1. Aký je princíp diagnostiky vnútorných porúch v transformátoroch na základe údajov chromatografickej analýzy transformátorového oleja?
Izolácia výkonových transformátorov je väčšinou tvorená kompozitnou izoláciou olej-papier. Uhľovodíkové plyny generované vnútornými latentnými poruchami pochádzajú z tepelného praskania izolácie olejového papiera. Rýchlosť produkcie plynu, rýchlosť produkcie plynu a nenasýtenie uhľovodíkových plynov generovaných tepelným krakovaním závisia od hustoty energie bodu poruchy. Povaha poruchy je rôzna, iná je aj hustota energie a rozdielny je aj uhľovodíkový plyn, ktorý vzniká pri krakovaní. Korónový výboj produkuje hlavne vodík, oblúkový výboj hlavne etylén a pri vysokoteplotnom prehriatí hlavne etylén.
Energia v bode poruchy sa mení a rýchlosť tvorby plynu pre vyššie uvedené plyny sa tiež mení. Je to preto, že v chemickej štruktúre uhľovodíkov, ako je olejový papier, sa väzbová energia rôznych väzieb mení v dôsledku rôznych chemických väzieb medzi atómami. Uhľovodíky s rôznymi štruktúrami chemickej väzby majú rôzny stupeň tepelnej stability. Preto sa dospelo k záveru, že poradie, v ktorom sa izolačný olej rozkladá za vzniku uhľovodíkov so zvyšujúcou sa teplotou bodu poruchy, sú alkány, olefíny a rýchle uhľovodíky. Okrem toho, keďže každý uhľovodíkový plyn generovaný krakovaním ropy má špecifický teplotný rozsah zodpovedajúci maximálnej rýchlosti produkcie plynu, odvodzuje sa, že izolačný olej produkuje rôzne zložky pri rôznych poruchových vlastnostiach transformátorov. Jednoduché kritériá pre uhľovodíkové plyny s rôznymi koncentráciami.
2. Prečo mierna nečistota v izolačnom oleji spôsobuje výrazný pokles jeho prierazného napätia?
Zoberme si transformátorový olej ako príklad na ilustráciu tohto javu. V transformátorovom oleji sú zvyčajne bubliny (bežná nečistota) a dielektrický koeficient transformátorového oleja je viac ako dvojnásobný v porovnaní so vzduchom. V dôsledku inverzného vzťahu medzi intenzitou elektrického poľa a dielektrickou konštantou a skreslením okolitého elektrického poľa spôsobeného bublinami je intenzita vnútorného elektrického poľa v bublinách tiež viac ako dvojnásobná v porovnaní s transformátorovým olejom a sila elektrického poľa okolo bubliny sú vyššie. Elektrická sila plynu je oveľa nižšia ako u transformátorového oleja.
Takže bubliny v transformátorovom oleji sú ľahko voľné. Nabité častice vznikajúce po disociácii bublín sa zrážajú s molekulami ropy, ktoré sa potom rozložia na plyn. Vďaka tejto reťazovej reakcii, známej aj ako začarovaný kruh, bude rast plynu rýchlejší a rýchlejší. Nakoniec sa bubliny usporiadajú v radoch pozdĺž smeru elektrického poľa v transformátorovom oleji, čo nakoniec povedie k poruche.
Ak transformátorový olej obsahuje kvapôčky vody, najmä vlákna s vlhkosťou (bavlnená priadza alebo papier), izolačná pevnosť izolačného oleja bude najviac ovplyvnená. Aj keď je tu málo nečistôt, v dôsledku reťazovej reakcie, ktorá sa môže vytvoriť prostredníctvom defektov, sa výrazne zníži vybíjacie napätie izolačného oleja.
3. Prečo dokáže skúška transformátorov naprázdno odhaliť chyby v železnom jadre?
Strata naprázdno je v podstate súčtom straty hysterézy a straty vírivým prúdom železného jadra, pričom len malá časť je strata odporu vytvorená prúdom naprázdno pretekajúcim cievkou. Nárast straty naprázdno preto odráža najmä defekty v železnom jadre. Kvalita izolačného náteru medzi plechmi z kremíkovej ocele s vonkajším závitom je zlá a poškodenie náterového filmu spôsobuje skraty medzi plechmi z kremíkovej ocele, čo môže zvýšiť straty naprázdno o 10 % až 15 %; Poškodenie izolácie častí, ako sú skrutky jadra a hnacie železné trámy, môže zvýšiť vírivé prúdy v železnom jadre, čo spôsobí miestne zahrievanie a zvýši celkové straty bez zaťaženia.
Okrem toho použitie plechov z kremíkovej ocele hrubších ako je konštrukčná hodnota alebo nízkej kvality počas výrobného procesu, ako aj veľké medzery v spojoch magnetického obvodu železného jadra môžu tiež zvýšiť straty naprázdno. Preto namerané straty môžu odrážať chyby v železnom jadre.