Badania właściwości eksploatacyjnych transformatorów rozdzielczych z uzwojeniami aluminiowymi

Badano przyczyny uszkodzeń transformatorów, podatność przewodu aluminiowego na pełzanie, prądy udarowe załączania i ich wpływ na żywotność transformatora rozdzielczego. W drodze badań eksperymentalnych przeprowadzonych w warunkach eksploatacyjnych, stwierdzono, że temperatura gorącego punktu, pełzanie aluminium oraz częste załączenia transformatorów rozdzielczych mogą być przyczyną nadmiernej awaryjności. Powodem tego jest fakt, że aluminiowe przewody uzwojeń ulegają poluzowaniu z powodu wydłużenia, co z kolei jest przyczyną zwarć międzyzwojowych. Prędkość pełzania ustalonego jest ważnym parametrem projektowym, który określa szybkość odkształcania materiału przewodu w fazie ustalonej pełzania. Na podstawie badań eksperymentalnych wyznaczono prędkość pełzania ustalonego dla przewodów aluminiowych w różnych warunkach temperatury i naprężeń, która wyniosła dla przewodów aluminiowych i miedzianych odpowiednio: 0,8 i 0,62 mm. Uwzględniając ten parametr przedstawiono zależności dla miedzi i aluminium od temperatury i naprężenia. Dla prób pełzania przyjęto wartości temperatury 100°C i 140°C, odpowiadające warunkom gorącego punktu, oraz obliczone wartości naprężeń między 1,24 kg/mm2 a 6,64 kg/mm2 odpowiadające różnym wartościom udarowego prądu załączania. Porównanie prędkości pełzania ustalonego aluminium i miedzi przedstawiono dla takich samych warunków temperatury i naprężenia. W raporcie przedstawiono także wpływ udarowego prądu załączania oraz obciążenia transformatora ze stanu zimnego na skrócenie czasu życia transformatorów rozdzielczych o mocach 25, 63 i 100 kVA. W oparciu o wyniki badań eksperymentalnych przedstawiono zalecenia dotyczące zakupu niezawodnych transformatorów rozdzielczych z uzwojeniami aluminiowymi i miedzianymi.

Najważniejsze wnioski:

  • Przegląd przyczyn uszkodzeń transformatorów.
  • Przyczyny obejmują temperaturę gorącego punktu, pełzanie przewodu aluminiowego i częste załączanie transformatorów rozdzielczych.
  • Zalecenia dotyczące zakupu niezawodnych transformatorów rozdzielczych z uzwojeniami aluminiowymi i miedzianymi.