Как диагностировать короткое замыкание в трехфазном трансформаторе?

Точная диагностика короткого замыкания втрехфазные трансформаторыимеет решающее значение для обеспечения безопасности электросетей и предотвращения повреждения оборудования. Обычно требуется комплексная оценка, объединяющая эксплуатационные явления, электрические испытания и анализ испарения масла.

I. Аномальные явления во время работы

1. Активация устройства защиты (прямые сигналы)
Активация дифференциальной защиты: Это основная защита трансформатора, чутко обнаруживающая межвитковые и междуфазные замыкания во внутренних обмотках, а также одинаковые замыкания на выводах. Срабатывание дифференциальной защиты явно указывает на внутреннее короткое замыкание.
Активация газового реле:
Легкий газ: посылает сигнал, возможно, из-за скопления газа, вызванного незначительной неисправностью.
Тяжелый газ: срабатывает непосредственно, указывая на серьезную внутреннюю неисправность, вызывающую большое количество газа или сильный выброс масла.
Активация защиты от перегрузки по току: В качестве резервной защиты активация защиты от перегрузки по току также может быть вызвана внутренними короткими замыканиями, особенно когда дифференциальная защита не срабатывает.
Активация клапана сброса давления или разбрызгивание масла: Сильное внутреннее короткое замыкание генерирует большое количество тепла, вызывая быстрое испарение изоляционного масла, что приводит к скачку давления, вызывающему срабатывание клапана сброса давления или даже разбрызгивание масла из бака.

2. Необычные звуки
Трансформатор издает тяжелый, неравномерный гудящий звук, иногда сопровождающийся звуком кипения или потрескивания. Это происходит из-за огромной электродинамической силы, создаваемой током короткого замыкания, вызывающей сильную вибрацию и ослабление обмоток.

3. Аномальное повышение температуры
Указатель температуры масла и термометр обмотки указывают на быстрое повышение температуры. Короткое замыкание приведет к локальному выделению большого количества тепла, которое быстро распространится на весь трансформатор.

4. Трехфазный дисбаланс электрических параметров.
Мониторинг показывает аномальное увеличение тока в одной или двух фазах, что приводит к серьезному дисбалансу трехфазного выходного напряжения.

5. Визуальный осмотр
Осмотрите корпус трансформатора на наличие признаков перегрева, таких как вздутия, деформация или изменение цвета краски.

Проверьте, не снизился ли значительно уровень масла (возможно, из-за разбрызгивания масла).

Осмотрите втулки на наличие трещин или признаков эрозии вследствие разряда.

II. Профессиональные электрические испытания и анализ после отключения электроэнергии

1. Испытание сопротивления изоляции

Цель: Определить состояние изоляции обмоток с землей (сердечником) и между обмотками.

Метод: Используйте мегаомметр на 2500 В или 5000 В для измерения сопротивления изоляции между «высоким и низким и землей» и «низким и высоким и землей».

2. Испытание сопротивления постоянному току (один из ключевых методов)

Назначение: Для диагностики межвитковых замыканий, плохого контакта выводов и т.п.

Метод: Используйте тестер сопротивления постоянному току для измерения сопротивления постоянного тока обмоток на выходных клеммах каждой фазы. Для трехфазных трансформаторов обычно измеряют сопротивление линии (AB, BC, CA).

3. Тест на коэффициент поворота

Цель: Проверка межвитковых замыканий.

Метод: Используйте тестер коэффициента трансформации для измерения коэффициента трансформации в каждом положении отвода.

4. Испытание на деформацию обмотки (анализ частотной характеристики)

Цель: Диагностировать, подверглись ли обмотки механической деформации (скручиванию, выпучиванию, смещению) под действием электродинамической силы тока короткого замыкания. Методы: в обмотку подается сигнал качающейся частоты, и для получения спектра измеряются его частотные характеристики.

5. Масляная хроматография (ДГА).
Цель: Определить характер и тяжесть внутренних неисправностей путем анализа характерных газов, растворенных в изоляционном масле.

Методы: Пробы нефти отбираются и подвергаются хроматографическому анализу в лаборатории.