Що інженери шукають після відмови трансформатора

Це трапляється постійно. Ви сидите у своєму офісі чи вітальні, насолоджуючись розслаблюючою чашкою кави, коли БУМ, звук пострілу лунає десь на вулиці. Єдина проблема в тому, що це був не офіційний старт бігової дистанції. Коли ви підходите до вікна, ви бачите, як з опори електромережі летять іскри, а люди збираються навколо того, чого їм слід уникати.

Вибух трансформатора призводить до серйозних проблем. Виникає безпосередній ризик виходу з ладу електричного трансформатора та відсутності електропостачання будинків, підприємств та іншої інфраструктури в районі. Це може стати значною проблемою, особливо влітку, або для функціонування життєво важливих суспільних об'єктів, таких як медичні установи та вузли зв'язку.

Коли б не виникали подібні ситуації, слід проводити розслідування силового трансформатора. Іноді це робить внутрішня команда місцевої енергопостачальної компанії. Частіше за все, це вимагає найму професійної, досвідченої фірми з електротехнічного або судового інжинірингу для визначення причини, наслідків та шляхів запобігання подібним ситуаціям у майбутньому.

Що зазвичай призводить до виходу з ладу електричного трансформатора

Хороша новина полягає в тому, що трансформатори не виходять з ладу весь час. Для раптового виходу з ладу цих систем потрібен значний електричний, тепловий або екологічний стрес. Зазвичай це відбувається через перегрів. Коли температура всередині трансформатора перевищує його номінальну, він вибухає.

Нагрівання температури в навколишньому просторі трансформатора викликає занепокоєння. Спекотні дні в Аризоні, Техасі, Каліфорнії чи Флориді викликають занепокоєння. Однак, більшою проблемою є загальне електричне навантаження. Зовнішня температура не спричинить розриву, але коли сотні будинків, які користуються цим трансформатором, раптом ввімкнуть свої телевізори, кондиціонери та ПК, ситуація швидко нагрівається.

Інші проблеми, пов'язані з цим ризиком, включають застарілу інфраструктуру. Більшість компонентів американської енергосистеми 40-75 років старі. Це є значною проблемою, якщо врахувати, що населення було меншим, а попит на електроенергію був нижчим, ніж у сучасних будинках. Також трапляються відмови ізоляції, несправності, пошкодження навколишнім середовищем від повеней або ударів блискавки, а також корозія та вологість. Суть у тому, що ці системи, хоч і більш досконалі зараз, ніж будь-коли, все ще несуть ризик.

Першочергові завдання інженерів після виходу трансформатора з ладу

Щоразу, коли виходить з ладу електричний трансформатор, негайне занепокоєння викликають безпека та стабілізація. Інженери та лінійні працівники викликаються для виведення обладнання з експлуатації до завершення ремонту пошкоджень. Це зменшить ризик дугового розряду, пожежі, займання оливи та додаткового пошкодження провідників.

Трансформаторна олива – це серйозна проблема. Чим старіший компонент, тим вища ймовірність витоку ізоляційних рідин. Вони можуть потрапити у водопровідні системи або створити додаткову пожежну небезпеку, якщо їх не локалізувати. Ось чому так важливо якнайшвидше звільнити територію від людей. Це не лише електричні проблеми.

Після стабілізації об'єкта головне – відновити електропостачання та зберегти докази. Аналіз виходу з ладу трансформатора повинен враховувати поточний стан об'єкта. Якщо все буде прибрано занадто швидко, це усуне ключові фактори, які допомагають визначити причину. Підзвітність необхідна для покладання фінансової та юридичної відповідальності, а також для запобігання подібним інцидентам у майбутньому.

На цьому етапі часто доводиться залучати судову інженерію. Зверніть увагу на всі звіти, опубліковані муніципалітетом щодо аналізу електричного навантаження або запобігання ризикам. Якщо ці документи ігноруються, саме тоді позов у суді має найбільші шанси на успіх. Ознайомлення з результатами розслідування щодо силового трансформатора є вкрай необхідним для усунення несправностей у всій електромережі, перш ніж ці компоненти також вийдуть з ладу.

Що інженери аналізують під час розслідування причин відмови трансформатора

Правильний аналіз відмов трансформатора використовує інструменти та процеси, засновані на фактах, для визначення причини. Це може бути електрична, теплова, механічна або експлуатаційна причина. Він повинен охоплювати:

• Внутрішні компоненти трансформатора
• Обмотки, ізоляційні системи, перемикачі, вводи та осердя трансформаторів
• Ознаки перегріву, зміщення, забруднення або електричного пробою
• Силові замикання, механічна деформація, вуглецевий трекінг, локальний перегрів
• Кліматичні умови та електричне навантаження в місцевій місцевості
• Діелектричні випробування та вміст вологи
• Оцінка системи заземлення, перевірка координації захисних реле
• Стан обладнання вище за течією та нижче за течією
• Історичні записи про порушення та проблеми встановлення

Існує багато випадків, коли трансформатор не є причиною несправності, а серія зовнішніх пошкоджень або проблеми із заземленням призвели до вибуху. Це розмежування є вирішальним при визначенні відповідальності за ситуацію.

Попереджувальні ознаки, які часто з'являються перед відмовою трансформатора

Муніципалітети та власники комунальних підприємств повинні враховувати загальні попереджувальні ознаки неминучої відмови електричного трансформатора. Чим раніше ці ознаки будуть розпізнані, тим меншою буде ймовірність пошкодження чи перебоїв у роботі.

Шум трансформатора є важливим індикатором. Існує багато ситуацій, коли відео в соціальних мережах або телефонні дзвінки до місцевого постачальника вказують на дивну зміну в гудінні, вібраціях або механічних звуках, що доносяться з місцевого трансформатора. Зазвичай це означає, що щось внутрішнє розхиталося або електроенергія нестабільна.

Інша проблема – температурні нерівномірності. Серія спекотних днів або значний довготривалий попит в мережі можуть призвести до термічних сплесків і локальних перегрівів. Це призведе до погіршення стану трансформатора, часто викликаючи витоки масла, які ніколи не слід ігнорувати.

Коливання напруги, ненормальна теплова активність та часті спрацьовування вимикачів також є явними ознаками того, що щось не так. У таких випадках слід викликати фахівців, щоб переконатися у відсутності зміни кольору навколо втулок або будь-яких ознак погіршення стану ізоляції. Саме з цієї причини на деяких об’єктах використовують системи дистанційного моніторингу, які також відіграють важливу роль в аналізі причин виходу трансформатора з ладу після вибуху.

Найкращі практики, що знижують ризик відмови трансформатора

Найкращий спосіб уникнути збою трансформатора – це проактивно підходити до своїх процесів. Навіть якщо це коштуватиме місцевому муніципалітету трохи більше на початковому етапі, ця впевненість коштує того порівняно з довготривалим простоєм мережі та втратою виробництва. Деякі ефективні стратегії включають:

• Регулярні інспекції за допомогою інфрачервоної термографії
• Аналіз розчинених газів у трансформаторному маслі
• Активні системи дистанційного моніторингу, призначені для зон мережі з високим ступенем ризику
• Перевірка заземлення шляхом найму досвідчених інженерів-електриків або судових інженерів
• Візуальна перевірка на наявність вологи та впливу навколишнього середовища
• Обрізка або підрізка гілок дерев у зоні
• Якнайшвидша заміна застарілих або зношених систем
• Планування розслідувань повторних збоїв для уникнення майбутніх проблем

Багато з цих профілактичних заходів можна включити в щоденний графік лінійних працівників. Хоча вони не інженери, вони часто мають безпосередній досвід роботи з інфраструктурою мережі. Допоки вони уповноважені повідомляти інженерів через чіткий канал зв'язку, цього вдається уникнути.

Відмови трансформаторів рідко бувають випадковими.

Щоразу, коли виходить з ладу електричний трансформатор, це, ймовірно, свідчить про поєднання локального термічного навантаження, погіршення ізоляції та впливу навколишнього середовища. Це створюватиме додаткове навантаження на мережу та призведе до простоїв в експлуатації, яких не хоче жоден постачальник комунальних послуг чи муніципалітет.

Залучення фірм з інженерно-технічної експертизи для попереднього аналізу причин відмови трансформаторів, а потім розслідування після факту, надає інформацію, необхідну для зниження ризиків. Зважаючи на те, що значна частина енергосистеми США потребує модернізації, особливо враховуючи зростання використання, яке стало можливим завдяки сучасним системам, очікування цього аналізу є нерозумним.

Наша команда ліцензованих інженерів-електриків компанії Dreiym Engineering часто залучається для розслідування після інцидентних випадків. Ми використовуємо визнані інструменти та процеси для виявлення першопричини, часто звітуючи страховим компаніям, юридичним органам та власникам комунальних підприємств. Якщо вашим системам загрожує збій або ви хочете з'ясувати, чому вони раптом вибухають, зателефонуйте нам.. Розуміння причин події є таким же важливим, як і відновлення самого живлення.