مشکلات رایج سیم پیچ ترانسفورماتور چیست و چگونه می توان آنها را برطرف کرد؟

سیم پیچ ترانسفورماتوربسیاری از کارهای سنگین را در داخل ترانسفورماتور انجام دهید. آنها جریان را حمل می کنند، انرژی الکتریکی را منتقل می کنند و با سیستم عایق کار می کنند تا ترانسفورماتور را ایمن نگه دارند. به همین دلیل، هنگامی که مشکلی با aسیم پیچ ترانسفورماتور، مشکل می تواند خیلی سریع جدی شود.

مشکلات سیم پیچ ممکن است ناشی از نیروهای اتصال کوتاه، گرمای بیش از حد، پیری عایق، رطوبت، عیوب تولید، یا حتی حمل و نقل خشن در حین حمل و نقل باشد. برخی از گسل ها به طور ناگهانی ظاهر می شوند، در حالی که برخی دیگر به آهستگی در طول سال ها کارکرد ایجاد می شوند.

خبر خوب این است که بسیاری از مشکلات سیم پیچی را می توان قبل از تبدیل شدن به یک شکست بزرگ شناسایی کرد. تست منظم و عملینکات نگهداری ترانسفورماتورمی تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند.

مشکلات رایج سیم پیچ ترانسفورماتور

یک سیم پیچ هر روز در معرض فشار الکتریکی و مکانیکی قرار می گیرد. با این حال، در طول یک اتصال کوتاه، نیروها می توانند چندین برابر بیشتر از شرایط عملیاتی عادی شوند. این زمانی است که ضعف های موجود اغلب خود را نشان می دهند.

تغییر شکل سیم پیچ ترانسفورماتور

تغییر شکل سیم پیچیکی از جدی تر استمسائل مربوط به ترانسفورماتور، به خصوص پس از اتصال کوتاه-جریان بالا.

در شرایط عادی، نیروهای الکترومغناطیسی داخل ترانسفورماتور به خوبی کنترل می شوند. با این حال، در طول یک خطا، جریان می تواند به طور چشمگیری افزایش یابد و نیروهای ناشی از آن می توانند سیم پیچ ها را از موقعیت اصلی خود فشار داده یا بیرون بکشند.

یک سیم پیچ ممکن است به صورت شعاعی حرکت کند، به صورت محوری جابجا شود، کمانش کند، کج شود یا فشرده شود.گاهی اوقات آسیب در طی یک بازرسی داخلی آشکار است. در مواقع دیگر، ترانسفورماتور به کار خود ادامه می دهد و مشکل تنها در طول آزمایش الکتریکی آشکار می شود.

اینجاست که همه چیز می تواند مشکل ساز شود.

سیم پیچ تغییر شکل یافته ممکن است فاصله عایق کمتری نسبت به طراحی اولیه داشته باشد. رساناها می توانند به هم نزدیکتر شوند و فشار بیشتری بر عایق چرخشی و عایق اصلی وارد کنند. در نهایت، این می‌تواند منجر به اتصال کوتاه بین-گردش یا حتی سیم‌پیچ-به-شکل زمین شود.

پس از یک رویداد اتصال کوتاه{0}}بزرگ، بهتر است به جای اینکه فرض کنیم همه چیز خوب است، ترانسفورماتور را بررسی کنید.

روش های رایج تشخیصی عبارتند ازتست مقاومت سیم پیچ، تست نسبت چرخش، آنالیز پاسخ فرکانس (FRA) و تست عایق.

خرابی عایق چرخشی و مدارهای کوتاه بین{0}}

عایق بین پیچ های فردی نازک است اما کار بسیار مهمی دارد. اگر آن عایق خراب شود، دو یا چند پیچ ​​می توانند به صورت الکتریکی متصل شوند در حالی که نباید باشند.

این به عنوان یک شناخته می شوداتصال کوتاه بین-پیچ.

در ابتدا، خطا ممکن است فقط بخش کوچکی از سیم پیچ را درگیر کند. ممکن است به نظر برسد که ترانسفورماتور هنوز به طور عادی کار می کند، که می تواند نادیده گرفتن مشکل را آسان کند. اما پیچ های کوتاه شده می توانند جریان گردشی بالایی داشته باشند و گرمای محلی قابل توجهی تولید کنند.

این گرما به عایق بیشتر آسیب می رساند، که می تواند مشکل اصلی را به سرعت رشد کند.

خرابی عایق سیم پیچمی تواند ناشی از-گرمای بیش از حد طولانی مدت، پیری عایق، رطوبت، حرکت مکانیکی، تخلیه جزئی، استرس الکتریکی بیش از حد، یا آسیب فیزیکی باشد.

تعمیر بستگی به آنچه مهندسان پیدا می کنند دارد. اگر آسیب بسیار موضعی باشد، گاهی اوقات ممکن است اجزای عایق یا سیم پیچ تعمیر شوند. اگر هادی یا سیستم عایق به شدت آسیب دیده باشد، معمولاً سیم پیچی گزینه مطمئن تری است.

و یک قانون مهم در اینجا وجود دارد: رفع علت، نه فقط علامت. اگر گرمای بیش از حد باعث خرابی عایق شده باشد، مشکل خنک کننده یا بارگذاری نیز باید برطرف شود.

خرابی عایق اصلی

سیم پیچ ترانسفورماتور نیز متکی استعایق اصلیبرای جدا کردن سیم پیچ از هسته، مخزن، سیم پیچ های دیگر و اجزای زمین.

با افزایش سن عایق، مقاومت الکتریکی و مکانیکی آن کاهش می یابد. رطوبت شرایط را بدتر می کند، به ویژه در ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن-. روغن عایق آلوده یا تخریب شده همچنین می تواند عملکرد کلی دی الکتریک را کاهش دهد.

تغییر شکل سیم پیچ یکی دیگر از دلایل بالقوه است. اگر سیم پیچ پس از یک اتصال کوتاه حرکت کند، فواصل عایق ممکن است کمتر از حد مورد نظر شود. که استرس الکتریکی اضافی ایجاد می کند و احتمال خرابی عایق را افزایش می دهد.

بسته به شرایط، تعمیرات ممکن است شامل تصفیه روغن ترانسفورماتور، خشک کردن خلاء، جایگزینی اجزای عایق، ترمیم سیم‌پیچ یا پیچیدن کامل بخش آسیب‌دیده باشد.

یک سیم پیچ ترانسفورماتور که به شدت آسیب دیده است معمولاً باید توسط پرسنل تعمیر ترانسفورماتور ماهر به جای تعمیر سریع در میدان انجام شود.

ناپایداری شعاعی سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور

ناپایداری شعاعی حرکت ناخواسته یک سیم پیچ به سمت مرکز یا دور از مرکز ترانسفورماتور را توصیف می کند.

این ارتباط نزدیک با نیروهای مدار کوتاه-است. هنگامی که جریان خطای زیادی از سیم پیچ ها عبور می کند، نیروهای الکترومغناطیسی قوی بر هادی ها وارد می شود. اگر ساختار مکانیکی به اندازه کافی قوی نباشد، سیم پیچ می تواند کمانش یا تغییر شکل دهد.

به عنوان مثال، یک سیم پیچ داخلی ممکن است به سمت داخل هل داده شود، در حالی که یک سیم پیچ خارجی می تواند به بیرون فشار داده شود. هنگامی که سیم پیچ شکل اصلی خود را از دست داد، ممکن است مقاومت مکانیکی آن نیز کاهش یابد.

یک خطای دوم می تواند باعث آسیب بیشتر شود.

ترمیم تغییر شکل شعاعی به شدت آن بستگی دارد. حرکت جزئی ممکن است نیاز به آزمایش و بازرسی دقیق داشته باشد. تغییر شکل جدی تر می تواند به جداسازی داخلی، ترمیم مکانیکی یا تعمیر سیم پیچ نیاز داشته باشد. اگر هادی ها به شدت آسیب دیده باشند، ممکن است نیاز به پیچیدن باشد.

از منظر طراحی، پشتیبانی هادی مناسب، فاصله‌دهنده‌ها، سازه‌های گیره و محاسبات مدار کوتاه- ضروری است.

ناپایداری محوری سیم پیچ ترانسفورماتور

ناپایداری محوری یکی دیگر از مشکلات رایج مکانیکی است.

سیم پیچ به جای حرکت به سمت داخل یا خارج، در امتداد محور عمودی خود حرکت می کند.در طول یک اتصال کوتاه، نیروهای الکترومغناطیسی می توانند بخش های سیم پیچ را به سمت بالا یا پایین فشار دهند. در برخی موارد، بخش های سیم پیچ ممکن است فشرده، کشیده، کج یا جابجا شوند.

پشتیبانی مکانیکی ضعیف، گیره ناکافی، یا از دست دادن فشار گیره در طول زمان می تواند خطر را افزایش دهد.

حرکت محوری فقط یک مسئله مکانیکی نیست. هنگامی که بخش های سیم پیچ حرکت می کنند، موانع عایق و فاصله ها نیز می توانند تغییر کنند. که در نهایت می تواند به آن کمک کندشکست عایق سیم پیچ.

در طول یک بازرسی، تکنسین ها ممکن است ارتفاع سیم پیچ، بلوک های انتهایی، فاصله ها، فشار گیره و موقعیت سیم پیچ را نسبت به سایر اجزای داخلی بررسی کنند.

هدف صرفاً سفت کردن همه چیز تا حد امکان نیست. فشار بیش از حد گیره می تواند به عایق نیز آسیب برساند. ساختار مکانیکی باید مطابق با الزامات طراحی اولیه ترانسفورماتور بازسازی شود.

گرمای بیش از حد سیم پیچ: مشکلی که نباید نادیده بگیرید

هر مشکل سیم پیچی با یک اتصال کوتاه چشمگیر شروع نمی شود.

گرمای بیش از حد یکی دیگر از دلایل رایج خرابی سیم پیچ است. ترانسفورماتورهایی که تحت بارهای سنگین کار می کنند به طور طبیعی گرمای بیشتری تولید می کنند، اما دمای بیش از حد می تواند ناشی از خنک کننده ضعیف، مسدود شدن رادیاتورها، خرابی فن یا پمپ، دمای بالای محیط یا جریان های هارمونیک باشد.

گرمای بیش از حد طولانی مدت- پیری عایق را سرعت می بخشد. در ترانسفورماتورهای روغنی-، همچنین می‌تواند فرسودگی روغن را تسریع کند و گازهایی تولید کند که ممکن است از طریق تجزیه و تحلیل گازهای محلول (DGA) شناسایی شوند.

هنگامی که ترانسفورماتور گرمتر از حد انتظار کار می کند، بار، سیستم خنک کننده، وضعیت روغن، تهویه و اندازه گیری دما را بررسی کنید. کاهش بار ممکن است در کوتاه مدت کمک کند، اما اگر مشکل اصلی خنک کننده باقی بماند، راه حل دائمی نیست.

نحوه تشخیص مشکلات سیم پیچ ترانسفورماتور

تعمیر و نگهداری خوب به معنای یافتن زودهنگام مشکلات است، نه اینکه منتظر خرابی ترانسفورماتور باشیم.

تست مقاومت سیم پیچمی تواند تفاوت بین فازها را آشکار کند و ممکن است هادی های آسیب دیده، اتصالات شل یا سایر ناهنجاری های سیم پیچ را شناسایی کند.

تست نسبت چرخش ترانسفورماتوربررسی می کند که آیا نسبت چرخش واقعی با مقدار مورد انتظار مطابقت دارد یا خیر. تغییرات غیرمنتظره می تواند نشان دهنده آسیب سیم پیچ یا مشکلات تعویض شیر باشد.

تحلیل پاسخ فرکانس (FRA)به ویژه پس از تجربه یک ترانسفورماتور اتصال کوتاه مفید است. تغییرات در امضای FRA می تواند حرکت یا تغییر شکل مجموعه سیم پیچ و هسته را نشان دهد.

تست مقاومت عایق و ضریب توانمی تواند اطلاعات بیشتری در مورد وضعیت عایق ارائه دهد. برای ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن، DGA همچنین می تواند به شناسایی گرمای بیش از حد، قوس الکتریکی و سایر مشکلات داخلی کمک کند.

هیچ آزمون واحدی کل داستان را بیان نمی کند. در عمل، مهندسان معمولاً نتایج فعلی را با داده های آزمایش کارخانه، سوابق نگهداری قبلی و سایر نتایج تشخیصی مقایسه می کنند.

نکات عملی تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور

چند عادت ساده تعمیر و نگهداری می تواند از بسیاری از مشکلات سیم پیچ جلوگیری کند.

ابتدا دمای ترانسفورماتور را کنترل کنید. از اضافه بارهای غیر ضروری خودداری کنید و مطمئن شوید که فن ها، پمپ ها، رادیاتورها و سیستم های تهویه به درستی کار می کنند.

دوم، توجه به عایق. برای ترانسفورماتورهای غوطه‌ور{1}}روغن، کیفیت خوب روغن و کنترل رطوبت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. آزمایش منظم روغن می تواند خرابی را قبل از تبدیل شدن به یک مشکل بزرگ نشان دهد.

حفاظت از اتصال کوتاه-هم اهمیت دارد. حفاظت با هماهنگی مناسب باید عیوب خارجی را به سرعت پاک کند. هر چه ترانسفورماتور بیشتر در معرض جریان خطای زیاد باشد، فشار مکانیکی روی سیم‌پیچ‌های آن بیشتر می‌شود.

و پس از یک خطای بزرگ، فقط به این دلیل که ترانسفورماتور هنوز کار می کند، از بازرسی غافل نشوید. یک سیم پیچ می تواند از نظر مکانیکی آسیب ببیند بدون اینکه علائم خارجی آشکاری را نشان دهد.

حمل و نقل و نصب را نیز نباید نادیده گرفت. ضربه های شدید در طول حمل و نقل می تواند اجزای داخلی را جابجا کند، در حالی که نصب نادرست می تواند استرس مکانیکی اضافی ایجاد کند.

چه زمانی سیم پیچ ترانسفورماتور باید تعمیر یا تعویض شود؟

هیچ پاسخی برای -اندازه-براساس همه-ها وجود ندارد. تصمیم تعمیر به نوع و میزان آسیب بستگی دارد.

نکته کلیدی این است که بفهمیم چرا سیم پیچ در وهله اول شکست خورده است. تعویض سیم‌پیچ آسیب‌دیده بدون اصلاح مشکل اصلی، مشکل‌ساز است.

به عنوان مثال، اگر اضافه بار مکرر باعث گرم شدن بیش از حد شود، یک سیم پیچ جدید در نهایت با همان شرایط روبرو خواهد شد.

افکار نهایی

خرابی سیم پیچ ترانسفورماتور می تواند از عایق های جزئی متغیر باشدبدتر شدن به تغییر شکل مکانیکی جدی که نیاز به جایگزینی کامل سیم پیچ دارد. حالت های شکست اصلی شامل شکست عایق چرخشی، خرابی عایق اصلی، ناپایداری شعاعی و ناپایداری محوری است.

خطاهای اتصال کوتاه{0}}شایسته توجه ویژه هستند زیرا می توانند نیروهای مکانیکی عظیمی را در داخل ترانسفورماتور ایجاد کنند. حتی زمانی که ترانسفورماتور همچنان به کار خود ادامه می دهد، ممکن است تغییر شکل سیم پیچ پنهان همچنان وجود داشته باشد.

به همین دلیل است که آزمایش‌های منظم، خنک‌سازی مناسب، مدیریت عایق، حفاظت از مدار کوتاه-و بازرسی‌های به موقع بسیار مهم است.

در دنیای واقعی، کمی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه راه درازی دارد. با نظارت برسیم پیچ ترانسفورماتوراپراتورها غالباً می توانند نتایج آزمایش غیرمعمول را بررسی کنند و تجهیزات را پس از خطاهای عمده بازرسی کنندمسائل مربوط به ترانسفورماتورقبل از اینکه به شکست های گران قیمت تبدیل شوند.

برای صاحبان ترانسفورماتور، پیمانکاران EPC و تیم های تعمیر و نگهداری، رویکرد اصلی ساده است: نظارت، آزمایش، بررسی و تعمیر علت اصلی. معمولاً بسیار ارزان‌تر-و استرس‌زاتر-تر از برخورد با یک ترانسفورماتور خراب بعد از این واقعیت است.

اکنون تماس بگیرید