АВАРИЙНЫЙ РЕЖИМ ТРАНСФОРМАТОРА

АВАРИЙНЫЙ РЕЖИМ работы ТРАНСФОРМАТОРА — режим работы, при котором напряжение или ток обмотки, или части обмотки таковы, что при достаточной продолжительности это угрожает повреждением или разрушением трансформатора. [1]

Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или большее число индуктивно-связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока, т. е. для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

Режим работы силового трансформатора определяется его нагрузкой, напряжением на обмотках, температурой масла, обмоток, условиями окружающей среды и другими параметрами.

Существуют три режима работы трансформатора: нормальный режим работы, режим перегрузки и аварийный режим.

Аварийный режим работы трансформатора связан со значительными отклонениями параметров трансформатора от номинальных значений. Работа трансформатора в данном режиме недопустима, так как может привести к его значительным повреждениям. Аварийный режим работы может быть связан с внутренними повреждениями в трансформаторе или с внешними повреждениями в системе электроснабжения.

Признаками возникновения аварийного режима, связанного с внутренними повреждениями, может быть:

· сильный и неравномерный шум или потрескивание внутри бака трансформатора;

· повышенный нагрев трансформатора при нагрузке, не превышающей номинальную и нормальной работе охлаждающих устройств;

· выброс масла из расширителя или разрыв диафрагмы выхлопной трубы;

· течь масла или уменьшение уровня масла ниже уровня масломерного стекла в расширителе.

Аварийный режим, связанный с внутренними повреждениями трансформатора, как правило, отключается газовой или дифференциальной защитами.

Аварийный режим, связанный с внешними повреждениями, как правило, характеризуется значительным увеличением тока трансформатора и отключается максимальной токовой защитой. 

Аварийный режим работы трансформатора возникает вследствие сбоев в его работе.

Основные причины аварийного режима работы трансформатора:

Короткое замыкание (см. КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ).

Короткое замыкание является одной из основных причин аварийного режима работы для трансформаторов.

Короткое замыкание в обмотке трансформатора приводит к превышению тока, перегреву и повреждению обмотки. Это может произойти из-за неправильной изоляции проводов или механических повреждений обмотки.

Короткое замыкание происходит, когда происходит прямое соединение между фазами трансформатора или между фазой и землей. Это приводит к значительному увеличению тока, проходящего через обмотки трансформатора. При коротком замыкании трансформатор может перегреться и выйти из строя, что может привести к серьезным аварийным ситуациям (см. АВАРИЙНАЯ СИТУАЦИЯ) или даже пожару (см. ПОЖАР).

Основные причины короткого замыкания:

· механические повреждения обмоток трансформатора, например, изоляционные материалы могут повреждаться при транспортировке или установке трансформатора;

·  неудачное попадание посторонних предметов в трансформатор, таких как металлические обломки или провода, которые могут создать короткое замыкание;

·  отказ изоляции внутри трансформатора из-за износа или старения;

·  неисправности во внешней системе, к которой подключено оборудование, такие как скачки напряжения или перекосы фаз.

При коротком замыкании трансформатор может перегреться, что влечет за собой повышение температуры обмоток. Это может привести к выходу из строя изоляционных материалов и ограничительных элементов, что создаст условия для еще большего увеличения тока и возможного возникновения пожара.

Перегрузка.

Перегрузка трансформатора возникает, когда превышается заданная мощность, для которой трансформатор рассчитан. Это может произойти из‑за неправильного расчета нагрузки или непредвиденного увеличения потребления энергии.

Перегрузка сети может быть вызвана:

·     увеличением нагрузки на сеть;

·     неправильной расстановкой нагрузки по фазам;

·     повышением сопротивления проводов сети;

·     неправильной работой защитных устройств.

Перегрузка сети приводит к увеличению показателей мощности, что может привести к повышенной нагрузке на трансформатор. Это может вызывать его перегрев и снижение эффективности работы.

Неправильное подключение.

Неправильное подключение трансформатора к сети может вызвать несоответствие параметров напряжения и частоты, что приведет к его перегреву и повреждению.

При неправильном подключении трансформатора могут возникнуть следующие проблемы:

· перегрузка трансформатора. Трансформатор может быть подключен к сети с более высоким напряжением, чем он предназначен для работы. Это может привести к перегрузке трансформатора и повышенному нагреву, что может способствовать выходу его из строя;

· искрение и короткое замыкание. Неправильное подключение трансформатора может вызвать искрение электрического тока, что может привести к короткому замыканию. Короткое замыкание может привести к выходу из строя трансформатора и даже возгоранию;

·  потери энергии. Неправильное подключение трансформатора может привести к увеличению потерь энергии в виде тепла. Это может вызвать неэффективную работу трансформатора и снижение его срока службы.

Чтобы избежать неправильного подключения трансформатора, необходимо соблюдать следующие правила:

·  проверить, соответствует ли напряжение и частота питающей сети требованиям трансформатора;

·  убедиться, что правильно подключены все провода и контакты;

·  в случае сомнений обратиться за помощью к квалифицированному электрику или специалисту в области электротехники.

Правильное подключение трансформатора не только обеспечит его нормальное функционирование, но и поможет избежать возникновения аварийного режима работы и серьезных последствий.

Повышение напряжения.

Повышение напряжения в сети выше допустимых значений может вызвать перегрузку трансформатора и повреждение его изоляции.

Неправильное обслуживание.

Недостаточное или неправильное обслуживание трансформатора, такое как отсутствие проверки уровня масла или контроля над изоляцией, может привести к возникновению аварийного режима работы. Регулярное техническое обслуживание и проверка параметров трансформатора являются необходимыми для его безопасной работы.

Все эти причины могут привести к перегреву, повреждению или даже поломке трансформатора, что приводит к простою и потере электрической энергии. Поэтому важно обеспечить исправную работу и регулярное обслуживание трансформатора, а также соблюдать все нормы и требования в процессе его эксплуатации.

При аварийном режиме работы трансформатора возможно возникновение пожара, особенно в случае короткого замыкания или повреждения изоляции. Пожар может привести к серьезным последствиям как для самого трансформатора, так и для окружающих объектов.

Для предотвращения таких последствий необходимо своевременное обнаружение и устранение аварийных ситуаций, а также проведение регулярной профилактики и диагностики трансформатора. Также важно иметь систему мониторинга и контроля, которая позволяет оперативно реагировать на возникшие проблемы. 

Литература

1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР. ТРАНСФОРМАТОРЫ СИЛОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ГОСТ 16110-82 ОТ 04.03.1982.