변압기 권선의 일반적인 문제는 무엇이며 어떻게 해결할 수 있습니까?

변압기 권선변압기 내부에서 많은 무거운 작업을 수행합니다. 이들은 전류를 전달하고 전기 에너지를 전달하며 절연 시스템과 함께 작동하여 변압기가 안전하게 작동하도록 유지합니다. 그렇기 때문에 뭔가 문제가 생겼을 때변압기 권선, 문제는 꽤 빨리 심각해질 수 있습니다.

권선 문제는-단락력, 과열, 절연 노화, 습기, 제조 결함 또는 운송 중 거친 취급으로 인해 발생할 수 있습니다. 일부 결함은 갑자기 나타나는 반면 다른 결함은 수년 동안 작동하면서 천천히 발생합니다.

좋은 소식은 많은 권선 문제가 심각한 고장으로 발전하기 전에 감지할 수 있다는 것입니다. 정기적인 테스트와 실습변압기 유지 관리 팁큰 변화를 가져올 수 있습니다.

일반적인 변압기 권선 문제

권선은 매일 전기적, 기계적 스트레스에 노출됩니다. 그러나 단락 중에는 정상적인 작동 조건보다 힘이 몇 배 더 커질 수 있습니다. 기존의 약점이 자주 나타나는 경우입니다.

변압기 권선 변형

권선 변형더 심각한 것 중 하나야변압기 문제특히 고전류 단락이 발생한 후에는-더욱 그렇습니다.

정상적인 조건에서는 변압기 내부의 전자기력이 잘 제어됩니다. 그러나 오류가 발생하는 동안 전류는 급격하게 상승할 수 있으며 그로 인한 힘으로 인해 권선이 원래 위치에서 밀거나 당겨질 수 있습니다.

권선은 반경 방향으로 움직이거나, 축 방향으로 이동하거나, 휘어지거나, 기울어지거나, 압축될 수 있습니다.때로는 내부 검사 중에 손상이 명백하게 드러나는 경우도 있습니다. 다른 경우에는 변압기가 계속 작동하고 문제는 전기 테스트 중에만 분명해집니다.

여기서 상황이 까다로울 수 있습니다.

변형된 권선은 원래 설계된 것보다 절연 간격이 더 작을 수 있습니다. 도체는 서로 더 가깝게 움직일 수 있으므로 회전 절연체와 주 절연체에 추가 응력이 가해질 수 있습니다. 결과적으로 이는 -회전간 단락 또는 심지어 권선-지락-으로 이어질 수 있습니다.

따라서 심각한 단락-회로 발생 후에는 단순히 모든 것이 괜찮다고 가정하기보다는 변압기를 점검하는 것이 좋습니다.

일반적인 진단 방법은 다음과 같습니다.권선 저항 테스트, 권선비 테스트, 주파수 응답 분석(FRA) 및 절연 테스트.

회전 절연 불량 및 회전간 단락-

개별 회전 사이의 절연은 얇지만 매우 중요한 역할을 합니다. 절연이 깨지면 두 개 이상의 회전이 전기적으로 연결되어서는 안되는 상황이 될 수 있습니다.

이것은 다음과 같이 알려져 있습니다.교차-간 단락.

처음에는 결함이 권선의 작은 부분에만 관련될 수 있습니다. 변압기가 여전히 정상적으로 작동하는 것처럼 보일 수 있으므로 문제를 간과하기 쉽습니다. 그러나 짧은 회전은 높은 순환 전류를 전달하고 상당한 국지적 열을 발생시킬 수 있습니다.

그 열은 단열재를 더 많이 손상시켜 원래의 문제가 급속히 커질 수 있습니다.

권선 절연 불량장기간의 과열,-절연 노화, 습기, 기계적 움직임, 부분 방전, 과도한 전기적 스트레스 또는 물리적 손상으로 인해 발생할 수 있습니다.

수리는 엔지니어가 찾은 내용에 따라 다릅니다. 손상이 매우 국지적일 경우 절연체나 권선 부품을 수리할 수도 있습니다. 도체 또는 절연 시스템이 심하게 손상된 경우 일반적으로 되감는 것이 더 안전한 옵션입니다.

그리고 여기에는 한 가지 중요한 규칙이 있습니다. 증상뿐만 아니라 원인을 고치는 것입니다. 과열로 인해 절연 불량이 발생한 경우 냉각 또는 부하 문제도 해결해야 합니다.

주요 절연 파괴

변압기 권선도 의존합니다.주요 단열재코어, 탱크, 기타 권선 및 접지된 구성 요소에서 권선을 분리합니다.

절연체가 오래됨에 따라 전기적, 기계적 강도가 감소할 수 있습니다. 습기는 상황을 더욱 악화시키며, 특히 기름에 잠긴 변압기의 경우- 더욱 그렇습니다. 오염되거나 성능이 저하된 절연유도 전체 유전체 성능을 저하시킬 수 있습니다.

권선 변형은 또 다른 잠재적인 원인입니다. 단락 후 권선이 이동하면 절연 거리가 의도한 것보다 작아질 수 있습니다. 이로 인해 추가적인 전기적 스트레스가 발생하고 절연 파괴 가능성이 높아집니다.

상태에 따라 수리에는 변압기 오일 처리, 진공 건조, 절연 부품 교체, 권선 수리 또는 손상된 부분을 완전히 되감기가 포함될 수 있습니다.

심각하게 손상된 변압기 권선은 일반적으로 신속한 현장 수리보다는 자격을 갖춘 변압기 수리 담당자가 처리해야 합니다.

변압기 권선의 방사형 불안정성

방사형 불안정성은 권선이 변압기 중심을 향하거나 중심에서 멀어지는 원치 않는 움직임을 나타냅니다.

이는 단락력과 밀접한 관련이 있습니다-. 권선에 큰 고장 전류가 흐르면 강한 전자기력이 도체에 작용합니다. 기계 구조가 충분히 강하지 않으면 권선이 휘어지거나 변형될 수 있습니다.

예를 들어, 내부 권선은 안쪽으로 밀릴 수 있고 외부 권선은 바깥쪽으로 밀릴 수 있습니다. 권선이 원래 모양을 잃으면 기계적 강도도 감소할 수 있습니다.

두 번째 결함으로 인해 더 많은 피해가 발생할 수 있습니다.

방사형 변형 수리는 심각도에 따라 다릅니다. 사소한 움직임에는 상세한 테스트와 검사가 필요할 수 있습니다. 더 심각한 변형은 내부 분해, 기계적 복원 또는 권선 수리가 필요할 수 있습니다. 도체가 심하게 손상된 경우 되감기가 필요할 수 있습니다.

설계 관점에서 볼 때 적절한 도체 지지대, 스페이서, 클램핑 구조 및 단락 계산이 필수적입니다.{0}}

변압기 권선의 축방향 불안정성

축 불안정성은 또 다른 일반적인 기계적 문제입니다.

안쪽이나 바깥쪽으로 움직이는 대신 권선은 수직 축을 따라 움직입니다.단락 중에 전자기력으로 인해 권선 부분이 위쪽이나 아래쪽으로 밀릴 수 있습니다. 어떤 경우에는 권선 부분이 압축되거나 늘어나거나 기울어지거나 변위될 수 있습니다.

기계적 지지력이 약하거나 클램핑이 충분하지 않거나 시간이 지남에 따라 클램핑 압력이 손실되면 위험이 증가할 수 있습니다.

축 운동은 단순한 기계적 문제가 아닙니다. 권선 부분이 이동하면 절연 장벽과 간격도 변경될 수 있습니다. 이는 결국 기여할 수 있습니다.권선 절연 불량.

검사 중에 기술자는 권선 높이, 엔드 블록, 스페이서, 클램핑 압력 및 다른 내부 구성 요소에 대한 권선 위치를 확인할 수 있습니다.

목표는 단순히 모든 것을 최대한 조이는 것이 아닙니다. 클램핑 압력이 너무 높으면 절연체가 손상될 수도 있습니다. 변압기의 원래 설계 요구 사항에 따라 기계 구조를 복원해야 합니다.

권선 과열: 무시해서는 안 되는 문제

모든 권선 문제가 극적인 단락으로 시작되는 것은 아닙니다.

과열은 권선 성능 저하의 또 다른 일반적인 원인입니다. 무거운 부하에서 작동하는 변압기는 자연적으로 더 많은 열을 발생시키지만 냉각 불량, 라디에이터 차단, 팬 또는 펌프 고장, 높은 주변 온도 또는 고조파 전류로 인해 과도한 온도가 발생할 수도 있습니다.

장기간의-과열은 단열재 노후화를 가속화합니다. 오일-로 채워진 변압기에서는 오일 품질 저하를 가속화하고 용존 가스 분석(DGA)을 통해 감지할 수 있는 가스를 생성할 수도 있습니다.

변압기가 예상보다 뜨거워지면 부하, 냉각 시스템, 오일 상태, 환기 및 온도 측정값을 확인하십시오. 부하를 줄이는 것이 단기적으로는 도움이 될 수 있지만 근본적인 냉각 문제가 남아 있는 경우 영구적인 해결책은 아닙니다.

변압기 권선 문제를 진단하는 방법

올바른 유지 관리는 변압기가 고장날 때까지 기다리지 않고 조기에 문제를 찾는 것입니다.

권선 저항 테스트위상 간의 차이를 밝혀낼 수 있으며 손상된 도체, 느슨한 연결 또는 기타 권선 이상을 식별할 수 있습니다.

변압기 권선비 테스트실제 회전율이 예상 값과 일치하는지 확인합니다. 예상치 못한 변화는 권선 손상이나 탭 체인저 문제를 나타낼 수 있습니다.

주파수 응답 분석(FRA)변압기에 단락이 발생한 후에 특히 유용합니다. FRA 서명의 변경은 권선 및 코어 어셈블리의 이동 또는 변형을 나타낼 수 있습니다.

절연 저항 및 역률 테스트절연 상태에 대한 추가 정보를 제공할 수 있습니다. 기름에 잠긴 변압기의 경우- DGA는 과열, 아크 및 기타 내부 문제를 식별하는 데도 도움이 될 수 있습니다.

단일 테스트로 전체 내용을 알 수는 없습니다. 실제로 엔지니어는 일반적으로 현재 결과를 공장 테스트 데이터, 이전 유지 관리 기록 및 기타 진단 결과와 비교합니다.

실용적인 변압기 유지 관리 팁

몇 가지 간단한 유지 관리 습관을 통해 많은 와인딩 문제를 예방할 수 있습니다.

첫째, 변압기 온도를 통제하십시오. 불필요한 과부하를 피하고 팬, 펌프, 라디에이터 및 환기 시스템이 제대로 작동하는지 확인하십시오.

둘째, 단열에 주의하세요. 유침형 변압기의 경우-우수한 오일 품질과 수분 제어가 특히 중요합니다. 정기적인 오일 테스트를 통해 심각한 문제가 발생하기 전에 성능 저하를 확인할 수 있습니다.

단락-회로 보호도 중요합니다. 적절하게 조정된 보호는 외부 결함을 신속하게 해결해야 합니다. 변압기가 높은 고장 전류에 오랫동안 노출될수록 권선에 가해지는 기계적 응력이 커집니다.

그리고 중대한 결함이 발생한 후에도 변압기가 여전히 작동 중이라는 이유만으로 검사를 건너뛰지 마십시오. 권선은 뚜렷한 외부 증상 없이도 기계적으로 손상될 수 있습니다.

운송과 설치도 간과해서는 안 됩니다. 운송 중 강한 충격을 가하면 내부 구성 요소가 움직일 수 있으며, 잘못 설치하면 추가적인 기계적 응력이 발생할 수 있습니다.

변압기 권선은 언제 수리하거나 교체해야 합니까?

모든 것에-맞는-크기-는 없습니다. 수리 결정은 손상 유형과 정도에 따라 다릅니다.

핵심은 애초에 와인딩이 실패한 이유를 이해하는 것입니다. 원래 문제를 해결하지 않고 손상된 권선을 교체하면 문제가 발생합니다.

예를 들어, 반복된 과부하로 인해 과열이 발생하면 새 권선도 결국 동일한 상황에 직면하게 됩니다.

최종 생각

변압기 권선 고장은 사소한 절연에서부터 다양할 수 있습니다.완전한 권선 ​​교체가 필요한 심각한 기계적 변형으로의 악화. 주요 실패 모드에는 회전 절연 실패, 주 절연 파괴, 반경방향 불안정성 및 축방향 불안정성이 포함됩니다.

단락-회로 오류는 변압기 내부에 막대한 기계적 힘을 생성할 수 있으므로 특별한 주의를 기울여야 합니다. 이후에 변압기가 계속 작동하더라도 숨겨진 권선 변형이 여전히 존재할 수 있습니다.

그렇기 때문에 정기적인 테스트, 적절한 냉각, 절연 관리, 단락 보호, 적시 검사가 매우 중요합니다.-

현실 세계에서는 약간의 예방적 유지 관리가 큰 도움이 됩니다. 모니터링함으로써변압기 권선, 비정상적인 테스트 결과를 확인하고 심각한 결함이 발생한 후 장비를 검사하는 등 운영자는 종종변압기 문제값비싼 실패가 되기 전에.

변압기 소유자, EPC 계약자 및 유지 관리 팀의 경우 기본 접근 방식은 간단합니다. 근본 원인을 모니터링, 테스트, 조사 및 수리하는 것입니다. 일반적으로 고장난 변압기를 사후에 처리하는 것보다 훨씬 저렴하고-스트레스가 훨씬 적습니다-.

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