Fehleranalyse von ölgekühlten Transformatoren

1. Hauptursache für den Ausfall: Zufluss in die Leitung (Leitungsstörung)

• Wichtige Manifestationen:
  • Betriebsfehler (z. B. falsche Transformatorpaarung, Fehlbedienung von Schaltern).
  • Durch Überschläge in den Leitungen von Stufenschaltern kommt es zu Überspannungen und Spannungsspitzen.
  • Leitungsfehler (z. B. Überschläge) und fehlerhafte Phasenanpassung.
• Auswirkungen : Führt direkt zu Isolationsdurchschlägen, Wicklungsschäden oder Kernüberhitzung, was zu einem plötzlichen Ausfall des Transformators führt.

2. Sekundäre Ausfallursache: Isolationsverschlechterung

• Wichtige Manifestationen:
  • Alterung von Isolieröl, Isolierpapier und Isolierplatten aufgrund von Langzeitbetrieb, Temperaturschwankungen oder Feuchtigkeitseintritt.
• Auswirkungen Dies reduziert die durchschnittliche Lebensdauer des Transformators auf 17.8 Jahre – weit unter den erwarteten 35–40 Jahren. Bei Transformatoren, die 1983 ausfielen, betrug die durchschnittliche Lebensdauer 20 Jahre, was einen Abwärtstrend in der Haltbarkeit verdeutlicht.

3. Dritte Fehlerursache: Überlastung

• Wichtige Manifestationen:
  • Transformatoren mit geringer Kapazität, die über längere Zeiträume übermäßige Lasten tragen (z. B. Kraftwerke oder Energieversorgungsunternehmen mit ungeplantem Lastanstieg).
• Auswirkungen : Führt zu übermäßigem Temperaturanstieg und beschleunigt die Alterung der Isolierung. Beschädigte Dämmplatten und eine verminderte Festigkeit des Dämmpapiers führen bei Einwirkung äußerer Einflüsse zu einem Versagen der Isolierung und somit zu Ausfällen.

4. Vierte Ausfallursache: Unzureichende Wartung

• Wichtige Manifestationen:
  • Unzulässige Modifikation oder unsachgemäße Verwendung von Schutzvorrichtungen.
  • Fehlende notwendige Überwachungseinrichtungen für Transformatoren.
  • Kühlmittelverlust, übermäßige Schmutzablagerung und Korrosion von Bauteilen.
• Auswirkungen : Fügt aus kleinen Mängeln große Ausfälle hervor (z. B. führt eine nicht behobene Kühlmittelleckage zu Überhitzung; Korrosion beschädigt Kern und Wicklungen).

5. Weitere Fehlerursachen

(1) Dreiphasen-Lastunsymmetrie

• ManifestationLangfristig unausgeglichene Drehstromlasten führen zu Teilüberlastung und übermäßigem Temperaturanstieg.
• Auswirkungen : Verschlechtert die Isolierung und verursacht Kurzschlüsse zwischen den Spulen oder Phasen.

(2) Lose Verbindungen

• ManifestationUnsachgemäßes Anziehen von Schraubverbindungen, ungeeignete Verwendung ungleicher Metalle (was zu elektrochemischer Korrosion führt) und lose elektrische Verbindungen (während der Herstellung oder Wartung).
• Auswirkungen : Verursacht lokale Lichtbögen, Überhitzung oder schlechten Kontakt – obwohl das Phänomen in den letzten Jahren abgenommen hat.

(3) Mangelhafte Prozess-/Fertigungsfehler

• ManifestationEin kleiner Teil der Ausfälle ist auf Herstellungsfehler zurückzuführen, wie z. B. lose Buchsen, fehlende Stützen, lose Polster, mangelhafte Schweißnähte, unzureichende Kernisolierung, unzureichende Kurzschlussfestigkeit oder Fremdkörper im Tank.
• Auswirkungen : Versteckte Defekte, die unter harten Bedingungen (z. B. Überlastung, Kurzschluss) zu Ausfällen führen.

(4) Blitzeinschläge

• Manifestation: Weniger Ausfälle durch direkte Blitzeinschläge als in früheren Studien; nicht offensichtliche Blitzeinschläge werden jetzt als Leitungseinstrom (Einschaltstrom) klassifiziert.
• Auswirkungen : Verursacht Überspannungen, die die Isolierung und die Wicklungen beschädigen.

6. Gezielte Gegenmaßnahmen von CHH Power

1. Verstärkung der Leitungsstörungskontrolle:
   • Installieren Sie Überspannungsableiter und Überspannungsschutzgeräte, um Spannungsspitzen und Einschaltströme zu unterdrücken.
   • Standardisieren Sie die Betriebsabläufe (z. B. strenge Schaltprotokolle, Phasenanpassungsprüfungen vor der Transformatorpaarung).
2. Isolationszustandsüberwachung:
   • Führen Sie regelmäßig Isolationsprüfungen durch (z. B. Durchschlagsfestigkeitsprüfung des Öls, Isolationswiderstandsprüfung der Wicklungen) und eine chromatographische Ölanalyse, um eine Degradation frühzeitig zu erkennen.
   • Alternde Dämmstoffe (z. B. Dämmpapier, Dämmplatten) sollten regelmäßig durch hochtemperaturbeständige und feuchtigkeitsbeständige Materialien ersetzt werden.
3. Standardisierung der Wartungspraktiken:
   • Erstellen Sie einen regelmäßigen Wartungsplan (vierteljährlich für Kontrollen auf Kühlmittelleckagen, halbjährlich für die Reinigung von Verschmutzungen und die Inspektion auf Korrosion).
   • Stellen Sie sicher, dass die Schutzvorrichtungen korrekt konfiguriert und funktionsfähig sind; installieren Sie Echtzeit-Überwachungssysteme (z. B. Temperatur- und Ölstandssensoren).
4. Lastmanagement:
   • Überwachen Sie die Lastkapazität in Echtzeit; vermeiden Sie langfristige Überlastungen durch Kapazitätserweiterung oder Hinzufügen von Transformatoren für wachsende Lasten.
   • Durch den Einsatz intelligenter Lastverteilungssysteme lassen sich dreiphasige Lasten ausgleichen, um eine teilweise Überlastung zu vermeiden.
5. Verbindungskontrolle:
   • Verwenden Sie für die Verbindungen kompatible Metalle; ziehen Sie die Schrauben bei der Herstellung und Wartung mit dem vorgeschriebenen Drehmoment fest.
   • Führen Sie regelmäßig Kontaktwiderstandsmessungen durch, um lose Verbindungen frühzeitig zu erkennen.
6. Optimierung des Fertigungsprozesses:
   • Um Mängel vor der Auslieferung zu beseitigen, sind strenge Qualitätskontrollen (z. B. Schweißnahtqualitätsprüfungen, Kernisolationsprüfungen) durchzuführen.
   • Entfernen Sie Fremdkörper aus dem Tank und stellen Sie die sichere Installation von Halterungen und Polstern sicher.
7. Blitzschutzverbesserung:
   • Blitzableiter für Transformatoren in blitzgefährdeten Gebieten aufrüsten; Erdungssysteme optimieren, um induzierte Überspannungen zu reduzieren.