Types de défaillances des transformateurs à bain d'huile : causes et solutions ?

I. Défauts de surchauffe : causes et solutions

Raisons essentielles

1. Défaillance du noyau de fer : mise à la terre multipoint du noyau de fer ou dommage de l'isolation, entraînant une augmentation des courants de Foucault pour produire une température locale élevée ; pièce empilée du noyau de fer desserrée, chaleur de vibration et de frottement.
2. Problèmes de bobinage : court-circuit entre les tours/couches du bobinage (vieillissement de l'isolation ou défauts de fabrication), surchauffe causée par la concentration de courant ; joints lâches dans les fils du bobinage, résistance de contact et échauffement excessifs.
3. Mauvais fonctionnement du changeur de prise : oxydation, accumulation de saletés ou mauvais contact des contacts du changeur de prise, entraînant une chaleur par effet Joule lors du passage du courant ; la commutation de l'engrenage du changeur de prise n'est pas en place, entraînant un contact anormal.
4. Défaillance du système de refroidissement : colmatage du radiateur, défaillance du ventilateur/de la pompe à huile, l'efficacité du refroidissement est réduite ; la quantité d'huile du fluide de refroidissement (huile de transformateur) est insuffisante ou vieillissante, la capacité de conduction de la chaleur est réduite.

prescription

1. Traitement du noyau de fer : tester la résistance d'isolation du noyau de fer après une coupure de courant, trouver le point de mise à la terre et l'éliminer (comme le meulage de la corrosion, le remplacement des feuilles isolantes) ; resserrer les pièces empilées du noyau, restaurer l'isolation entre les pièces empilées.
2. Révision du bobinage : localiser le point de court-circuit par le biais du test de résistance au courant continu du bobinage, du test de rapport, un court-circuit mineur peut être réparé par l'isolation, un court-circuit grave nécessite le remplacement du bobinage ; resserrer les joints du bobinage, appliquer de la pâte conductrice pour réduire la résistance de contact.
3. Entretien du changeur de prise : démonter le changeur de prise, nettoyer les contacts et polir la couche d'oxyde ; vérifier le mécanisme de commutation par engrenage pour s'assurer qu'il s'enclenche et remplacer les contacts ou le changeur de prise complet si nécessaire.
4. Réparation du système de refroidissement : nettoyage des radiateurs (rinçage à l'eau sous haute pression ou détartrage chimique) ; réparation ou remplacement des ventilateurs/pompes à huile défectueux ; réapprovisionnement ou remplacement de l'huile de transformateur qualifiée pour s'assurer que le niveau d'huile est conforme aux normes.

II. les échecs de décharge : causes et solutions

(1) Décharge partielle : causes et solutions

Raisons essentielles

1. Défauts d'isolation : la présence de bulles d'air (non dégazées lors de la fabrication), d'impuretés (telles que des copeaux de métal) dans l'isolation du bobinage et la concentration du champ électrique déclenchent une décharge.
2. Déclencheurs externes : fuite de la paroi du boîtier (boîtier sale, humidité) ; l'isolation du plomb est rompue et la distance par rapport au corps de mise à la terre est trop faible pour générer une décharge.
3. Problèmes de qualité de l'huile : l'huile du transformateur est humide ou polluée, la tension de claquage est réduite et une décharge de bulles est générée sous l'action du champ électrique.

prescription

1. Réparation de l'isolation : localisation du point défectueux par un test de décharge partielle après une coupure de courant, dégazage sous vide ou réinjection d'adhésif d'isolation au niveau des bulles d'isolation de l'enroulement ; élimination des impuretés à l'intérieur de l'isolation et réparation de la couche d'isolation endommagée.
2. Traitement de l'enveloppe : nettoyer la surface de l'enveloppe (essuyée avec de l'éthanol anhydre), vérifier le joint de l'enveloppe, remplacer le joint vieillissant de l'enveloppe ; si le fluage de la paroi de l'enveloppe est important, remplacer directement l'enveloppe qualifiée.
3. Traitement de la qualité de l'huile : filtration sous vide de l'huile de transformateur (déshydratation, dégazage, élimination des impuretés), test de la tension de claquage de l'huile (qui doit être ≥ 35kV), si elle n'est pas conforme à la norme, remplacer l'huile neuve.

(2) Décharge d'arc électrique : causes et solutions

Raisons essentielles

1. Court-circuit grave : court-circuit entre phases/à la terre de l'enroulement (rupture complète de l'isolation), formation d'un arc sous l'effet d'un courant élevé ; rupture du fil conducteur et contact avec le boîtier ou d'autres fils conducteurs, formation d'un arc.
2. Matières étrangères métalliques : le transformateur contient des matières étrangères métalliques internes (telles que des outils laissés par la maintenance, des débris de fils), les matières étrangères relient les différentes parties potentielles, ce qui déclenche un arc.
3. Défauts graves du changeur de prise en charge : érosion des contacts du changeur de prise en charge, soudure par fusion, formation d'arcs lors de la commutation ; rupture du cylindre isolant du changeur de prise en charge, entraînant la formation d'arcs à la terre.

prescription

1. Traitement des courts-circuits : localiser la position du court-circuit par un test d'impédance de court-circuit et une analyse du gaz dissous dans l'huile, remplacer les enroulements ou les fils brûlés ; enlever les scories métalliques restant au point de court-circuit, vérifier si la paroi interne du réservoir d'huile est endommagée et la réparer.
2. Élimination des corps étrangers : ouvrir le trou d'homme du réservoir d'huile après la panne de courant et nettoyer soigneusement les corps étrangers métalliques internes ; appliquer strictement le processus de "comptage des outils et de contrôle des corps étrangers" après l'entretien pour éviter les legs secondaires.
3. Remplacement du changeur de prise : si les contacts du changeur de prise sont soudés ou si l'isolation est rompue, remplacez directement le changeur de prise par un autre conforme aux spécifications ; après le remplacement, effectuez un essai de commutation d'engrenage et un essai de résistance d'isolation pour vous assurer qu'il est normal.

III. l'humidité de l'isolation : causes et solutions

Raisons essentielles

1. Défaillance de l'étanchéité : fissures dans les soudures du réservoir, détérioration des joints de bride (par exemple, durcissement des joints en caoutchouc nitrile), infiltration de pluie ou d'humidité dans l'air.
2. Défaillance du reniflard : le déshydratant (gel de silice) du reniflard est saturé et n'est pas remplacé à temps, et l'humidité pénètre directement dans le réservoir ; le tube de raccordement du reniflard est cassé et perd son effet d'absorption de l'humidité.
3. Mauvaise opération d'injection d'huile : l'huile neuve n'est pas complètement déshydratée avant l'injection, ou le réservoir d'huile n'est pas scellé pendant le processus d'injection d'huile, et l'humidité est mélangée à l'huile.

prescription

1. Réparation de l'étanchéité : vérifier la soudure du réservoir, réparer la soudure de l'endroit fissuré ; remplacer le joint de la bride vieillissante, serrer les boulons en diagonale et de manière uniforme pour garantir l'étanchéité du joint.
2. Entretenir le respirateur : vérifier régulièrement le déshydratant du respirateur et le remplacer lorsqu'il change de couleur (par exemple, le gel de silice passe du bleu au rose) ; réparer ou remplacer les tubes de raccordement du respirateur cassés pour s'assurer que les voies respiratoires sont dégagées et étanches.
3. Déshydratation de l'huile : utilisation d'un filtre à huile sous vide pour la déshydratation en profondeur de l'huile de transformateur (degré de vide ≥ 99,9%), détection de la teneur en micro-eau dans l'huile (besoin ≤ 20ppm, transformateur de 330kV et plus ≤ 15ppm), et mise en service uniquement après avoir satisfait à la norme.

Quatrièmement, le vieillissement de l'isolation : causes et solutions

Raisons essentielles

1. Surchauffe à long terme : le transformateur fonctionne en surcharge à long terme ou le système de refroidissement est inefficace, ce qui entraîne un environnement à haute température (> 80 ℃) pour l'isolation du papier huilé et un vieillissement accéléré.
2. Oxydation : le contact entre l'huile du transformateur et l'air (comme la défaillance d'un joint), à haute température, le catalyseur métallique (fer, cuivre) sous l'action de l'oxydation, la génération d'acide, la corrosion de l'isolation.
3. Vieillissement dû au champ électrique : sous l'action d'un champ électrique de longue durée, la chaîne moléculaire de cellulose du papier isolant se brise, la résistance mécanique et les propriétés isolantes diminuent ; les impuretés présentes dans l'huile (par exemple les ions métalliques) renforcent la distorsion du champ électrique et accélèrent le vieillissement.

prescription

1. Contrôle de la charge de fonctionnement : éviter la surcharge du transformateur pendant une longue période, en fonction de la situation de charge refroidisseur de coulée en temps opportun, le contrôle de la température de l'huile supérieure dans ≤ 85 ℃ (isolation de classe A).
2. Maintien de la qualité de l'huile : test régulier de l'indice d'acidité de l'huile (doit être ≤ 0,03mgKOH / g), valeur de perte diélectrique, l'indice d'acidité dépasse la norme pour le traitement de régénération de l'huile (telle que la méthode d'adsorption pour éliminer les substances acides) ; si le vieillissement de l'huile est grave, le remplacement direct de l'huile neuve.
3. Réparation ou remplacement de l'isolation : en cas de vieillissement léger de l'isolation du bobinage, une peinture isolante peut être appliquée pour améliorer les performances d'isolation ; si la résistance mécanique du papier isolant est considérablement réduite (par exemple, la résistance à la traction est réduite de plus de 50%), il faut remplacer l'isolation du bobinage ou l'ensemble du bobinage ; pour les transformateurs âgés de plus de 20 ans, il est recommandé de procéder à une évaluation globale de l'isolation et, si nécessaire, de procéder à une mise hors service et à un remplacement précoces.