Hvorfor hyldes transformatorkernen som hovedhjertet i en krafttransformator?

Som det centrale apparat og det centrale udstyr inden for elindustrien udgør jernkernen i en krafttransformator en vital funktionel og strukturel komponent til at sikre uhindret magnetisk kredsløbsflow, energikonvertering og elektrisk sikkerhed. Fra perspektiver af kraftudstyr og elektrisk sikkerhed kan fejl i transformatorjernkerner ikke overses.

Begyndende med en beskrivelse af driftstilstanden af ​​transformerjernkerner, belyser dette papir princippet om enkeltpunktsjording for transformerjernkerner, analyserer årsagerne til jordingsfejl i transformatorjernkerner og giver metoder til fejlhåndtering og -detektion.

1 Beskrivelse af Power Transformer Core-driftsbetingelser

Kernen udgør det strukturelle hjerte i en krafttransformator, der giver væsentlig støtte til magnetisk flux og energiomdannelse. Under normal drift genererer kernen et ekstremt stærkt magnetisk vekselfelt på grund af høj spænding og store strømme, hvilket resulterer i en betydelig potentialforskel til jord. Denne potentialforskel kan forårsage udledningsfænomener mellem kernen og olietanken. Alvorlige udladninger kan direkte beskadige transformatorkernen, viklingerne og huset, hvilket potentielt kan føre til transformatorulykker og driftsfarer.

2 Princippet om enkeltpunktsjording for krafttransformerkerner

Enkeltpunktsjording for krafttransformatorkerner involverer sikring af lamineringerne til at danne et samlet potentialplan. Dette opnås ved at forbinde en sektion af kernen med en kernespændeplade fastgjort til den indvendige tankvæg via klemtråde eller bolte. Dette sikrer potentiel ensartethed både i kernen og mellem kernen og tanken. Hvis kernen udviser ujævnheder, vridninger eller bøjninger, letter den let elektrisk jording gennem lamineringerne. Inden for et vekslende elektromagnetisk felt inducerer dette vekselstrømme i kernen, hvilket potentielt danner lokaliserede kredsløb. Som følge heraf forekommer lokaliseret, forbigående varmeafgivelse inde i kernen, hvilket fører til for høje interne temperaturer, betydelig frigivelse af skadelige gasser, aktivering af gasbeskyttelsessystemer og transformatorslukning. Disse problemer forringer transformatorens funktionalitet inden for strømsystemer og netværk.

3 Primære årsager til strømtransformerens kernejordingsfejl

(1) Tilstedeværelse af fremmedlegemer i krafttransformatoren

 Kronologisk manifesterer eksistensen af ​​fremmedlegemer sig i flere faser:

For det første, under fremstillingen, kan utilstrækkelig præcision i kernefremstilling og utilstrækkelig rengøring af indvendige områder og kernekomponenter efterlade restaffald, hvilket kompromitterer effektiviteten af ​​kernejording.

For det andet kan mekaniske eksterne kræfter under installationen forårsage kernedeformation og kappeforvrængning, forskydning af materialer og skabe flere jordingspunkter. Dette fører til kortslutninger, lukkede kredsløb og overophedning.

For det tredje, under oliepåfyldning, kan substandard oliekvalitet introducere metalliske forurenende stoffer, der klæber tæt på kernen, forstyrre jordingspunktets kontrol og danne flere jordingspunkter.

For det fjerde genererer slid, korrosion og vibrationer i transformeren under vedligeholdelse og drift granuleret metalaffald og pulverformige forurenende stoffer. Disse partikler infiltrerer kernen, forstyrrer dens normale funktion og skaber driftsfejl og latente farer.

(2) Utilstrækkelig plads i krafttransformatorkernen

For tæt nærhed mellem kerneklemmer og centrale stifter kan resultere i utilstrækkelig jordingsafstand eller dårlig fiksering under kernejording. Operationel forskydning kan så udløse udledningsfænomener. Løsning af kerneafstandsstykker kan forårsage kerne-til-indkapsling-kontakt, hvilket inducerer kortslutninger.

(3) Vandindtrængen i krafttransformatoren

Under installation eller vedligeholdelse i vådt vejr kan manglende implementering af vandtætnings- eller isoleringsforanstaltninger beskadige kerneisoleringen. Fugtmættede papirlamineringer, når de udsættes for høj spænding, forårsager let kerne-til-jord kortslutninger og afladningsfejl.

4 Grundlæggende årsager til overophedning af krafttransformatorkernen

(1) Substandard fremstillingsstandarder. Jo mere moderne og automatiseret krafttransformatoren er, jo større er efterspørgslen efter avancerede fremstillingsteknikker. Visse transformatorproduktionsenheder mangler de nødvendige kvalifikationer til nye strukturer, materialer og specifikationer, hvilket resulterer i praktiske problemer såsom utilstrækkelig præcision, ufuldstændig rengøring og ikke-kompatible teknikker. Dette fører til overophedning af kernen, hvilket kompromitterer den generelle stabilitet.

(2) Understandard installationsteknikker. Under installationen fører manglende overholdelse af enkeltpunktsjordingsprincippet for kernen til utilstrækkelig skruetilspænding, utilstrækkelig jordledningslængde eller forkert jordingsplacering. Dette får kernen til at komme i kontakt med foringsrøret, hvilket i sidste ende resulterer i en kernejordsfejl og udløser overophedning under drift.

5. Metoder til adressering af Power Transformer Core-jordfejl

De primære metoder til at adressere kernejordingsfejl i strømtransformatorer omfatter: håndtering af intermitterende flerpunktsjordingsfejl, håndtering af flerpunktsjordingsfejl med målbare isolationsmodstandsværdier og løsning af flerpunktsjordingsfejl uden isolationsmodstandsværdier (også kaldet dødjording). Dette afsnit illustrerer primært tilgangen til intermitterende flerpunktsjordingsfejl.

6 Registrering af Power Transformer Core-jordfejl

(1) Standardiser inspektionsprocedurer. Under installationen skal du sikre dig, at positioneringsstifterne enten er vendt om eller fjernet. Kontroller omhyggeligt, at alle komponenter er korrekt dimensioneret, passende forlænget og kun har én forbindelsesplade, hvor det kræves. Bekræft desuden, at alle skruer og møtrikker er forsvarligt fastgjort, og inspicér, om fremstillingsprocessen for siliciumstållamineringer opfylder optimale standarder. Grundlæggende eliminer muligheden for flere jordingspunkter.

(2) Grundige rengøringsprocedurer. Efter fremstilling, installation eller større ændringer af strømtransformatorer skal du udføre en omfattende rengøring af interne komponenter. Sørg for, at der ikke er overskydende metaltråde eller endda små metalpartikler tilbage i transformeren, hvilket kan prædisponere siliciumstållamineringerne til flere jordingspunkter.

(3) Oprethold tankens renhed. Udfør rutineinspektioner af kølere og oliepumper under transformatordrift for at forhindre lokal overophedning af kerne og for tidlig fejl. Dette forhindrer metalpartikler genereret af friktion i at komme ind i tanken via olien. Ophobning af for store partikler over tid fører uundgåeligt til flere jordingspunkter.

(4) Forbedre den operationelle overvågning. Dette muliggør hurtige afhjælpende handlinger ved detektering af kernejordingsfejl i strømtransformatorer eller initiering af undersøgelser, når mistænkelige faktorer opstår. En sådan årvågenhed sikrer, at kernejordingsfejl forhindres, før de opstår.