GRUP SCOLAR INDUSTRIAL ENERGETIC CAMPINA

PROIECT

TRANFORMATORUL DE MARE PUTERE

DEFECTE FRECVENTE SI REGIMURI ANORMALE DE FUNCTIONARE

Examenul de atestare a competentelor profesionale nivel 3

INDRUMATOR ELEV

Prof. DUMITRICA ALEXANDRU

CLASA 13 C 1

Calificarea :

Tehnician electrotehnist

2011

1

CUPRINS

ARGUMENT

2

Transformatorul electric este o masina electrica statica care transforma parametrii energiei

electrice (tensiune si curent) lasand nemodificata frecventa. El functioneaza doar in c.a. Se

foloseste pe scara larga in practica atat in industrie cat si la consumatorii casnici si tertiari. Astfel il

intalnim in statiile de langa centralele electrice avand rol de a ridica tensiunea energiei electrice

produse de generatoarele din centrala in scopul reducerii pierderilor pe linii. Il gasim de asemenea

la consumatori fiind utilizat la coborarea tensiunii electrice astfel incat aceasta sa fie utilizata de

receptoarele care functioneaza la joasa tensiune (

aparea suprasarcini si de aceea se monitorizeaza in statiile electrice permanent curentii absorbiti de

transformator trecandu-se intr-un registru. In timp uleiul din transformator isi poate pierde calitatile

electroizolante si atunci este nevoie sa fie schimbat.

Pornind de la considerentele de mai sus am dorit in aceasta lucrare sa prezint pe scurt

cateva date despre transformatorul electric. Astfel am dat definitia acestuia evidentiind rolul lui, am

realizat clasificarea transformatoarelor dupa anumite criteria, am prezentat partile principale

constitutive, datele nominale, posibilitatile de conectare a infasurarilor, conditiile de functionare a

mai multor transformatoare in parallel in statii iar in final am prezentat defectele frecvente care pot

aparea in functionarea transformatoarelor, cauzele si remedierile acestora.

In finalul lucrarii am anexat cateva desene si imagini care sa ilustreze cele discutate in

proiect.

Infasurarile transformatoarelor (primarul si secundarul) pot fi conectate in stea, triunghi sau

zig-zag (la joasa tensiune) in functie de cerintele referitoare la curent si tensiune.

Daca intr-o statie electrica este necesar sa functioneze mai multe transformatoare in parallel

pentru a asigura sarcina la consummator atunci trebuie resectate patru conditii pentru buna

functionare a transformatoarelor. Astfel: ele trebuie sa fie de puteri apropiate (2:1), sa aiba aceleasi

tensiuni primare si secundare (acelasi raport de transformare), aceeasi tensiune de scurtcircuit si

aceeasi grupa de conexiune. Grupa de conexiune este o cifra care imi da informatii asupra

defazajului dintre tensiunea primara si cea secundara. Aceasta poate fi de la 112.

Principalele marimi caracteristice ale unui transformator electric sunt: puterea nominala

adica puterea aparenta pe care el o poate oferi in secundar consumatorilor, tensiunea nominala

primara, tensiunea nominala secundara, curentul nominal primar, curentul nominal secundar,

raportul de transformare, curentul de mers in gol, tensiunea de scurtcircuit si factorul de putere

nominal. Un transformator poate functiona in sarcina (asa cum se intampla de obicei), in gol

(atunci cand nu are consumatori racordati in secundar) si in scurtcircuit (nu este recomandat

deoarece se acumuleaza caldura in infasurari si miez si se poate arde).

Cap 1 GENERALITATII

4

Transformatorul electric este un dispozitiv static cu doua sau mai multe infasurari cuplate

magnetic care transforma parametri energiei electrice de c.a. (tensiune si intensitate) pastrand

nemodificata frecventa .Transformatorul electric este un ansamblu de dou sau mai multe bobine

cuplate inductiv foarte strns (coeficient de cuplaj k 1), ntre care se poate realiza, n curent

alternativ, un transfer de putere cu randament apropiat de unitate.

Clasificarea transformatoarelor

Dupa destinatie:

1. transformatoare de putere

a. ridicatoare care ridica tensiunea energiei electrice la plecarea de la centrala pentru a

nu exista pierderi prea mari

b. coboratoare care coboara tensiunea energiei electrice cand aceasta ajunge la

consumatori

2. transformatoare cu destinatie speciala

a. transformatoare cu trei infasurari,

b. autotransformatoare de interconexiune a doua retele electrice de tensiuni diferite,

c. autotransformatoare de reglare,

d. transformatoare de sudura,

e. transformatoare de masura,

f. transformatoare de separare)

Dupa modul de racire transformatoarele se impart in:

1. transformatoare uscate (pentru puteri nominale subsute de KVA) la care mediul de racire

este aerul

2. transformatoare in ulei (pentru puteri mari si foarte mari) la care mediul de racire este uleiul.

Dupa numarul de faze transformatoarele sunt:

1. monofazate (TM)

2. trifazate(TT).

5

In 1831 Faraday a utilizat primul dispozitiv cu miez feromagnetic si doua infasurari primul

transformator electric. In 1856 englezul C. A. Varley a construit transformatorul cu miez in manta si

a inventat infasurarea in galeti. In 1887 germanul Kapp a imbunatatit constructia transformatorului

iar in 1891 rusul M.Dolivo-Dobrovolski a inventat transformatorul trifazat cu trei coloane dispuse

in acelasi plan, constructie utilizata si in prezent.

Cap 2. PARTILE CONSTRUCTIVE ALE TRANSFORMATORULUI

Elementele constructive de baza ale transformatorului electric sunt miezul feromagnetic si

sistemul de infasurari.

Miezul feromagnetic are rolul de a realiza un cuplaj magnetic cat mai strans intre circuitele

electrice ale infasurarilor. Este realizat din tole de tabla electrotehnica laminata la cald sau la rece

cu cristale orientate, cu grosimea de 0,3 sau 0,35 mm, izolate intre ele cu lacuri sau oxizi ceramici,

in scopul de a micsora pierderile in fier (pierderi prin curenti turbionari). Miezul feromagnetic are

doua parti componente: coloanele (pe care stau infasurarile) si jugul (care inchide circuitul

magnetic). La puteri mari coloanele si jugurile se realizeaza in trepte. Tolele se intretes intre ele

pentru a forma miezul magnetic.Teserea tolelor se face la 90 la tabla laminata la cald si sub un unghi de 30 ,45 60 la tabla laminata la rece, in scopul diminuarii pierderilor in zonele imbinarilor intre coloane si juguri.

6

Sistemul de infasurari este construit din spire realizate din conductoare de cupru sau aluminiu

izolate corespunzator clasei de izolatie a transformatorului. Bobinele se executa in exterior si se

monteaza apoi pe coloanele transformatorului.Transformatorul are doua sau mai multe infasurari

distincte pentru fiecare faza. Pentru realizarea unui cuplaj magnetic cat mai strans intre infasurarile

distincte acestea se aseaza pe aceeasi coloana a transformatorului. Din punct de vedere constructiv

infasurarile pot fi: concentrice sau alternante, in galeti.

Dupa modul de transmitere a energiei electrice, infasurarile pot fi: infasurare primara (este

infasurarea care primeste energie electrica de la reteaua electrica) si infasurarea secundara (este

infasurarea care transmite energie electrica la consumator). Din punct de vedere al tensiunii

nominale infasurarile sunt: infasurare de inalta tensiune(IT), de medie tensiune(MT) si infasurare de

joasa tensiune(JT). Pentru realizarea unei gradari a izolatiei, infasurarea de joasa tensiune se aseaza

langa miez iar infasurarea de inalta tensiune se aseaza in exterior. Infasurarile transformatorului se

pot conecta: stea (Y) si triunghi (D) iar cea de joasa tensiune si in zig-zag (z).

7

Bornele transformatorului se noteaza cu litere mari (in primar) si cu litere mici (in secundar).

Inceputurile de faza cu literele de la inceputul alfabetului: A(a), B(b), C(c) iar sfarsiturile fazelor cu

literele de la sfarsitul alfabetului: X(x),Y(y), Z(z).

1 = conservator

2 = radiator

3 = izolator de joasa tensiune

4 = miez feromagnetic

5 = infasurare de joasa tensiune

8

Ul Il=If

Uf

Ul=3*UfIl=If

If

Uf

Ul=UfIl=3*If

Ul

Uf/2

Uf/2

Ul=3*UfzIl=IfUfz=Uf*3/2Zig-zag

6 = carucior

7 = izolator de inalta tensiune

8 = infasurare de inalta tensiune

9 = capac cuva transformator

Accesoriile si cuva transformatorului

-comutatorul de prize care asigura reglarea tensiunii

-izolatoarele de joasa si cele de inalta tensiune.Ele asigura conectarea infasurarilor

transformatorului cu reteaua si cu consumatorii

-cuva cu sistemul de racire(la transformatoarele cu ulei)

-conservatorul cu ulei(la transformatoarele cu ulei)

-releul de gaze (Bucholtz) protejeaza la acumularea de gaze datorita scurtcircuitelor si la scaderea

nivelului de ulei

-sistemul mecanic(schela de sustinere,suruburi,...)

Bobina la bornele creia se aplic sursa de alimentare se numete nfurare primar, iar

celelalte la care se conecteaz diferii consumatori se numesc nfurri secundare. Pentru obinerea

cuplajului magnetic foarte strns nfurrile transformatorului sunt bobinate, de obicei, pe un miez

magnetic, care are rolul de a concentra liniile de cmp datorit unei mari permeabiliti magnetice.

Miezul magnetic poate fi deschis, cnd circuitul magnetic se nchide prin aer, sau nchis,

cnd circuitul magnetic se nchide aproape n totalitate. Aceast proprietate a materialelor

magnetice este cu att mai pronunat cu ct permeabilitatea magnetic relativ r este mai mare.

r=/0, unde este permeabilitatea absolut a materialului respectiv iar 0 = 4*10-7 H/m este

permeabilitatea absolut a vidului sau, cu o aproximaie foarte bun, a aerului.

Cuplajul magnetic strns, n cazul a dou sau mai multe bobine, se poate obine constructiv,

fie prin bobinarea nfurrilor pe un acelai miez magnetic nchis , fie prin bobinarea simultan a

lor, ntr-un singur strat, pe o aceeai carcas, cu sau fr miez magnetic, astfel nct bobinele s se

suprapun aproape perfect .

Prima modalitate este aplicabil pentru realizarea transformatoarelor destinate oricrui

domeniu de frecven dei la frecvene mari apar unele limitri datorit scderii permeabilitii

magnetice r, precum i creterii pierderilor de putere n miezul magnetic.

9

A doua modalitate este aplicabil, practic, numai la frecvene foarte mari (peste 1 MHz) unde, datorit numrului mic de spire necesar, bobina primar i bobinele secundare pot fi bobinate

simultan pe un singur strat, fr a obine un gabarit exagerat de mare.

De obicei acest tip de transformatoare, pentru frecvene foarte nalte, au un singur secundar

i n acest caz se numesc transformatoare bifilare .

Ele pot fi cilindrice sau toroidale. Transformatorul bifilar cilindric are avantajul c se

bobineaz simplu, dar are dezavantajul c fluxul su magnetic se disperseaz n tot spaiul

nconjurtor i poate provoca perturbaii mari n circuitele vecine. Pentru a evita aceast situaie se

recurge la ecranarea magnetic a transformatorului, ecranare care la frecvene mari se realizeaz uor prin nchiderea transformatorului ntr-o carcas din tabl de cupru, aluminiu sau fier.

Transformatorul bifilar toroidal are dezavantajul c se bobineaz mai greu, dar are avantajul esenial c nu produce flux magnetic n exteriorul su. Cu toate acestea i el se ecraneaz magnetic pentru a fi ferit de influena unor cmpuri magnetice strine.

Cap 3.Principiul de functionare al transformatorului electric

Transformatorul functioneaza pe baza legii inductiei electromagnetice astfel: infasurarea primara

este alimentata de la sursa, prin ea trece curentul primar care creeaza un camp magnetic ce se propaga prin

miezul magnetic din infasurarea primara in infasurarea secundara. Aici ea nastere o tensiune electromotoare

indusa si un curent indus (curentul secundar) care se transmite la consumator. Puterea primita in primar se

transmite in secundar aproape in intregime (in functie de randamentul transformatorului) existand totusi niste

pierderi atat in miezul magnetic (PFe)cat si in infasurari (Pcu).

= P2/P1 = P2/ (P1+ PFe+ Pcu)

Pierderile in infasurari depind de sarcina transportata prin transformator pe cand pierderile in miezul

magnetic nu depind de sarcina transformatorului. Pentru a se evita pierderi mari in transformator se

recomanda ca acesta sa nu functioneze in gol ci incarcat aproape de sarcina nominala.

10

Transformatorul are 3 regimuri de functionare principale: in gol (cu infasurarea secundara libera fara

consumator de obicei se intalneste la transformatoarele de tensiune), in scurtcircuit (cu infasurarea secundara

legata in scurtcircuit se intalneste la transformatoarele de curent) si in sarcina.

A W

V1 V2

AT

~220V

K

1A

Schema de conectare in gol a transformatorului

A W

V1

AT

~220V

K

5A

Schema de conectare in scurtcircuit a transformatorului

In retelele electrice trifazate se folosesc doua variante:

-trei transformatoare monofazate identice ale caror infasurari primare respectiv secundare sunt conectate in

stea sau in triunghi si formand un transformator trifazat cu fluxuri libere (aceasta solutie se adopta la puteri

foarte mari)

-transformatorul trifazat cu trei coloane dispuse in linie. Acestea sunt transformatoare cu flux fortat si cu

circuitul magnetic asimetric.

11

Fiecare din cele trei faze ale transformatorului are doua ( trei) infasurari: de inalta tensiune, de joasa

tensiune si uneori de medie tensiune.

Schemele de conexiuni ale transformatoarelor:

Infasurarile primare respectiv secundare ale transformatorului trifazat pot fi conectate in stea sau in

triunghi.Infasurarea de joasa tensiune poate fi conectata si in zig-zag la transformatoarele de distributie la

puteri nominale sub 100kVA cu fir neutru.

Schemele de conexiuni ale transformatoarelor se deosebesc intre ele si prin defazajul dintre

tensiunile de linie primare si secundare considerat intre bornele omoloage si masurate in sensul acului de

ceas de la inalta tensiune IT la joasa tensiune JT.Acest defazaj se masoara in unitati conventionale si anume

multipli intregi de 30 . Exista 12 grupe de conexiuni la transformatoare.Se considera ca infasurarile de IT si JT au fost bobinate astfel incat sa aiba acelasi sens de spiralare.

De obicei intr-o intreprindere se utilizeaza mai multe transformatoare pentru a asigura tranzitul

intregii sarcini.Pentru a putea functiona mai multe transformatoare in paralel (in acelasi timp) este necesar

sa: aiba aceeasi grupa de conexiuni, tensiuni de scurtcircuit egale, puteri nominale apropiate(3:1) si acelasi

raport de transformare.

12

Pierderi in transformator:

In transformatorul electric in timpul functionarii au loc pierderi in infasurarile primara si

secundara numite pierdei in cupru deoarece sunt confectionate din acest material si in miezul

magnetic numite pierderi in fier deoarece este confectionat din tole de otel aliat cu siliciu. Neavand

organe in miscare de rotatie pierderile sunt relative mici astfel incat puterea tranzitata din primar in

secundar este cam aceeasi. Pierderile in infasurari depind de sarcina tranzitata calculandu-se in

functie de tensiunea de scurtcircuit. Pierderile in fier nu depend de sarcina tranzitata si se

calculeaza in functie de curentul de mers in gol.

Datele nominale ale transformatorului:

1. Serviciul nominal de functionare al unui transformator este acel serviciu pentru care se

proiecteaza transformatorul si la care trebuie sa functioneze fara ca temperatura in diferite zone sa

depaseasca limitele impuse de normele tehnice in vigoare pentru clasa materialelor electroizolante

utilizate. Regimul nominal de functionare caracteristic serviciului nominal se caracterizeaza prin

datele nominale inscrise pe tablita indicatoare fixata pe transformator la un loc vizibil si usor

accesibil. Pentru un transformator cu racire in ulei functionarea in regim nominal este definita de

urmatoarele date nominale :puterea,tensiunile,raportul de transformare,curentii,tensiunea de

scurtcircuit si frecventa. La transformatoarele cu prize de reglare a tensiunii regimul nominal este

cel corespunzator prizei cu tensiunea nominala.

2. Puterea nominala a transformatorului Sn[kVA]este puterea aparenta la bornele circuitului

secundar exprimata in kVA pentru care nu sunt depasite limitele de incalzire a elementelor

transformatorului.13

3. Tensiunea nominala primara U1n [V]sau [kV] este tensiunea care trebuie aplicata la

bornele de alimentare ale infasurarii primare a transformatorului in regimul sau de functionare

nominal.

4. Tensiunea nominala secundara U2n [V]sau [kV] la transformatoarele cu puteri peste

10kVA este tensiunea care rezulta la bornele infasurarii secundare atunci cand transformatorul

functioneaza in gol si se aplica primarului tensiunea nominala primara comutatorul de prize al

transformatorului fiind pus pe priza nominala.La transformatoarele mici cu puteri sub 10kVA

tensiunea nominala este cea corespunzatoare curentului secundar nominal.

5. Raportul nominal de transformare este dat de raportul dintre tensiunea nominala primara

si cea secundara la mersul in gol.

6. Curentii nominali I1n sau I2n [kA] sau [A] primari si secundari sunt curentii de linie care

rezulta din valorile nominale ale puterii si ale tensiunilor definite mai sus.

7. Tensiunea de scurtcircuit nominala [usc%] este tensiunea care trebuie aplicata circuitului

de inalta tensiune al transformatorului pentru ca acest circuit sa fie parcurs de curentul nominal

atunci cand circuitul de joasa tensiune este legat in scurtcircuit transformatorul fiind pe priza

nominala si temperatura infasurarilor fiind egala cu temperatura conventionala de lucru (75 C

pentru clasa de izolatie A, E, B si 115C pentru clasa de izolatie F, H).

8. Frecventa nominala fn[Hz] a transformatorului in conditii obisnuite se considera frecventa

de 50Hz.

Relatii valabile la transformator

1. Transformator monofazat :

Sn = U1n*I1n = U2n*I2n

kT = U1n/U2n = N1/N2

unde : U1n ;U2n sunt tensiunile nominale din primarul respectiv din secundarul transformatorului ;

I1n ;I2n sunt curentii nominali din primarul respectiv secundarul transformatorului ;N1 ;N2 sunt

numarul de spire din primarul,respectiv secundarul transformatorului ; Sn este puterea nominala a

transformatorului iar kT este raportul nominal de transformare

2. Transformator trifazat :

Sn = 3*U1n*I1n = 3*U2n*I2n = 3*U1nf*I1nf = 3*U2nf*I2nf

kT = U1n/U2n

U1nf/U2nf = N1/N2

usc = (U1sc/U1n)*100 [%]

14

unde :U1nf ;U2nf sunt tensiunile de faza primara si secundara ; I1nf ;I2nf sunt curentii nominali

primar si secundar de faza ; usc tensiunea nominala de scurtcircuit procentuala ;U1sc tensiunea

masurata in primarul transformatorului cand secundarul este in scurtcircuit ; restul notatiilor fiind

cele de mai sus.

Cap 4.Exploatarea si intretinerea transformatorului.Defectele frecvente care apar in exploatare.Cauze si remedieri.

Exploatarea transformatoarelor de putere din statiile electrice

Transformatoarele se instaleaza in statii electrice sau posturi de transformare, fie sub cerul liber,

in care caz au borne speciale de exterior, fie in incaperi bine ventilate.

Protectia transformatorului se realizeaza cu sigurante fuzibile si relee maximale de curent

impotriva scurtcircuitelor si suprasarcinilor, cu eclatoare impotriva supratensiunilor si cu un releu

de gaze care sesizeaza defecte locale interioare.

Normele de exploatare prevad temperatura maxima a aerului ambiant de 40C iar a apei de

racire de 25C.

In exploatare sunt admise suprasarcini de scurta durata de exemplu 10% timp de o ora sau 30%

timp de 15 minute,transformatorul de putere fiind construit astfel ca sa poata suporta aceste

suprasarcini fara supraincalzirea infasurarilor si a uleiului.

Rezistenta de izolatie nu trebuie sa scada cu mai mult de 20% fata de valoarea masurata in

fabrica producatoare.

In activitatea de exploatare se disting doua aspecte diferite:

15

- operatiile si manevrele ce se executa prin punerea sau scoaterea din functiune a

transformatoarelor

- supravegherea functionarii transformatoarelor

La punerea in functiune a transformatoarelor se vor respecta etapele procesului de montare a

trafo:

montarea caruciorului ; montarea radiatoarelor ; montarea conservatorului si accesoriilor ;

montarea izolatoarelor ; montarea accesoriilor de pe cuva si capac ; montarea circuitelor auxiliare

de protectie si masurare ; umplerea cu ulei

Dupa montarea trafo se fac o serie de incercari si verificari , iar daca se cupleaza in paralel doua

trafo se respecta conditiile de cuplare in paralel.

La executarea manevrelor de cuplare sau decuplare trebuie respectate urmatoarele reguli:

- scoaterea de sub tensiune a trafo se face prin deschiderea mai intai a intreruptorului si apoi

a separatorului iar la cuplare se face invers

- deconectarea trafo echipate cu intreruptoare in ambele circuite se face mai intai pe partea

sarcinii apoi pe partea alimentarii , iar conectarea in ordine inversa

- in cazul in care nu este prevazut intreruptor in circuitul primar , mai intai se deconecteaza

secundarul dupa care se manevreaza separatorul din primar

In timpul functionarii , in exploatare , a trafo se efectueaza urmatoarele operatii de supraveghere:

Supravegherea curenta care se refera la :

- gradul de incarcare ; tensiuni si curenti ; sarcini active si reactive ; frecventa ; temperaturi ; relee de protectie si semnalizare ; citirea instrumentelor de masura

Supravegherea periodica prin examinare vizuala se refera la :

- starea cuvelor si a elementelor de circulatie a uleiului ; starea uleiului si a nivelului ; starea silicagelului din filtrul de aer ; starea izolatoarelor , legaturilor la borne , zgomotelor.

La o verificare periodica se urmareste:

- curentul primar si cel secundar ; tensiunea primara si cea secundara ; temperatura uleiului ; etansietatea cuvei ; starea izolatoarelor ; nivelul si culoarea uleiului ; functionarea releelor de protectie ; legatura la priza de pamant ; starea barelor si cablurilor de legatura precum si a celorlalte legaturi electrice aferente transformatorului.

Personalul de exploatare urmareste executarea in termen a tuturor probelor si verificarilor prevazute de normative.

Intretinerea transformatoarelor de putere

16

Deoarece trafo nu are subansamble in miscare lucrarile de intretinere curenta sunt mai simple si

mai reduse decat cele executate la masinile electrice. Aceste lucrari se executa la intervale de timp

de 6 luni pana la 1 an functie de solicitarea trafo si constau din :

- revizia externa a trafo si inlaturarea defectelor constatate

- evacuarea reziduului uleiului din conservator , verificarea nivelului si eventual

completarea cu ulei, controlul uleiului din cuva

- verificarea etanseitatii robinetelor si a strangerii garniturilor cuvei

- verificarea functionarii releului de gaze

- verificarea filtrului de aer , a starii silicagelului si eventual schimbarea acestuia

Defectele frecvente ale transformatoarelor in functionare

1. Defectele infasurarilor sunt: scurtcircuitul intre spire si strapungerea sau conturnarea

izolatiei, ce se pot datora fie defectelor de izolatie, fie imbatranirii izolatiei, fie unor

supratensiuni.La scurtcircuite infasurarile fiind supuse unor eforturi electrodinamice mari se pot

deforma. In toate cazurile transformatorul trebuie demontat si refacute infasurarile total sau partial.

2. Defectele miezului magnetic sunt:deteriorarea izolatiei intre tole, care provoaca incalziri

locale si slabirea strangerii miezului care produce un bazait puternic in timpul functionarii. In

ambele cazuri transformatorul se demonteaza si se reizoleaza tolele sau se strange miezul.

3. Defectele pe care le poate prezenta uleiul sunt : imbatranirea uleiului dupa o perioada

lunga de functionare prin oxidarea si cresterea aciditatii si umezirea din cauza unei perioade mai

lungi de nefunctionare.

Uleiul degradat poate provoca defecte grave in transformator deoarece isi pierde calitatile

sale izolante de aceea el trebuie purificat sau inlocuit.

Tipul defectului Modul de recunoastere a defectului

Cauze posibile

Scurtcircuitarea locala a tolelor de otel

Lucreaza releul de gaze Imbatranirea lacului izolant al tolelor,deteriorarea tolelor

Scurtcircuit intre spire Functioneaza protectiile:de gaze,diferentiala,maximala(daca aceasta este instalata pe partea

alimentarii)

Deterorarea izolatiei intre spire datorita imbatranirii in urma uzurii normale sau a suprasarcinilor de

durata sau a insuficientei racirii.Descoperirea infasurarilor in

urma coborarii nivelului uleiului.Presarea necorespunzatoare a

infasurarilorIntreruperea in

infasurariFunctioneaza protectia de gaze din cauza arcului care apare in

punctul de intrerupere

Distrugerea capetelor de iesire.Lipirea interioara necorespunzatoare a

conductorului.Topirea unei parti din

17

spire din cauza scurtcircuitului in infasurare

Strapungerea(punerea) la masa

Functioneaza protectia de gaze,iar la transformatoarele cu

neutrul legat la pamant si protectia diferentiala

Defectarea izolatiei principale datorita imbatranirii sau existentei

fisurilor ;umezirea uleiului.Scaderea nivelului uleiului din cuva.Umiditate

si murdarire in ulei.Supratensiuni care au condus la strapungerea izolatiei

Scurtcircuit intre infasurarile fazelor

Functioneaza protectiile :de gaze,diferentiala si

maximala.Aruncarea uleiului prin expandor

Aceleasi cauze ca in cazul precedent ;in plus scurtcircuit la borne

sau la comutatorul de prize

Topirea suprafetelor contactelor la

comutatoarele cu ploturi

Functioneaza protectiile de gaze,diferentiala si maximala

Defectele de montaj(apasare insuficienta a contacteloer si

elasticitate insuficienta a resoartelor de presare).Supraincalziri datorita

curentilor de scurtcircuit din zonaDefectarea izolatiei

intre toleSemnalizeaza protectia degaze

miros specific patrunzatorDeteriorarea izolatiei buloanelor de

strangere, a izolatiei intre tole;deteriorarea sau lipsa garniturilor

la jug

1. -Supraincalzirea transformatorului

2. -Strapungerile si intreruperile infasurarilor transformatoarelor

3. -Functionarea protectiei prin releul de gaze(Buchholtz)

4. -Tensiunea in circuitul secundar al transformatorului este anormala

5. -Defecte ale comutatorului de tensiune

6. -Pierderea proprietatilor electroizolante ale uleiului

1.Supraincalzirea transformatorului se determina din diagrama de sarcina intocmita pe baza

citirilor ampermetrelor pe o perioada de 24 ore. Pe o perioada limitata orice transformator accepta o

suprasarcina. Uneori transformatoarele lucreaza in regim de suprasarcina in perioadele de avarie.

Cauze :

-temperatura din incaperea transformatoarelor este prea ridicata. Daca temperatura din

incapere depaseste cu 810C temperatura maxim admisibila se instaleaza ventilatoare de racire a

incaperii si orificii prevazute cu jaluzele pentru evitarea intrarii ploii sau a pasarilor

-raporturi de transformare diferite la transformatoare care functioneaza in paralel ceea ce duce

la repartizarea inegala a sarcinii, transformatorul cu tensiunea secundara mai mare in gol se va

incarca mai mult. Se monteaza in paralel transformatoare cu raporturi de transformare egale

-transformatoarele au tensiuni de scurtcircuit diferite in cazul in care functioneaza in paralel

ceea ce duce la repartizarea inegala a sarcinii intre transformatoare adica invers proportional cu

tensiunea de scurtcircuit. Se vor conecta in paralel transformatoare cu tensiuni de scurtcircuit egale.

18

2.Strapungerile si intreruperile infasurarilor transformatoarelor

-strapungeri intre infasurari si cuva, intre infasurarile de inalta si de joasa tensiune si intre faze.

Cauze :

- au aparut supratensiuni ca urmare a descarcarilor atmosferice a avariilor sau a

proceselor tranzitorii (acestea pot duce si la conturnari intre infasurari, intre faze)

- a scazut calitatea uleiului(umezire impurificare)

-izolatia este imbatranita (si-a pierdut calitatile) ca urmare a supraincalzirilor, a

scurtcircuitelor sau a degradarii in timp

-datorita efectelor fortelor electrodinamice aparute ca urmare a unor scurtcircuite

exterioare transformatorului

Strapungerea izolatiei infasurarilor se poate descoperi cu megohmetrul sau incercand

transformatorul cu tensiune aplicata sau indusa. Se rebobineaza.

-intreruperi in infasurari ca urmarea unor contacte imperfecte, se topeste o portiune din

conductorul infasurarii sau din conductoarele de iesire din infasurari. Defectul se descopera datorita

degajarii de gaze sub efectul termic al arcului electric, gaze care determina deconectarea de catre

releul de gaze al transformatorului.

Cauze :

-lipirea unor legaturi ale infasurarilor executate incorect

-defectiuni ale conductoarelor care leaga capetele infasurarii cu bornele

-ruperea unor conductoare datorita eforturilor electrodinamice din timpul scurtcircuitelor

Intreruperile se depisteaza cu ajutorul ohmetrului sau visual. De obicei intreruperea apare la locul

de indoire al conductorului sub piulita bornei. Se inlocuieste conductorul rotund cu o legatura

elastica adica un pachet de benzi de cupru a carui sectiune este egala cu sectiunea conductorului de

iesire.

3.Functionarea protectiei prin releul de gaze(Buchholtz)

Protectia prin releul de gaze este o protectie sensibila la defectele interioare sau la functionarea

anormala a transformatorului in cazul in care aceasta este insotita de degajari de gaze. In functie de

intensitatea degajarii de gaze releul Buchholtz semnalizeaza prezenta degajarilor de gaze sau scoate

de sub tensiune transformatorul intervenind in circuitul de comanda al intreruptorului acestuia.

Releul de gaze se monteaza pe conducta de legatura dintre conservatorul de ulei si cuva

transformatorului. El este parcurs de intreaga cantitate de gaze ce se produce in interiorul cuvei. In

situatie normala releul este plin de ulei. Daca apare o degajare lenta de gaze acestea se aduna in

partea superioara a releului coborand nivelul de ulei.

Releul Buchholtz functioneaza in urmatoarele situatii :

-in interiorul transformatorului au aparut defecte mici care duc la degajari slabe de gaze19

-in timpul umplerii transformatorului cu ulei a ramas aer in transformator

-nivelul uleiului este scazut din cauza scaderii temperaturii sau datorita pierderilor de ulei

In situatiile de mai sus releul numai semnalizeaza.

-s-a produs scurtcircuit intre spire

-s-a produs scurtcircuit intre secundar si primar

-s-a produs scurtcircuit intre faze

-s-a produs conturnarea sau strapungerea izolatiei comutatorului de tensiune

In situatiile date releul deconecteaza circuitul.

Cauze :

- izolarea insuficienta a legaturilor de trecere

- deteriorarea izolatiei spirelor de presare

- deteriorarea mecanica sau naturala a izolatiei

- scaderea nivelului de ulei

- creste curentul de alimentare

Se rebobineaza transformatorul, se inlocuieste uleiul care si-a pierdut calitatile electroizolante, se

inlocuieste izolatia defecta, se completeaza nivelul scazut de ulei.

4.Tensiunea in circuitul secundar al transformatorului este anormala

Cauze :

-exista un contact imperfect la una din bornele transformatorului. Se realizeaza un contact

corespunzator

-este intrerupt circuitul primar al transformatorului trifazat cu coloane conectat dupa schema

triunghi-stea, triunghi-triunghi. Se decuveaza transformatorul si se restabileste continuitatea fazelor.

Se determina faza intrerupta cu ajutorul unui ohmetru

-s-a inversat sfarsitul cu inceputul la o faza a infasurarii secundare legate in stea

-exista o intrerupere in circuitul primar al transformatorului conectat stea-stea.

-exista o intrerupere in circuitul secundar al transformatorului in cazul conectarii stea stea sau

triunghi stea.

Se decuveaza transformatorul si se reface intreruperea infasurarii.

5.Defecte ale comutatorului de tensiune

Cauze :

-constructia necorespunzatoare a comutatorului nu asigura presiunea de contact necesara

-montarea defectuoasa a comutatorului

-efectul termic al unor curenti de scurtcircuit

-comutarea sub sarcina a comutatorului

Se inlocuieste si se actioneaza corespunzator comutatorul de tensiune.20

6.Pierderea proprietatilor electroizolante ale uleiului

Periodic uleiul din transformator se verifica :inainte de punerea in functiune, dupa trei luni de la

punerea sub tensiune, din sase luni in sase luni, in caz de avarii.

Exista trei tipuri de incercari ale uleiului : controlul curent (rigiditatea dielectrica, pierderile

dielectrice, aspectul, mirosul, continutul de apa), analiza redusa( culoarea, punctul de

inflamabilitate, vascozitatea, indicele de aciditate, impuritatile mecanice, continutul de carbune),

analiza completa (greutatea specifica, cenusa, indicele de refractie, analiza cromatografica,

stabilitatea chimica)

Cauze :

-patrunderea a diferite substante in ulei. Se decanteaza, se centrifugheaza, se filtreza se spala

-oxidarea, imbatranirea. Se folosesc diferite substante chimice pentru regenerarea uleiului.

Norme de protectie a muncii

21

Bibliografie

1. Gloria Ciumbulea, Neculai Galan Masini si actionari electrice , Editura Printech

Bucuresti 2006

2. Niculae Mira, Constantin Negus Instalatii si echipamente electrice, Editura

Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1995

3. Nastase Bichir, Dan Mihoc Masini, aparate actionari si automatizari, Editura

Didactica si Pedagogica Bucuresti 1993

4. Ion Cioc Instalatii si echipamente, Tehnologia meseriei , Editura Didactica si

Pedagogica 1992

5. INTERNET

22

.Anexe

23

24