Межвитковое замыкание обмоток трансформатора признаки силового трансформатора

Основные виды повреждений трансформатора

Капитальный ремонт «со сменой обмоток» это сложный ремонт связанный с выемкой активной части трансформатора, расшихтовкой магнитопровода и снятием катушек высокого( ВН) и низкого (НН) напряжения.

Необходимость капитального ремонта со сменой обмоток может быть вызвана повреждением обмоток и(или) магнитной системы вследствие межвитковых и короткого замыканий трансформатора или износом изоляции обмоток. Износ изоляции провода обмоток обычно вызван долговременным перегревом трансформатора и (или) его долговременная эксплуатация с «плохим» трансформаторным маслом. Степень износа изоляции обмоток оценивается визуально и на излом 90 градусов. Если она эластична, не ломается при изгибе под углом 90 градусов, имеет светлый цвет, то изоляция считается хорошей. Если она хрупкая, ломается и имеет темный цвет, то изоляция считается неудовлетворительной. В этом случае необходим капитальный ремонт трансформатора со сменой обмоток и переизоляцией проводов обмоток (снятие и наложение новой изоляции) с дальнейшей намоткой катушек. При правильной эксплуатации — трансформаторы 50-х годов выпуска имеют хорошее состояние изоляции обмоточного провода.

Основные виды повреждений, их признаки, возможные причины и способы выявления

Основные виды повреждений

Возможные причины повреждений

Способы выявления повреждений

Дефектность межлистовой изоляции

Ухудшение состояния масла (понижение температуры вспышки, повышение кислотности, понижение пробивного напряжения); увеличение потерь холостого хода

Старение межлистовой бумажной изоляции, отдельные местные дефекты

Внешний осмотр при вынутой активной части. Специальные испытания

Появление газа в газовом реле и работа газовой защиты на сигнал; понижение температуры вспышки масла; специфический резкий запах и темный цвет масла вследствие его разложения

Повреждение изоляции стяжных шпилек, дающее короткозамкнутый контур. Касание какой-либо металлической частью стержня в двух точках. Местное повреждение межлистовой изоляции, дающее замыкание листов стали. Неправильное заземление, создающее короткозамкнутый контур. У стыкового магнитопровода – разрушение или отсутствие изолирующих прокладок в стыках

Внешний осмотр активной части. Испытания.

Местное замыкание листов стали. Это повреждение отличается от пожара встали лишь размерами дефекта

Появление горючего черного газа в газовом реле в результате местного перегрева и разложения масла

Наличие каких-либо посторонних металлических или токопроводящих частей, замыкающих в данном месте листы стали

Внешний осмотр при вынутой активной части

Ненормальное гудение, дребезжание, жужжание и т.п. у шихтованного магнитопровода

Ослабление прессовки магнитопровода. Разболчивание и свободное колебание крепящих деталей. Колебание отстающих крайних листов стали в стержнях или ярмах. Повышенное против номинального первичное напряжение

Внешний осмотр при вынутой активной части и проверка состояния прессующих и крепящих магнитопровод деталей, а также наличия отставания крайних листов в стержнях или ярмах. Проверка величины первичного напряжения, подаваемого на трансформатор

Недопустимое гудение у стыкового магнитопровода

Ослабление прессовки стыков. Пробой или разрушение изолирующих прокладок в стыках

Внешний осмотр при вынутой активной части и проверка состояния стыков, а также изолирующих прокладок в стыках

Недопустимо большие потери холостого хода у броневого трехфазного трансформатора

Не вывернута обмотка на средней фазе. Этого дефекта у работающего трансформатора не может быть, но он наблюдается при испытаниях после ремонта

Проверка правильности запайки схемы с учетом направления намотки обмоток отдельных фаз

Потрескивание внутри трансформатора при повышенном напряжении

Внешний осмотр при вынутой активной части и проверка состояния заземления

Основные виды повреждений

Возможные причины повреждений

Способы выявления повреждений

Работа газовой защиты на отключение: газ-горючий бело-серого или синеватого цвета. Ненормальный нагрев, иногда с характерным бульканьем масла. Небольшое увеличение первичного тока. Разные сопротивления постоянному току отдельных фаз. При значительных разрушениях- работа дифференциальной, а также максимальной защиты, если последняя установлена на стороне питания

Разрушение витковой изоляции вследствие старения в результате естественного износа или длительных перегрузок, или недостаточности охлаждения. Нарушение изоляции витков вследствие механических повреждений в результате толчков или деформации обмоток при коротких замыканиях и других аварийных режимах. Обнажение обмоток вследствие понижения уровня масла. Дефектность провода (заусенцы, внутренние раковины, плохая пайка и т.п.), не замеченная при изготовлении обмоток. Неправильная укладка витков и неправильное выполнение переходов. Неправильная опрессовка обмоток

Внешний осмотр активной части. Испытания: замер сопротивления постоянному току; три специальных испытания при пониженном напряжении с поочередным замыканием одной из фаз; прожиг обмотки для обнаружения места виткового замыкания путем провода к обмотке (при открытой активной части) пониженного напряжения (10-20%). В месте повреждения появится дым. При прожиге обмотки необходимо применять меры противопожарной безопасности. Ознакомление с охлаждающим устройством, его состоянием и работой.

Работа газовой защиты вследствие дуги, которая возникает вместе обрыва и разлагает масло

Отгорание выводных концов вследствие электродинамических усилий при коротких замыканиях или вследствие плохих соединений. Плохая внутренняя пайка провода. Выгорание части витков вследствие виткового замыкания в обмотке

Проверка по показаниям амперметров, включенных в отдельные фазы. Проверка мегомметром при соединении обмоток звездой. Замеры сопротивлений постоянному току обмоток между линейными вводами при соединении в треугольник: при полном обрыве внутри треугольника результаты двух замеров равны, причем каждый равен сопротивлению фазы; третий замер фазы, где произошел обрыв, даст двойную величину сопротивления; при неполном обрыве третий замер даст несколько большее значение, чем два первых; внешний осмотр при вынутой активной части

Работа газовой защиты, а у трансформаторов с заземленной нейтралью- также максимальной и дифференциальной защит

Дефектность главной изоляции вследствие старения или наличия трещин, отверстий, изломов и т.д. Увлажнение масла. Понижение уровня масла. Попадание сырости и грязи. Перенапряжения. Деформация обмоток при коротких замыканиях

Проверка мегомметром изоляции между обмотками и корпусом; испытание масла на анализ и на пробой; внешний осмотр при вынутой активной части

Междуфазное короткое замыкание обмоток

Работа газовой, дифференциальной и максимальной защит. Выброс масла через выхлопную трубу

Причины те же, что и при пробое на корпус. Замыкание на отводах. Замыкание на вводах

Внешний осмотр при вынутой активной части. Проверка мегомметром

Основные виды повреждений

Возможные причины повреждений

Способы выявления повреждений

Оплавление или выгорание контактных поверхностей

Работа газовой защиты, а иногда и дифференциальной и максимальной

Дефекты конструкции или сборка (недостаточное нажатие контактов и недостаточная упругость нажимных пружин). Перегревы от сверхтоков, возникающих при близких коротких замыканиях

Внешний осмотр при вынутой активной части. Проверка мегомметром (при наличии обрыва). Замер сопротивлений постоянному току на всех ответвлениях

Перекрытия между фазами или между отдельными ответвлениями. Дефект аналогичен междуфазному короткому замыканию обмоток

Работа газовой, дифференциальной и максимальной защит. Выброс масла через выхлопную трубу

Перенапряжения. Попадание сырости и влаги внутрь трансформатора. Дефекты в изолирующих частях (трещины, изломы и т.д.)

Внешний осмотр при вынутой активной части. Проверка мегомметром

Основные виды повреждений

Возможные причины повреждений

Способы выявления повреждений

Работа максимальной и дифференциальной защит

Наличие трещин в изоляторе. Понижение уровня масла при загрязненной внутренней поверхности изолятора

Внешний осмотр. Отсоединение ввода и проверка его изоляции мегомметром

Работа максимальной и дифференциальной защит

Набросы посторонних предметов на вводы

Течь масла в местах уплотнений

Ослабла затяжка болтов; плохая уплотняющая прокладка

Течь масла в армировке ввода

Дефекты в армировке (трещины и т.д.). Дефекты в пайке колпачка со шпилькой

Основные виды повреждений

Возможные причины повреждений

Способы выявления повреждений

БАК, РАДИАТОРЫ, РАСШИРИТЕЛЬ

Течь масла в местах уплотнений

Ослабла затяжка болтов. Дефектность уплотняющих прокладок

Основные виды повреждений

Возможные причины повреждений

Способы выявления повреждений

Ненормальное повышение температуры масла и ненормальный нагрев

Неисправности в системе охлаждения (например, закрытые радиаторные краны, выход из строя дутьевых вентиляторов и т.д.). Перегрузка. Внутренние повреждения в трансформаторе

Проверка работы системы охлаждения. Проверка нагрузки, а также соответствия (по записям в журнале) температуры масла данной нагрузке. Обследование активной части.

Внутренние повреждения, сопровождаемые крекинг-процессом, когда газообразные продукты разложения масла растворяются в остальном масле; такой процесс дает понижение температуры вспышки масла. Внутренние повреждения, сопровождаемые разложением масла другой. Выделяемые при этом газы негорючи и содержат водород и метан

Анализ масла. Анализ выделяемых маслом газов.

Основные виды повреждений

Возможные причины повреждений

Способы выявления повреждений

Попадание воздуха в реле. Медленное понижение уровня масла. Внутренние повреждения, сопровождаемые крекинг-процессом. Короткое замыкание, сопровождаемое толчком масла через газовое реле

Анализ газов на: количество, цвет, запах, горючесть. Если газ без цвета, запаха и не горит, то работа реле на сигнал происходит из-за попадания воздуха. Если газ горит, то имеет место внутреннее повреждение в трансформаторе. Количество газа говорит о размере повреждения. Цвет газа показывает характер повреждения, а именно: бело-серый – бумага и электрокартон, желтый – дерево, черный – масло. Анализ масла. Внешний осмотр и выяснение причины снижения уровня масла

А) Резкое понижение уровня масла;

Б) Внутренние повреждения, сопровождаемые сильным выделением горючих газов

Анализ газов. Анализ масла. Внешний осмотр и выявление причины резкого снижения уровня масла

Все указанные виды повреждений, их признаки, причины и способы выявления не являются исчерпывающими. Приведены лишь основные, наиболее характерные неисправности и дефекты трансформаторов, с которыми приходится встречаться ремонтным работникам.

Источник

Как определить обмотки трансформатора

Трансформатор является простым электротехническим устройством и служит для преобразования напряжения и тока. На общем магнитном сердечнике наматываются входная и одна или несколько выходных обмоток. Подаваемое на первичную обмотку переменное напряжение индуцирует магнитное поле, которое вызывает появление переменного напряжения такой же частоты во вторичных обмотках. В зависимости от соотношения числа витков изменяется коэффициент передачи.

Порядок выявления дефектов трансформатора

Для проверки неисправностей трансформатора прежде всего надо определить выводы всех его обмоток. Это можно сделать по его маркировке, где указываются номера выводов, обозначение типа (тогда можно воспользоваться справочниками), при достаточно большом размере даже есть рисунки. Если трансформатор непосредственно в каком-то электронном приборе, то все это прояснят принципиальная электрическая схема на устройство и спецификация.

Определив все выводы, мультиметром можно проверить два дефекта: обрыв обмотки и замыкание ее на корпус или другую обмотку.

Для определения обрыва надо «прозвонить» в режиме омметра по очереди каждую обмотку, отсутствие показаний («бесконечное» сопротивление) указывает на обрыв. На цифровом мультиметре могут быть недостоверные показания при проверке обмоток с большим числом витков из-за их высокой индуктивности.

Для поиска замыкания на корпус один щуп мультиметра подсоединяется к выводу обмотки, а вторым поочередно касаются выводов других обмоток (достаточно одного любого из двух) и корпуса (место контакта нужно зачистить от краски и лака). Короткого замыкания быть не должно, проверить так необходимо каждый вывод.

Возможные неисправности

Как известно, любой трансформатор состоит из следующих компонентов:

• первичная и вторичная катушки (вторичных может быть несколько);
• сердечник или магнитопровод;
• корпус.

Таким образом, перечень возможных поломок довольно ограничен:

1. Поврежден сердечник.
2. Перегорел провод в какой-либо из обмоток.
3. Пробита изоляция, вследствие чего имеется электрический контакт между витками в катушке (межвитковое замыкание) либо между катушкой и корпусом.
4. Изношены выводы катушек или контакты.

Читать также: Флюс для пайки печатных плат

Трансформатор тока Т-0,66 150/5а

Некоторые из дефектов определяются визуально, поэтому трансформатор в первую очередь нужно внимательно осмотреть. Вот на что при этом следует обращать внимание:

• трещины, сколы изоляции либо ее отсутствие;
• состояние болтовых соединений и клемм;
• вздутие заливки или ее вытекание;
• почернения на видимых поверхностях;
• обуглившаяся бумага;
• характерный запах горелого материала.

Если явных повреждений нет, следует проверить устройство на работоспособность при помощи приборов. Для этого нужно знать, к каким обмоткам относятся все его выводы. На преобразователях больших размеров данная информация может быть представлена в виде графического изображения.

Межвитковое замыкание трансформатора: как определить

Еще один распространенный дефект трансформаторов – межвитковое замыкание, распознать его лишь с помощью мультиметра практически невозможно. Тут могут помочь внимательность, острое зрение и обоняние. Проволока изолируется только за счет своего лакового покрытия, при пробое изоляции между соседними витками сопротивление все равно остается, что приводит к местному нагреву. При визуальном осмотре на исправном трансформаторе не должно быть почернений, потеков или вздутия заливки, обугливания бумаги, запаха гари.

В случае, если тип трансформатора определен, то по справочнику можно узнать сопротивление его обмоток. Для этого используем мультиметр в режиме мегомметра. После измерения сопротивления изоляции обмоток трансформатора сравниваем со справочным: отличия более чем в 50% указывают на неисправность обмотки. Если сопротивление обмоток трансформатора не указано, то всегда приводится количество витков, сечение и тип провода и теоретически, при желании, его можно вычислить.

Разновидности

Трансформаторы подразделяются на следующие группы:

• Которые понижают и повышают.
• Силовые в большинстве случаев нужны для уменьшения определенного напряжения.
• Устройства тока для подачи потребителю вечной величины тока и ее задержки в определенном диапазоне.
• Одно- и многофазные.
• Для сварки.
• Импульсные.

В зависимости от работы устройства изменяется и принцип подхода к вопросу о том, как проверять обмотки. Мультиметром можно проверить только маленькие приборы. Силовые машины уже потребуют иного подхода к диагностике проблемы.

Метод прозвонки

Способ диагностики омметром может помочь с вопросом о том, как проверять трансформатор питания. Прозванивают сопротивление между выводами 1 обмотки. Таким образом, создается целостность проводника. Перед таким моментом, происходит осмотр корпуса на предмет нагаров, наплыва из-за нагрева.

После этого, замеряют нынешние значения в Омах и сравнивают их с паспортными данными. Если таковых нет, то понадобится вспомогательная диагностика под напряжением. Прозвонить советуют каждый вывод относительно специального корпуса прибора, куда подключают заземление.

Перед замерами стоит отключить все концы агрегата. Отсоединить от цепи их советуют и в целях личной безопасности. Также необходимо проверить наличие электронной схемы, которая часто есть в новых моделях питания. Её тоже нужно выпаять перед проверкой.

Постоянное сопротивление может говорить о целой изоляции. Значения в пару килоом уже начнут вызывать мысли о пробоях на корпусе. Еще, это может быть из-за скоплений грязи, пыли или воды в воздушных частях устройства.

Как проверить трансформатор на межвитковое замыкание под напряжением

Манипуляции с поданным питанием выполняют, когда думают, как проверить устройство на межвитковое замыкание. Если вы знаете величину питающего напряжения трансформатора, для которого предназначается трансформатор, то замеряют вольтметром значение холостого хода. То есть провода выводные могут быть в воздухе.

Если значение напряжения отличается от стандартного значения, то делают выводы о настоящем замыкании в обмотках. Если при работе прибора вы услышали треск, искрение, то этот прибор лучше быстро выключить. Он сломан. Есть допустимые погрешности при проверке:

• Значения напряжения отличаются на 20%.
• Для сопротивления нормальным считается разброс значений в 50% от паспортных данных.

Замер амперметром трансформатора 220 В на 12 В

Теперь узнаем, как провести диагностику трансформатор тока. Его включают в цепь: штатную или собственно сделанную. Главное, чтобы значения тока было больше стандартного. Замеры амперметром выполняются в первичной цепи и во вторичной.

Ток в первичной цепи сравним с вторичными показателями. Точнее, разделяют первые значения на замеры во вторичной обмотке. Коэффициент трансформации стоит собирать из справочника и сравнивать со своими расчетами. Результаты должны быть схожи.

Трансформатор тока запрещается замерять на холостом ходу. На вторичной обмотке в таком случае может произойти очень высокое напряжение, которое может повреждать изоляцию. Также стоит соблюдать полярность подключения, ведь это влияет на работу всей схемы. Вот вы и узнали, как найти первичную обмотку трансформатора. Ну и самое главное проверить сам блок питания и его мощность.

Если вы не знаете где вход, посмотрите на информацию в паспорте.

Можно ли проверить бытовые понижающие трансформаторы?

Можно попробовать проверить мультиметром и распространенные классические понижающие трансформаторы, используемые в блоках питания для различных устройств с входным напряжением 220 вольт и выходным постоянным от 5 до 30 вольт. Осторожно, исключив возможность коснуться оголенных проводов, подается на первичную обмотку 220 вольт. При появлении запаха, дыма, треска выключить надо сразу, эксперимент неудачен, первичная обмотка неисправна.Если все нормально, то прикасаясь только щупами тестера, измеряется напряжение на вторичных обмотках. Отличие от ожидаемых более чем на 20% в меньшую сторону говорит о неисправности этой обмотки.

Для сварки в домашних условиях необходим функциональный и производительный аппарат, приобретение которого сейчас слишком дорогое удовольствие. Собрать сварочный инвертор своими руками из подручных материалов вполне возможно, предварительно изучив соответствующую схему. Что такое солнечные батареи и как с их помощью создать систему домашнего энергоснабжения, расскажет подробная статья на эту тему.

Может помочь мультиметр и в случае, если имеется такой же, но заведомо исправный трансформатор. Сравниваются сопротивления обмоток, разброс менее 20% является нормой, но надо помнить, что для значений меньше 10 Ом не каждый тестер сможет дать верные показания.

Мультиметр сделал все, что мог. Для дальнейшей проверки понадобятся уже генератор и осциллограф.

Косвенный метод

В состав данного метода входят несколько тестов, каждый из которых отображает состояние прибора в каком-то одном аспекте. Следовательно, все эти тесты желательно проводить в совокупности.

Определение достоверности маркировки выводов обмоток

Для проведения этой проверки мультиметр нужно переключить в режим омметра. Далее нужно попарно «прозвонить» все имеющиеся выводы. Между теми из них, которые относятся к разным катушкам, сопротивление будет равным бесконечности. Если же мультиметр показывает какое-то конкретное значение, значит выводы принадлежат одной катушке.

Тут же можно сравнить замеренное сопротивление с приведенным в справочнике. Если имеет место расхождение более, чем на 50%, значит случилось межвитковое замыкание либо частичное разрушение провода.

Подключение трансформатора к мультиметру

Учтите, что на катушках с большой индуктивностью, то есть состоящих из значительного числа витков, цифровой мультиметр может ошибочно показывать завышенное сопротивление. Желательно в таких случаях пользоваться аналоговым прибором.

Читать также: Новогодние поделки из клеевого пистолета

Проверять обмотки следует постоянным током, который трансформатор преобразовывать не может. При использовании переменного в других катушках будет наводиться ЭДС и вполне возможно, что она окажется достаточно высокой. Так, если на вторичную катушку понижающего трансформатора 220/12 В подать переменное напряжение всего в 20 В, то на выводах первичной появится напряжение в 367 В и при случайном касании их пользователь получит сильный удар током.

Далее нужно определить, какие выводы следует подключать к источнику тока, а какие — к нагрузке. Если известно, что трансформатор понижающий, то к источнику тока нужно подключать катушку с наибольшим числом витков и наибольшим сопротивлением. С повышающим трансформатором все обстоит наоборот.

Все способы измерения силы электрического тока

Но бывают модели, у которых среди вторичных катушек имеются как понижающие, так и повышающие. Тогда первичную катушку можно с определенной долей вероятности распознать по следующим признакам: выводы ее крепятся обычно в стороне от остальных, так же и катушка может находиться на каркасе в отдельной секции.

Возможно, кто-то из его участников имел дело с такими устройствами и может подробно рассказать, как его нужно подключать.

Если во вторичной катушке имеются промежуточные отводы, необходимо распознать ее начало и конец. Для этого нужно определить полярность выводов.

Определение полярности выводов обмоток

В роли измерителя следует использовать магнитоэлектрический амперметр или вольтметр, у которого полярность выводов известна. Прибор нужно подключить к вторичной катушке. Удобнее всего пользоваться теми моделями, у которых «ноль» расположен посредине шкалы, но за неимением такового подойдет и классический — с местоположением «нуля» слева.

Если вторичных катушек несколько, прочие нужно зашунтировать.

Проверка полярности фазных обмоток электрических машин переменного тока

Через первичную катушку нужно пропустить постоянный ток небольшой силы. На роль источника подойдет обычная батарейка, при этом в цепь между ней и катушкой нужно включить резистор — чтобы не получилось короткого замыкания. Таким резистором может послужить лампа накаливания.

Выключатель в цепь первичной катушки устанавливать не нужно: достаточно следя за стрелкой мультиметра замкнуть цепь, коснувшись проводом от лампы вывода катушки, и тут же разомкнуть ее.

При разнополярном подключении — влево.

В момент отключения питания будет наблюдаться противоположная картина: при однополярном подключении стрелка сдвинется влево, при разнополярном — вправо.

На приборе с «нулем» в начале шкалы движение стрелки влево сложнее заметить, так как она почти сразу отскакивает от ограничителя. Поэтому следить нужно внимательно.

По той же схеме проверяются полярности всех остальных катушек.

Мультиметр – очень нужный прибор для замера силы тока, который применяется для выявления неисправностей тех или иных приборов. Какой мультиметр лучше выбрать для домашнего использования – читайте полезные советы по выбору.

Инструкция по проверке диодов мультиметром представлена по ссылке.

Снятие характеристики намагничивания

Чтобы иметь возможность воспользоваться данным методом, нужно подготовиться загодя: пока трансформатор новый и заведомо исправный, снимают его так называемую вольт-амперную характеристику (ВАХ). Это график, отображающий зависимость напряжения на выводах вторичных катушек от величины протекающего в них тока намагничивания.

Схемы снятия характеристик намагничивания

Разомкнув цепь первичной катушки (чтобы результаты не искажались помехами от находящегося поблизости силового оборудования), через вторичную пропускают переменный ток различной силы, измеряя каждый раз напряжение на ее входе.

Мощности используемого для этого блока питания должно быть достаточно для насыщения магнитопровода, которое сопровождается уменьшением угла наклона кривой насыщения до нуля (горизонтальное положение).

Измерительные приборы должны относиться к электродинамической или электромагнитной системе.

По мере использования устройства нужно с определенной периодичностью снимать ВАХ и сравнивать ее с первоначальной. Снижение ее крутизны будет свидетельствовать о появлении межвиткового замыкания.

Источник