Elektromos földelési hibák a transzformátorokban: okok, következmények és védelmi módszerek

A transzformátorok alapvetően számos energiaellátó rendszer gerincét képezik. Hatékonyan mozgatják az elektromos energiát,-különösen a feszültség növelésekor vagy csökkentésekor. De annak ellenére, hogy a transzformátorok kemények, nem legyőzhetetlenek. Az egyik probléma, amellyel a kezelők igazán nem akarnak foglalkozni, az elektromos földelési hibák,-mert amikor előfordulnak, károsak és veszélyesek is lehetnek.

További információért kattintson a képre.

Elektromos földzárlat akkor fordul elő, ha egy feszültség alatt álló vezető valamilyen módon nem szándékosan érintkezik valami földelt dologgal,-például a transzformátor tartállyal, a maggal vagy a földelés/föld csatlakozással.

Amikor ez megtörténik, abnormális árampályát kap. És attól függően, hogy mennyire súlyos (és milyen gyorsan észlelhető), a következőkhöz vezethet:

berendezés sérülése,

kimaradások,

ívképződés vagy túlmelegedés,

és valós biztonsági kockázatok a közelben tartózkodók számára.

A transzformátorokban az elektromos földzárlatok különböző helyeken,{0}}például az elsődleges tekercsben, a szekunder tekercsben vagy akár a belső szigetelési rendszeren belül is megjelenhetnek. Ha figyelmen kívül hagyják, vagy túl későn észlelik, a dolgok elég gyorsan „problémából” „nagyjavítássá” válhatnak.

Az elektromos földelési hibák megjelenésének néhány tipikus oka van. Egyesek fokozatosak, mások hirtelenek és csúnyák:

A transzformátor szigetelése lassan öregszik a hő, a nedvesség és az elektromos igénybevétel miatt. Idővel a szigetelés annyira gyengülhet, hogy a vezetők elkezdhetnek "találni" a földhöz vezető utat.

A nedvesség nagy dolog. Ha víz kerül a transzformátorba (gyakran szivárgás vagy rossz kezelés miatt), az csökkenti a szigetelés szilárdságát, és sokkal valószínűbbé teszi a meghibásodást.

Néha egyáltalán nem elektromos,{0}}hanem fizikai. A rezgések, a szállítási sérülések vagy a rövidzárlatokból származó mechanikai erők- károsíthatják a tekercsszigetelést, és utat képezhetnek a földhöz.

A villámcsapások és a kapcsolási túlfeszültségek túlterhelhetik a szigetelést az elviselhető mértéken túl. Még ha a transzformátor túléli is, az ismétlődő feszültségek a szigetelést meghibásodás felé tolhatják.

Nem ez a leggyakoribb ok, de előfordul. A szigetelőanyagok vagy az összeszerelés minőségének hibája végül egyelektromos földelési hibaa transzformátor üzembe helyezése után.

Legyünk valódiak: még egy "kis" elektromos földelési hibát is érdemes komolyan venni. A hatások a bosszantótól a katasztrofálisig terjedhetnek.

Íme, mi történhet:

Hatás	Mit jelent
Berendezés károsodás	A hibaáram megégetheti vagy megfeszítheti a tekercseket, a szigetelést és más magkomponenseket.
Áramkimaradások	A védelmi rendszerek leoldhatnak, és kikapcsolhatják a transzformátort.
Tűzveszély	Súlyos meghibásodások túlmelegedést, ívgyulladást és potenciálisan tűzveszélyt okozhatnak.
Csökkentett transzformátor élettartam	A hibaaktivitás felgyorsítja a szigetelés öregedését. Ha folyamatosan ismétli a problémát, a transzformátor nem fog kitartani.
Biztonsági veszélyek	Egyes esetekben a földhibák veszélyes érintési feszültségeket hozhatnak létre, amelyek veszélyeztetik a személyzetet.

Mivel a transzformátorok drágák és{0}}hosszú vezetékes eszközök, általában jobb, ha azonnal megvizsgáljuk a „kivárás” helyett.

A modern védelmi sémákat úgy tervezték, hogy korán észleljék az elektromos földzárlatokat, és leválasztsák a transzformátort, mielőtt a kár súlyosabbá válna. A gyakori megközelítések a következők:

A differenciálrelék összehasonlítják a bejövő és a kimenő áramokat. Ha egy beállított küszöbértéket meghaladó eltérés van, az belső hibát jelezhet,{1}}beleértve a földzárlatot is.

Ezek a relék figyelik a rendellenes áramot a föld felé. Ha az értékek rossznak tűnnek, a relé leoldja a megszakítót, hogy megvédje a transzformátort.

A semleges földelő ellenállások korlátozzák a hibaáramot. Ez segít csökkenteni a berendezés károsodását, és továbbra is lehetővé teszi a védelmi rendszer számára, hogy elvégezze a feladatát.

Folyamatos ellenőrzési ügyek. Az olyan tesztek, mint a szigetelési ellenállás mérése és az oldott gáz elemzése (DGA), feltárhatják a fejlődő szigetelési problémákat, mielőtt az elektromos földzárlat teljes mértékben bekövetkezne.

A túlfeszültség-levezetők segítenek megvédeni a transzformátort a villámcsapástól és a kapcsolási tranziensektől,{0}}alapvetően esélyt adva a szigetelésnek a harcra.

Ha megkérdezi a legtöbb megbízhatósági mérnököt, hogy mi működik a legjobban, általában azt mondják: karbantartás és felügyelet. Nincs bűvésztrükk,{1}}csak következetes erőfeszítés.

A jó megelőzési gyakorlatok általában a következők:

rutin ellenőrzések (tartály állapota, lezárások, földelési csatlakozások),

az olajállapot és a kapcsolódó mutatók ellenőrzése,

időszakos szigetelésvizsgálat,

és a diagnosztikai eredmények, például a DGA-trendek áttekintése.

A szigetelés romlásának korai észlelése drasztikusan csökkentheti a földzárlat kockázatát, és elkerülheti a későbbi költséges meghibásodásokat.

Az elektromos földelési hibák súlyosak, és általában nem javulnak maguktól. Ezeket kiválthatja a szigetelés meghibásodása, nedvesség behatolása, mechanikai sérülések vagy elektromos túlfeszültségek, például villámlás és kapcsolási események.

A jó hír? A megfelelő védelmi rendszerekkel-és a szilárd megelőző karbantartási rutinnal-az üzemeltetők hamarabb észlelhetik a problémákat, korlátozhatják a károkat, javíthatják a biztonságot és meghosszabbíthatják a transzformátor élettartamát. Röviden:korán figyelni, gyorsan reagálni, és ne hagyja figyelmen kívül a jeleket.

Lépjen kapcsolatba most

K: Pontosan mik az elektromos földhibák a transzformátorokban?

V: Elektromos földzárlatok akkor fordulnak elő, amikor egy feszültség alatt álló vezető véletlenül érintkezik a földelt alkatrészekkel, például a transzformátor tartályával/magjával vagy a földelési/földelési csatlakozással, és rendellenes áramutat hoz létre.

K: Melyek a leggyakoribb okok?

V: A gyakori okok közé tartozik a szigetelés romlása, nedvességszennyeződés, mechanikai sérülések, villámcsapás/túlfeszültség és (ritkábban) gyártási hibák.

K: Mi történik, ha az elektromos földelési hibát nem észleli gyorsan?

V: Tekercs- vagy szigeteléskárosodáshoz, védőkioldáshoz-és áramkimaradáshoz, ívképződés- és tűzveszélyhez, a transzformátorok felgyorsult elöregedéséhez, valamint a veszélyes érintési feszültségek potenciális biztonsági kockázataihoz vezethet.

K: Hogyan védik az elektromos földelési hibákat?

V: A tipikus védelem magában foglalja a differenciálvédelmet, a földzárlat reléket, a semleges földelési ellenállásokat, a szigetelésfigyelést (pl. tesztek és DGA), valamint a túlfeszültség elleni védelmet a tranziensek okozta károk korlátozása érdekében.