1

Тема: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Коллеги, здравствуйте. Повредился сухой трансформатор в ветротурбине. Трансформатор 4,7 МВА, 35/6/0,69 кВ. Генератор подключен к обмотке 6 кВ, выдача мощности на напряжении 35 кВ. Сеть 35 кВ кабельная с компенсированной нейтралью. Трансформатор не перегружается, уже 4 месяца сезон низких ветров и генерации.
Посмотрите пожалуйста фото повреждения обмотки, интересует - какие могут быть причины такого повреждения. Обмотка ВН одной из фаз прогорела насквозь, возникла земля, быстро перешедшая в междуфазное к.з. Кто можем прокомментировать подобное повреждение или указать техническую литературу, буду признателен.
http://rzia.ru/uploads/images/5206/796d06c6488504c9cddb76354f51845d.jpg http://rzia.ru/uploads/images/5206/796d06c6488504c9cddb76354f51845d.jpg
http://rzia.ru/uploads/images/5206/ab7097eedfbba9c41fc17b5e6f01c790.jpg http://rzia.ru/uploads/images/5206/ab7097eedfbba9c41fc17b5e6f01c790.jpg

2

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Точно вам по вашим фотографиям наврядли кто скажет причины. Для этого нужны другие материалы.
Но  есть у сухих трансформаторов одна особенность. На холостом ходу и при малых нагрузках они могут греться очень сильно. Сильно это до 150 градусов. А сама изоляция межобмоточная и обмоточная на них часто выполнена в расчете 180-200 градусов.
Защита же часто должна работать при 110 градусах. А 110 снаружи это где-то 140-150 внутри.
Так вот, что не пишут во многих паспортах - это сколько раз и по сколько минут в год можно набирать эти градусы. И как вести подсчет и нарастающий итог.
Одно дело 105-110 градусов действует 5 минут, а другое 5 часов.
Вторая причина может быть - прилетело перенапряжение из внешней сети при коммутациях в ней. Надо делать анализ расстановки ОПН и разрядников и правильность выполнения контура заземления.
Чисто интерес есть. Ваш трансформатор имеет все сертификаты, включая противопожарные?
Чьё производство?

3

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Lekarь писал(а):
2020-09-13 09:46:32

Точно вам по вашим фотографиям наврядли кто скажет причины. Для этого нужны другие материалы.
Но  есть у сухих трансформаторов одна особенность. На холостом ходу и при малых нагрузках они могут греться очень сильно. Сильно это до 150 градусов. А сама изоляция межобмоточная и обмоточная на них часто выполнена в расчете 180-200 градусов.
Защита же часто должна работать при 110 градусах. А 110 снаружи это где-то 140-150 внутри.
Так вот, что не пишут во многих паспортах - это сколько раз и по сколько минут в год можно набирать эти градусы. И как вести подсчет и нарастающий итог.
Одно дело 105-110 градусов действует 5 минут, а другое 5 часов.
Вторая причина может быть - прилетело перенапряжение из внешней сети при коммутациях в ней. Надо делать анализ расстановки ОПН и разрядников и правильность выполнения контура заземления.
Чисто интерес есть. Ваш трансформатор имеет все сертификаты, включая противопожарные?
Чьё производство?

С ОПН эксплуатацией есть еще одна интересная особенность. Попадалась статья, где анализировали ОПН, стоявшие на двигательных ячейках (т.е. - большая индуктивность и, соответственно, перенапряжения). Так вот, у более чем половины ОПН внутренности были выгоревшие. Т.е. они уже ни от чего не защищали.

Насчет повышенного нагрева сухих трансформаторов на ХХ и под нагрузкой - ни разу не встречал таких материалов. Т.к. для этого силовые трансформаторы должны проектироваться в парадигме ТТ. А вот сильно греться при перевозбуждении, т.е. при повышенном напряжении - это запросто. Т.к. у нас сталь уходит в насыщение. Но в этом случае их должна отключать защита от перенапряжения.

4

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

matu писал(а):
2020-09-12 22:43:42

причины такого повреждения

например - витковое замыкание на вн, от некачественной сухой изляции

5

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

stardust писал(а):
2020-09-13 15:22:22

А вот сильно греться при перевозбуждении, т.е. при повышенном напряжении - это запросто. Т.к. у нас сталь уходит в насыщение. Но в этом случае их должна отключать защита от перенапряжения.

Некоторая новизна в защитах трансформатора, однако. Это в какой такой стране такие требования?

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

А тепловая защита была введена?

Добавлено: 13-09-2020 17:35:57

stardust писал(а):
2020-09-13 15:22:22

вот сильно греться при перевозбуждении, т.е. при повышенном напряжении - это запросто

Если перевозбуждение слишком велико, что привело к его перегреву, он должен отключиться действием тепловой защиты.

7

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Коллеги, Lekarь, спасибо.
Я от двух специалистов слышал их наблюдения, когда сухие трансформаторы имеют перегрев именно при холостом ходе. Причем повышенный нагрев имеет именно магнитопровод. Есть ли теоретическое обоснование этим процессам?
ОПНы не работали, коммутационных процессов не было, все турбины (13) электрически связаны друг с другом.
ТР-р китайский. Можете показать образец противопожарного сертификата? Спасибо.

8 (2020-09-13 18:38:39 отредактировано evdbor)

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

matu писал(а):
2020-09-13 17:41:59

Я от двух специалистов слышал их наблюдения, когда сухие трансформаторы имеют перегрев именно при холостом ходе. Причем повышенный нагрев имеет именно магнитопровод

Причиной перегрева сухого трансформатора на ХХ может быть некачественная изоляция между пластинами магнитопровода. Здесь может помочь контроль температуры магнитопровода. Пока такое решение видел только у трансформаторов СВЭЛ. Используется 4-й канал блока тепловой защиты

9

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

matu писал(а):
2020-09-13 17:41:59

Коллеги, Lekarь, спасибо.
Я от двух специалистов слышал их наблюдения, когда сухие трансформаторы имеют перегрев именно при холостом ходе. Причем повышенный нагрев имеет именно магнитопровод. Есть ли теоретическое обоснование этим процессам? .

Вроде как и не логично, но поговаривают имеет место быть. Гудеть он должен в таком случае даже больше на хх чем под минимальной нагрузкой. Железо обжимается эм. потоком или ещё что.

10

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

evdbor, спасибо. Все же мне не ясна физика процесса. Информация и перегреве подана так, что проблема перегрева магнитопровода обостряется именно в режиме холостого хода и низких нагрузок. Но ведь магнитный поток существует независимо от нагрузки, как и собственно нагрев стали трансформатора токами Фуко и потерями на перемегничивание. Неужели в режиме минимальных нагрузок процесс нагрева магнитопровода является является более форсированным?

11 (2020-09-13 20:46:17 отредактировано rocker890)

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

evdbor писал(а):
2020-09-13 18:36:28

Используется 4-й канал блока тепловой защиты

При заказе любого сухого трансформатора есть пункт о наличии тепловой защиты. Возможно в данном случае ее не было.

Хотя вентиляторы для обдува есть на фото...

12 (2020-09-13 21:51:21 отредактировано Lekarь)

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

matu писал(а):
2020-09-13 17:41:59

К
ТР-р китайский. Можете показать образец противопожарного сертификата? Спасибо.

В паспорте на трансформатор должно быть указано:
1) Ссылка на декларацию о соответствии № РОСС RU и далее. - это значит, что производитель трансформатора получил разрешение от Росстандарта РФ сроком до такой-то даты сертификат, что продукция выпускаемая этим предприятием соответствует правилам таможенного союза в части безопасности.
2) Ссылка на ГОСТ 28179-90 по воспламеняемости изоляции.
3) Ссылка на ГОСТ Р 52719-2001 по нагревостойкости изоляции.

И в самом паспорте должна быть обычно таблица с применяемыми приборами.
А уже применяемые приборы и методы испытаний могут быть сертифицированы испытательными центрами МЧС для использования в промышленности.
МЧС же не будет сама, грубо говоря поджигать трансформаторы. А вот приборы и методы контроля МЧС могут сертифицировать, а они уже применяются испытательными лабораториями на производстве.

По поводу ОПН. так как причина повреждения неизвестна, то надо проверить для начала все ОПН и проверить контуры заземления на соответствие нормам. Таким образом, если все нормально и замечательно, то вы исключите версию, что были перенапряжения коммутационные единовременные, т.е. те, которые не нарастающим итогом привели к пробою.

Добавлено: 2020-09-13 23:23:41

matu писал(а):
2020-09-13 18:45:08

evdbor, спасибо. Все же мне не ясна физика процесса. Информация и перегреве подана так, что проблема перегрева магнитопровода обостряется именно в режиме холостого хода и низких нагрузок. Но ведь магнитный поток существует независимо от нагрузки, как и собственно нагрев стали трансформатора токами Фуко и потерями на перемегничивание. Неужели в режиме минимальных нагрузок процесс нагрева магнитопровода является является более форсированным?

Просто в режиме низких нагрузок, циркуляция охлаждающего трансформатор воздуха более слабая, чем когда трансформатор нагружен, если этот трансформатор не снабжен принудительным обдувом.
В режиме слабой циркуляции - вы можете получать локальные нагревы и прегревы. А когда трансформатор загружен, то нагрев, может быть больше, но большой нагрев вызывает достаточную циркуляцию воздуха для равномерного  охлажения всей поверхности трансоформатора.
Посмотрел наши уставки для класса изоляции трансформатора F:
сигнал +145 гр. С
Отключение 155 гр. С.

Добавлено: 2020-09-13 23:41:02

seazon писал(а):
2020-09-13 18:42:43

Вроде как и не логично, но поговаривают имеет место быть. .

Выдержка из паспорта трансформатора, производства РФ 2017 г. выпуска
http://rzia.ru/uploads/images/8857/d588e8424c53f9b1812b82b73ef08bca.jpg http://rzia.ru/uploads/images/8857/d588e8424c53f9b1812b82b73ef08bca.jpg

Post's attachments

Тем-ра ТСЗ тр-ров.jpg 181.72 Кб, файл не был скачан. 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

13

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Lekarь писал(а):
2020-09-13 21:41:02

Посмотрел наши уставки для класса изоляции трансформатора F:
сигнал +145 гр. С
Отключение 155 гр. С.

Уставки блока тепловой защиты трансформатора RESIBLOC (ABB) с принудительным обдувом:
Температура включения вентилятора - 130 гр.С
Перегрев. Предупредительный сигнал - 140 гр.С
Отключение - 155 гр.С

14

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

evdbor писал(а):
2020-09-14 10:02:16

Температура включения вентилятора - 130 гр.С

Очень часто забывают вентилятор приобрести вместе с трансформатором. Даже через чур часто.

15

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Lekarь писал(а):
2020-09-14 15:14:54

Очень часто забывают вентилятор приобрести вместе с трансформатором. Даже через чур часто.

На фото не забыли. Только не помогло видимо.

Хотя я несколько раз видел что они не подключены. Раза 3 это было объяснено тем, что в проекте не было заложено цепей питания обогрева и никто не заморачивался по этому поводу.

16

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Lekarь писал(а):
2020-09-14 15:14:54

Очень часто забывают вентилятор приобрести вместе с трансформатором. Даже через чур часто.

Вот пример

Post's attachments

20181110_160806.jpg 2.89 Мб, файл не был скачан. 

20181110_160813.jpg 2.91 Мб, файл не был скачан. 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

17

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

Неправильная защита от ОЗЗ, ответ дан в вопросе.
Сталкивался с подобным на СКИН-системе обогрева нефтепроводов.

18

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

matu писал(а):
2020-09-13 18:45:08

Все же мне не ясна физика процесса. Информация и перегреве подана так, что проблема перегрева магнитопровода обостряется именно в режиме холостого хода и низких нагрузок. Но ведь магнитный поток существует независимо от нагрузки, как и собственно нагрев стали трансформатора токами Фуко и потерями на перемегничивание. Неужели в режиме минимальных нагрузок процесс нагрева магнитопровода является является более форсированным?

При повышении напряжения (или понижении частоты) магнитный поток может резко увеличиься - появляется значительная доля пятой гармоники, что приводит к нагреву магнитопровода. Обратите внимания

matu писал(а):
2020-09-12 22:43:42

Сеть 35 кВ кабельная с компенсированной нейтралью.

Скорее всего в режимах с  минимальной нагрузки произходит повышение напряжения и перевозбуждение магнитопровода. Решение проблемы м.б. установка реактора/ов на стороне 35 кВ, подключаемых только в режимах с повышенным напряжением.

19

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

stoyan писал(а):
2020-09-16 17:02:20

 
При повышении напряжения (или понижении частоты) магнитный поток может резко увеличиться -

Так и есть!
только на сколько должна отклониться частота, чтобы магнитный поток так изменился? И тоже самое с напряжением.
Замеры делали, на трансформаторах, которые на холостом ходу грелись. В течении недели измеряли температуру в часы суток, и когда напряжение было высоким - ночью и когда низким - днем. Температура не менялась.
Не факт, что мы все делали правильно, включая замеры, но как бы делюсь опытом, который имею.

20

Re: Повреждение сухого тр-ра 4,7 МВА

stoyan писал(а):
2020-09-16 17:02:20

При повышении напряжения (или понижении частоты) магнитный поток может резко увеличиься - появляется значительная доля пятой гармоники, что приводит к нагреву магнитопровода. Обратите внимания

Последовательность не совсем такая - из-за повышения U/f происходит перевозбуждение (оно же насыщение), сопротивление ветви намагничивания падает, возрастает ток намагничивания, магнитопровод греется.
А пятая гармоника в токе - уже следствие возрастания тока намагничивания.

Lekarь писал(а):
2020-09-16 17:40:19

только на сколько должна отклониться частота, чтобы магнитный поток так изменился? И тоже самое с напряжением.

Нашел на форуме:

alexej p. писал(а):
2015-12-16 12:09:07

Согласно РД 34.46.50 «Инструкция по эксплуатации трансформаторов»:
«Во избежание недопустимого перевозбуждения трансформатора длительное перевозбуждение магнитопровода (стержня и ярма) не должно превышать 10 или 15% эпизодически в течение не более 20 мин не чаще 1 раза в 2 ч.
В случае возникновения перевозбуждения более допустимых значений или длительности следует принять меры к снижению его до 10% уменьшением реактивной нагрузки автотрансформатора по указанию диспетчера».