Dysfonctionnements dans le fonctionnement des transformateurs de puissance

Pendant le fonctionnement, l'apparition de divers types de défauts et de dysfonctionnements des transformateurs, affectant leur fonctionnement à des degrés divers, n'est pas exclue. Dans certains défauts, les transformateurs peuvent rester en service pendant une longue période, dans d'autres, ils doivent être immédiatement mis hors service. Dans tous les cas, la possibilité de travaux supplémentaires est déterminée par la nature des dommages. L'incapacité du personnel, l'adoption intempestive de mesures visant à éliminer des défauts parfois mineurs conduisent à des arrêts d'urgence des transformateurs.

Les causes des dommages sont des conditions de travail insatisfaisantes, une réparation de mauvaise qualité et l'installation de transformateurs. Défauts des éléments structurels individuels des transformateurs modernes, utilisation d'une qualité insuffisante matériaux isolants.

Les dommages à l'isolation, aux circuits magnétiques, aux dispositifs de commutation, aux spires, aux douilles remplies d'huile et en porcelaine sont typiques.

Endommagement de l'isolation des transformateurs

L'isolation principale est souvent endommagée en raison d'une violation de sa résistance électrique lorsqu'elle est mouillée, ainsi qu'en présence de petits défauts. Dans les transformateurs de 220 kV et plus, les défaillances sont associées à l'apparition de la "décharge rampante", qui est une destruction progressive de l'isolation par la propagation de décharges locales à la surface du diélectrique sous l'action de la tension de fonctionnement . Sur l'isolation de surface, une grille de canaux conducteurs apparaît, tandis que l'écart d'isolation calculé est réduit, ce qui entraîne la destruction de l'isolation avec la formation d'un arc puissant à l'intérieur du réservoir.

L'usure thermique intense de l'isolation des bobinages est provoquée par le gonflement de l'isolation supplémentaire des bobinages et l'arrêt associé de la circulation d'huile dû au colmatage partiel ou total des canaux d'huile.

Les dommages mécaniques à l'isolation des bobines se produisent souvent lors de courts-circuits dans le réseau électrique externe et d'une résistance électrodynamique insuffisante des transformateurs, ce qui résulte d'un affaiblissement des efforts pour presser les enroulements.

Dommages aux noyaux magnétiques des transformateurs

Les circuits magnétiques sont endommagés en raison d'une surchauffe due à la destruction du film de vernis entre les tôles et au frittage des tôles d'acier, en cas de rupture de l'isolation des broches de presse, en cas de court-circuit, lorsque des éléments individuels du circuit magnétique circuit s'avèrent être fermés les uns aux autres et au réservoir.

Défaillance des dispositifs de commutation des transformateurs

La défaillance des dispositifs de commutation PMB se produit lorsque le contact est rompu entre les bagues collectrices mobiles et les tiges conductrices fixes.La détérioration du contact se produit avec une diminution de la pression de contact et la formation d'un film d'oxyde sur les surfaces de contact.

Les commutateurs de changement sont des dispositifs assez complexes qui nécessitent un réglage minutieux, une inspection et des tests spéciaux. Les causes de défaillance de l'interrupteur de charge sont des dysfonctionnements dans le fonctionnement des contacteurs et des interrupteurs, des contacts brûlés des appareils de contacteur, le blocage des mécanismes de contacteur, la perte de résistance mécanique des pièces en acier et de la ouate de papier-bakélite. bobine résultant du recouvrement de l'entrefer extérieur de l'éclateur de protection.

La défaillance des robinets des enroulements aux dispositifs de commutation et aux traversées est principalement causée par l'état insatisfaisant des rations. liens de contact, ainsi que l'approche des sorties flexibles sur les parois des réservoirs, la contamination de l'huile par des impuretés mécaniques conductrices, notamment des oxydes et des particules métalliques provenant des systèmes de refroidissement.

Dommages aux traversées du transformateur

La défaillance des traversées de 110 kV et plus est principalement liée au mouillage de la base en papier. La pénétration d'humidité dans les traversées est possible si les joints sont de mauvaise qualité, lors du remplissage des traversées huile de transformateur à faible rigidité diélectrique. Notez que la défaillance des traversées s'accompagne généralement d'incendies de transformateurs, causant des dommages importants.

Une cause typique de défaillance des traversées en porcelaine est l'échauffement par contact dans les joints filetés des broches conductrices composites ou au point de connexion des barres omnibus externes.

Protection des transformateurs contre les dommages internes

Les transformateurs sont protégés contre les dommages internes dispositifs de protection de relais... Les principales protections rapides sont la protection contre les courants différentiels contre tous types de courts-circuits dans les enroulements et aux bornes du transformateur, la protection gaz contre les courts-circuits survenant à l'intérieur de la cuve du transformateur et accompagnés de dégagement de gaz et en {baissant le niveau d'huile, interruption de courant il n'y a pas de retard à partir d'une panne de transformateur accompagnée du passage de courants de court-circuit relativement importants.

Toutes les protections contre les dommages internes fonctionnent lorsque tous les disjoncteurs du transformateur sont désactivés et dans les sous-stations réalisées selon des schémas simplifiés (sans disjoncteurs du côté HT) - lorsqu'un disjoncteur de court-circuit est fermé ou qu'un disjoncteur de ligne électrique est désactivé.

Surveillance et détection des dommages à la santé des transformateurs survenant dans ceux-ci par analyse des gaz dissous dans l'huile

Pour détecter les défauts des transformateurs aux stades les plus précoces de leur apparition, lorsque le dégagement de gaz peut encore être très faible, ils sont largement utilisés en pratique opérationnelle par analyse chromatographique des gaz dissous dans l'huile.

Le fait est qu'avec le développement de pannes de transformateur causées par un chauffage à haute température, l'huile et l'isolation solide se décomposent avec la formation d'hydrocarbures légers et de gaz (avec une composition et une concentration assez spécifiques), qui se dissolvent dans l'huile et s'accumulent dans le relais de gaz du transformateur. La période d'accumulation de gaz dans le relais peut être assez longue et le gaz qui s'y accumule peut différer considérablement de la composition du gaz prélevé près du lieu de sa libération.Par conséquent, le diagnostic de panne basé sur l'analyse du gaz prélevé sur le relais est difficile et peut même être retardé.

L'analyse d'un échantillon de gaz dissous dans l'huile, en plus d'un diagnostic plus précis du défaut, permet d'observer son évolution avant de déclencher le relais gaz. Et même en cas d'avarie importante, lorsque la protection gaz est activée lors du déclenchement du transformateur, la comparaison des compositions du gaz prélevé au relais et dissous dans l'huile peut être utile pour une appréciation plus juste de la sévérité de les dégâts.

La composition et les concentrations limites des gaz dissous dans l'huile, des transformateurs en bon état et avec des types de dommages typiques ont été déterminées. Par exemple, lorsque de l'huile se décompose sous l'action d'un arc électrique (chevauchement dans l'interrupteur), de l'hydrogène est majoritairement libéré. Parmi les hydrocarbures insaturés, l'acétylène prédomine, qui est dans ce cas un gaz caractéristique. Le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone sont présents en petites quantités.

Et voici le gaz libéré lors de la décomposition de l'huile et l'isolation solide (fermeture de tour en tour dans l'enroulement) diffère du gaz formé uniquement lors de la décomposition de l'huile dans une teneur notable en oxyde et dioxyde de carbone

Afin de diagnostiquer périodiquement les dommages causés par les transformateurs (2 fois par an), prélevez des échantillons d'huile pour l'analyse chromatographique des gaz dissous dans l'huile, tandis que des seringues médicales sont utilisées pour prélever des échantillons d'huile.

L'échantillonnage de l'huile s'effectue comme suit: nettoyé de la saleté sur le tuyau de dérivation de la vanne destinée à l'échantillonnage, un tuyau en caoutchouc est placé sur le tuyau de dérivation.Le robinet est ouvert et le tuyau est rincé avec de l'huile du transformateur, l'extrémité du tuyau est soulevée pour éliminer les bulles d'air. Une pince est installée à l'extrémité du tuyau; l'aiguille de la seringue est injectée dans la paroi du tuyau. Obtenez l'huile dans la seringue et ensuite! l'huile est drainée à travers l'aiguille de lavage de la seringue, l'opération de remplissage de la seringue avec de l'huile est répétée, la seringue remplie d'huile est injectée avec l'aiguille dans le bouchon en caoutchouc et sous cette forme est envoyée au laboratoire.

L'analyse est effectuée dans des conditions de laboratoire à l'aide d'un chromatographe. Les résultats de l'analyse sont comparés aux données agrégées sur la composition et la concentration de gaz libérés lors de divers types de pannes de transformateur, et une conclusion est tirée sur l'état de fonctionnement du transformateur ou de ses pannes et le degré de danger de ces pannes.

Par la composition des gaz dissous dans l'huile, il est possible de déterminer la surchauffe des connexions conductrices et des éléments structurels du châssis du transformateur, les décharges électriques partielles dans l'huile, la surchauffe et le vieillissement de l'isolation solide du transformateur.