Основные виды повреждений трансформатора

Капитальный ремонт «со сменой обмоток» это сложный ремонт связанный с выемкой активной части трансформатора, расшихтовкой магнитопровода и снятием катушек высокого( ВН) и низкого (НН) напряжения.

Необходимость капитального ремонта со сменой обмоток может быть вызвана повреждением обмоток и(или) магнитной системы вследствие межвитковых и короткого замыканий трансформатора или износом изоляции обмоток. Износ изоляции провода обмоток обычно вызван долговременным перегревом трансформатора и (или) его долговременная эксплуатация с «плохим» трансформаторным маслом. Степень износа изоляции обмоток оценивается визуально и на излом 90 градусов. Если она эластична, не ломается при изгибе под углом 90 градусов, имеет светлый цвет, то изоляция считается хорошей. Если она хрупкая, ломается и имеет темный цвет, то изоляция считается неудовлетворительной. В этом случае необходим капитальный ремонт трансформатора со сменой обмоток и переизоляцией проводов обмоток (снятие и наложение новой изоляции) с дальнейшей намоткой катушек. При правильной эксплуатации - трансформаторы 50-х годов выпуска имеют хорошее состояние изоляции обмоточного провода.

ПРИМЕРЫ ХАРАКТЕРНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ИХ РЕМОНТ НА ПРЕДПРИЯТИИ ООО «ВИТОК»

Основные виды повреждений, их признаки, возможные причины и способы выявления

Основные виды повреждений	Признаки повреждений	Возможные причины повреждений	Способы выявления повреждений
МАГНИТОПРОВОД
Дефектность межлистовой изоляции	Ухудшение состояния масла (понижение температуры вспышки, повышение кислотности, понижение пробивного напряжения); увеличение потерь холостого хода	Старение межлистовой бумажной изоляции, отдельные местные дефекты	Внешний осмотр при вынутой активной части. Специальные испытания
Пожар в стали	Появление газа в газовом реле и работа газовой защиты на сигнал; понижение температуры вспышки масла; специфический резкий запах и темный цвет масла вследствие его разложения	Повреждение изоляции стяжных шпилек, дающее короткозамкнутый контур. Касание какой-либо металлической частью стержня в двух точках. Местное повреждение межлистовой изоляции, дающее замыкание листов стали. Неправильное заземление, создающее короткозамкнутый контур. У стыкового магнитопровода – разрушение или отсутствие изолирующих прокладок в стыках	Внешний осмотр активной части. Испытания.
Местное замыкание листов стали. Это повреждение отличается от пожара встали лишь размерами дефекта	Появление горючего черного газа в газовом реле в результате местного перегрева и разложения масла	Наличие каких-либо посторонних металлических или токопроводящих частей, замыкающих в данном месте листы стали	Внешний осмотр при вынутой активной части
Ненормальное гудение, дребезжание, жужжание и т.п. у шихтованного магнитопровода	_	Ослабление прессовки магнитопровода. Разболчивание и свободное колебание крепящих деталей. Колебание отстающих крайних листов стали в стержнях или ярмах. Повышенное против номинального первичное напряжение	Внешний осмотр при вынутой активной части и проверка состояния прессующих и крепящих магнитопровод деталей, а также наличия отставания крайних листов в стержнях или ярмах. Проверка величины первичного напряжения, подаваемого на трансформатор
Недопустимое гудение у стыкового магнитопровода	_	Ослабление прессовки стыков. Пробой или разрушение изолирующих прокладок в стыках	Внешний осмотр при вынутой активной части и проверка состояния стыков, а также изолирующих прокладок в стыках
Недопустимо большие потери холостого хода у броневого трехфазного трансформатора	_	Не вывернута обмотка на средней фазе. Этого дефекта у работающего трансформатора не может быть, но он наблюдается при испытаниях после ремонта	Проверка правильности запайки схемы с учетом направления намотки обмоток отдельных фаз
Обрыв заземления	Потрескивание внутри трансформатора при повышенном напряжении	_	Внешний осмотр при вынутой активной части и проверка состояния заземления
Основные виды повреждений	Признаки повреждений	Возможные причины повреждений	Способы выявления повреждений
ОБМОТКИ
Витковое замыкание	Работа газовой защиты на отключение: газ-горючий бело-серого или синеватого цвета. Ненормальный нагрев, иногда с характерным бульканьем масла. Небольшое увеличение первичного тока. Разные сопротивления постоянному току отдельных фаз. При значительных разрушениях- работа дифференциальной, а также максимальной защиты, если последняя установлена на стороне питания	Разрушение витковой изоляции вследствие старения в результате естественного износа или длительных перегрузок, или недостаточности охлаждения. Нарушение изоляции витков вследствие механических повреждений в результате толчков или деформации обмоток при коротких замыканиях и других аварийных режимах. Обнажение обмоток вследствие понижения уровня масла. Дефектность провода (заусенцы, внутренние раковины, плохая пайка и т.п.), не замеченная при изготовлении обмоток. Неправильная укладка витков и неправильное выполнение переходов. Неправильная опрессовка обмоток	Внешний осмотр активной части. Испытания: замер сопротивления постоянному току; три специальных испытания при пониженном напряжении с поочередным замыканием одной из фаз; прожиг обмотки для обнаружения места виткового замыкания путем провода к обмотке (при открытой активной части) пониженного напряжения (10-20%). В месте повреждения появится дым. При прожиге обмотки необходимо применять меры противопожарной безопасности. Ознакомление с охлаждающим устройством, его состоянием и работой.
Обрыв в обмотках	Работа газовой защиты вследствие дуги, которая возникает вместе обрыва и разлагает масло	Отгорание выводных концов вследствие электродинамических усилий при коротких замыканиях или вследствие плохих соединений. Плохая внутренняя пайка провода. Выгорание части витков вследствие виткового замыкания в обмотке	Проверка по показаниям амперметров, включенных в отдельные фазы. Проверка мегомметром при соединении обмоток звездой. Замеры сопротивлений постоянному току обмоток между линейными вводами при соединении в треугольник: при полном обрыве внутри треугольника результаты двух замеров равны, причем каждый равен сопротивлению фазы; третий замер фазы, где произошел обрыв, даст двойную величину сопротивления; при неполном обрыве третий замер даст несколько большее значение, чем два первых; внешний осмотр при вынутой активной части
Пробой на корпус	Работа газовой защиты, а у трансформаторов с заземленной нейтралью- также максимальной и дифференциальной защит	Дефектность главной изоляции вследствие старения или наличия трещин, отверстий, изломов и т.д. Увлажнение масла. Понижение уровня масла. Попадание сырости и грязи. Перенапряжения. Деформация обмоток при коротких замыканиях	Проверка мегомметром изоляции между обмотками и корпусом; испытание масла на анализ и на пробой; внешний осмотр при вынутой активной части
Междуфазное короткое замыкание обмоток	Работа газовой, дифференциальной и максимальной защит. Выброс масла через выхлопную трубу	Причины те же, что и при пробое на корпус. Замыкание на отводах. Замыкание на вводах	Внешний осмотр при вынутой активной части. Проверка мегомметром
Основные виды повреждений	Признаки повреждений	Возможные причины повреждений	Способы выявления повреждений
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ
Оплавление или выгорание контактных поверхностей	Работа газовой защиты, а иногда и дифференциальной и максимальной	Дефекты конструкции или сборка (недостаточное нажатие контактов и недостаточная упругость нажимных пружин). Перегревы от сверхтоков, возникающих при близких коротких замыканиях	Внешний осмотр при вынутой активной части. Проверка мегомметром (при наличии обрыва). Замер сопротивлений постоянному току на всех ответвлениях
Перекрытия между фазами или между отдельными ответвлениями. Дефект аналогичен междуфазному короткому замыканию обмоток	Работа газовой, дифференциальной и максимальной защит. Выброс масла через выхлопную трубу	Перенапряжения. Попадание сырости и влаги внутрь трансформатора. Дефекты в изолирующих частях (трещины, изломы и т.д.)	Внешний осмотр при вынутой активной части. Проверка мегомметром
Основные виды повреждений	Признаки повреждений	Возможные причины повреждений	Способы выявления повреждений
ВВОДЫ
Пробой на корпус	Работа максимальной и дифференциальной защит	Наличие трещин в изоляторе. Понижение уровня масла при загрязненной внутренней поверхности изолятора	Внешний осмотр. Отсоединение ввода и проверка его изоляции мегомметром
Перекрытие между вводами	Работа максимальной и дифференциальной защит	Набросы посторонних предметов на вводы	Внешний осмотр
Течь масла в местах уплотнений	_	Ослабла затяжка болтов; плохая уплотняющая прокладка	Внешний осмотр
Течь масла в армировке ввода	_	Дефекты в армировке (трещины и т.д.). Дефекты в пайке колпачка со шпилькой	Внешний осмотр
Основные виды повреждений	Признаки повреждений	Возможные причины повреждений	Способы выявления повреждений
БАК, РАДИАТОРЫ, РАСШИРИТЕЛЬ
Течь масла в местах уплотнений	_	Ослабла затяжка болтов. Дефектность уплотняющих прокладок	Внешний осмотр
Основные виды повреждений	Признаки повреждений	Возможные причины повреждений	Способы выявления повреждений
МАСЛО
Ненормальное повышение температуры масла и ненормальный нагрев	_	Неисправности в системе охлаждения (например, закрытые радиаторные краны, выход из строя дутьевых вентиляторов и т.д.). Перегрузка. Внутренние повреждения в трансформаторе	Проверка работы системы охлаждения. Проверка нагрузки, а также соответствия (по записям в журнале) температуры масла данной нагрузке. Обследование активной части.
Ухудшение качества масла	_	Внутренние повреждения, сопровождаемые крекинг-процессом, когда газообразные продукты разложения масла растворяются в остальном масле; такой процесс дает понижение температуры вспышки масла. Внутренние повреждения, сопровождаемые разложением масла другой. Выделяемые при этом газы негорючи и содержат водород и метан	Анализ масла. Анализ выделяемых маслом газов.
Основные виды повреждений	Признаки повреждений	Возможные причины повреждений	Способы выявления повреждений
РАБОТА ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ
На сигнал	_	Попадание воздуха в реле. Медленное понижение уровня масла. Внутренние повреждения, сопровождаемые крекинг-процессом. Короткое замыкание, сопровождаемое толчком масла через газовое реле	Анализ газов на: количество, цвет, запах, горючесть. Если газ без цвета, запаха и не горит, то работа реле на сигнал происходит из-за попадания воздуха. Если газ горит, то имеет место внутреннее повреждение в трансформаторе. Количество газа говорит о размере повреждения. Цвет газа показывает характер повреждения, а именно: бело-серый – бумага и электрокартон, желтый – дерево, черный – масло. Анализ масла. Внешний осмотр и выяснение причины снижения уровня масла
На отключение	_	А) Резкое понижение уровня масла; Б) Внутренние повреждения, сопровождаемые сильным выделением горючих газов	Анализ газов. Анализ масла. Внешний осмотр и выявление причины резкого снижения уровня масла

Все указанные виды повреждений, их признаки, причины и способы выявления не являются исчерпывающими. Приведены лишь основные, наиболее характерные неисправности и дефекты трансформаторов, с которыми приходится встречаться ремонтным работникам.