог напона и великих струја, што резултира значајном разликом потенцијала у односу на земљу. Ова разлика потенцијала може изазвати појаву пражњења између језгра и резервоара за уље. Јака пражњења могу директно оштетити језгро трансформатора, намотаје и кућиште, потенцијално довести до несрећа на трансформатору и опасности при раду.

2 Принцип уземљења у једној тачки за језгра енергетских трансформатора

Уземљење у једној тачки за језгра енергетских трансформатора укључује обезбеђивање ламинација да формирају јединствену потенцијалну раван. Ово се постиже повезивањем дела језгра са стезном плочом језгра причвршћеном за унутрашњи зид резервоара преко стезних жица или вијака. Ово обезбеђује потенцијалну униформност како унутар језгра тако и између језгра и резервоара. Ако језгро покаже неравнине, савијање или савијање, оно лако олакшава електрично уземљење кроз ламинације. Унутар наизменичног електромагнетног поља, ово индукује наизменичне струје унутар језгра, потенцијално формирајући локализована кола. Сходно томе, унутар језгра долази до локализованог, пролазног ослобађања топлоте, што доводи до превисоких унутрашњих температура, значајног ослобађања штетних гасова, активирања система заштите гаса и гашења трансформатора. Ови проблеми нарушавају функционалност трансформатора у електроенергетским системима и мрежама.

3 Примарни узроци кварова уземљења језгра трансформатора снаге

(1) Присуство страних предмета унутар енергетског трансформатора

 Хронолошки, постојање страних предмета манифестује се у неколико фаза:

Прво, током производње, неадекватна прецизност у производњи језгра и недовољно чишћење унутрашњих области и компоненти језгра могу оставити остатке остатака, угрожавајући ефикасност уземљења језгра.

Друго, током инсталације, механичке спољне силе могу изазвати деформацију језгра и изобличење кућишта, померање материјала и стварање више тачака уземљења. То доводи до кратких спојева, затворених петљи и прегревања.

Треће, током пуњења уља, подстандардни квалитет уља може унети металне загађиваче који се пријањају у близини језгра, ометајући контролу тачке уземљења и формирајући више тачака уземљења.

Четврто, током одржавања и рада, хабање, корозија и вибрације унутар трансформатора стварају зрнасте металне остатке и прашкасте загађиваче. Ове честице се инфилтрирају у језгро, ометајући његово нормално функционисање и стварајући оперативне грешке и латентне опасности.

(2) Недовољан зазор у језгру енергетског трансформатора

Претерана близина стезаљки језгра и централних иглица може довести до неадекватног размака уземљења или лошег причвршћивања током уземљења језгра. Оперативно померање тада може изазвати појаву пражњења. Отпуштање одстојника језгра може изазвати контакт између језгра и кућишта, изазивајући кратке спојеве.

(3) Улазак воде у енергетски трансформатор

Током уградње или одржавања по влажном времену, неспровођење мера хидроизолације или изолације може оштетити изолацију језгра. Ламинације папира засићене влагом, када су изложене високом напону, лако изазивају кратке спојеве између језгра и уземљења и грешке при пражњењу.

4 Фундаментални узроци прегревања језгра трансформатора снаге

(1) Подстандардни стандарди производње. Што је енергетски трансформатор модернији и аутоматизованији, то је већа потражња за напредним техникама производње. Одређеним производним јединицама трансформатора недостају потребне квалификације за нове структуре, материјале и спецификације, што резултира практичним проблемима као што су недовољна прецизност, непотпуно чишћење и неусаглашене технике. Ово доводи до прегревања језгра, угрожавајући укупну стабилност.

(2) Подстандардне технике уградње. Током инсталације, непридржавање принципа уземљења у једној тачки за језгро доводи до неадекватног затезања завртња, недовољне дужине жице за уземљење или нетачне локације уземљења. Ово доводи до контакта језгра са кућиштем, што на крају доводи до квара уземљења језгра и изазива прегревање током рада.

5. Методе за решавање кварова уземљења језгра трансформатора снаге

Примарне методе за решавање кварова уземљења језгра у енергетским трансформаторима обухватају: руковање повременим кваровима уземљења са више тачака, управљање вишеструким кваровима уземљења са мерљивим вредностима отпора изолације и решавање кварова уземљења са више тачака без вредности отпора изолације (такође се називају мртво уземљење). Овај одељак првенствено илуструје приступ за повремене кварове уземљења са више тачака.

6 Детекција кварова уземљења језгра трансформатора снаге

(1) Стандардизовати процедуре инспекције. Током инсталације, уверите се да су игле за позиционирање обрнуте или уклоњене. Пажљиво проверите да ли су све компоненте исправне величине, одговарајуће продужене и да имају само једну спојну плочу где је то потребно. Поред тога, потврдите да су сви завртњи и навртке безбедно причвршћени и проверите да ли производни процес ламинација од силицијумског челика испуњава оптималне стандарде. У основи елиминише могућност вишеструких тачака уземљења.

(2) Поступци темељног чишћења. Након производње, инсталације или већих модификација енергетских трансформатора, извршите свеобухватно чишћење унутрашњих компоненти. Уверите се да нема вишка металних жица или чак ситних металних честица унутар трансформатора, што би могло предиспонирати слојеве силиконског челика за више тачака уземљења.

(3) Одржавајте чистоћу резервоара. Спроведите рутинске инспекције хладњака и уљних пумпи током рада трансформатора да бисте спречили локализовано прегревање језгра и превремени квар. Ово спречава да металне честице настале трењем уђу у резервоар преко уља. Акумулација прекомерних честица током времена неизбежно доводи до вишеструких тачака уземљења.

(4) Побољшати оперативни надзор. Ово омогућава брзу поправку након откривања кварова уземљења језгра у енергетским трансформаторима или покретање истраге када се појаве сумњиви фактори. Таква будност осигурава да се кварови уземљења језгра спрече пре него што се појаве.