Признаки неисправности трансформатора

Неисправный трансформатор выдаёт себя четырьмя базовыми признаками: необычный шум (гудение, потрескивание, вибрация нехарактерной тональности), повышение температуры бака и обмоток, утечка масла и срабатывание защитных устройств. Любой из них — повод вывести аппарат из работы и провести замеры, а не ждать развития дефекта. Чаще всего сначала появляется один симптом, и только через недели-месяцы к нему добавляются остальные.

Звук: первый и самый доступный индикатор

Исправный силовой трансформатор гудит ровно, на частоте 100 Гц — это магнитострикция стали сердечника. Насторожить должны изменения характера звука, а не сама громкость:

• потрескивание и щелчки внутри бака — частичные разряды, пробой изоляции, ослабление прессовки магнитопровода;
• резкое усиление гула с «дребезгом» — ослабление стяжных шпилек или расшихтовка сердечника;
• неравномерное гудение с биениями — перекос фазных нагрузок, витковое замыкание;
• шипение возле вводов — поверхностные разряды по загрязнённому фарфору, особенно во влажную погоду.

Оговорка: рост гудения при увеличении нагрузки — нормальное явление. Тревожен именно новый оттенок звука при прежнем режиме работы.

Перегрев, масло и внешние дефекты

Температура — второй по значимости признак. Для масляных трансформаторов общего назначения ориентир: превышение температуры верхних слоёв масла над окружающей средой в пределах примерно 55–60 °C при номинальной нагрузке (точные пределы задаёт паспорт конкретной машины и класс изоляции — сверяйтесь с документацией). Устойчивый нагрев при неизменной нагрузке указывает на замыкание в стали, ухудшение циркуляции масла, забитые радиаторы или неисправность системы охлаждения.

По маслу диагностируется больше всего дефектов:

• потемнение до тёмно-коричневого, запах гари — термическое разложение изоляции;
• снижение пробивного напряжения по результатам испытаний — увлажнение и загрязнение;
• рост содержания растворённых газов (водород, ацетилен, метан) при хроматографическом анализе — дуговые или тепловые процессы внутри бака;
• подтёки на сварных швах, у крана, из-под прокладок вводов — падение уровня и оголение обмоток;
• выброс масла через выхлопную трубу или сработавший маслоуказатель — уже аварийная стадия.

Осмотром выявляются ещё несколько дефектов: сколы и трещины на изоляторах, следы перекрытия дугой, потеря контакта на шинах (потемневший металл, окалина), заклинивший или неработающий переключатель РПН/ПБВ, сорванная пломба газового реле.

Срабатывание газовой защиты на сигнал — не помеха, а предупреждение. Скопление газа в реле Бухгольца означает, что внутри уже идёт процесс разложения масла или изоляции; повторное включение без анализа состава газа и замеров сопротивления изоляции может закончиться разрушением бака.

Что делать после аварийного отключения

Отключение защитой (дифференциальной, газовой, максимальной токовой) — жёсткий стоп-сигнал. Проверка состояния аппарата перед повторным включением обязательна: без неё есть риск подать напряжение на уже повреждённую обмотку и превратить локальный дефект в полное выгорание. Минимальный объём проверок обычно включает измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром, коэффициент абсорбции, замер сопротивления обмоток постоянному току по фазам, проверку коэффициента трансформации и анализ пробы масла.

Такие испытания выполняют аккредитованные электролаборатории — например, компания на рынке Казахстана с 2006 года, где работает штат инженеров с 20-летним стажем и есть собственная аккредитованная электролаборатория, выполняет и диагностику, и ремонт трансформаторов. Подробнее о методике замеров и составе работ можно узнать на сайте.

Когда дефект уже требует вскрытия

Часть неисправностей не устраняется подтяжкой контактов и доливкой масла. Капитальный ремонт силовых трансформаторов с разборкой активной части обычно нужен в таких случаях:

• витковое или межкатушечное замыкание — фиксируется по расхождению сопротивления фаз и коэффициента трансформации;
• деформация обмоток после сквозного КЗ — выявляется методом частотного анализа или по изменению сопротивления короткого замыкания;
• увлажнение твёрдой изоляции ниже допустимых значений R60/R15;
• ацетилен в пробе масла — признак дуги, самый опасный маркер по хроматографии;
• разрушение вводов, пробой изоляции на корпус.

Ведите журнал: температура, уровень масла, показания счётчика срабатываний, результаты ежегодных замеров сопротивления изоляции. Сравнение свежих данных с предыдущими выявляет деградацию раньше, чем она станет слышна на слух. И при любом срабатывании защиты держите аппарат отключённым до получения результатов замеров — это дешевле, чем перемотка обмоток.