0000012 (14)

9. Automatyka zabezpieczeniowa transformatorów    290

Dane dotyczące skandynawskiego systemu NORDEL za lata 1981-1990, nie odbiegające zresztą od międzynarodowych statystyk publikowanych przez CIGRE, przedstawiono na rys. 9.1. Jak widać, awaryjność wzrasta wraz z poziomem napięcia znamionowego górnej strony transformatora, ale jest niewielka.

Statystyki amerykańskiej IEEE, biorące pod uwagę ok. 1000 uszkodzeń transformatorów, jakie wystąpiły w latach 1975-1985, podają następujący procentowy rozkład rodzajów uszkodzeń [13]:

uszkodzenia    uzwojeń    51%,

uszkodzenia    przełączników zaczepów    19%,

uszkodzenia    izolatorów przepustowych    9%,

uszkodzenia    przewodów wyjściowych    6%,

uszkodzenia    rdzeni    2%,

inne uszkodzenia (kadź, obieg oleju itp.)    13%.

Statystyki podają również, że przeciętnie ok. 42% uszkodzeń jest wywołane przyczynami mechanicznymi, ok. 35%    - elektrycznymi, zaś ok. 23% —

cieplnymi.

Mała awaryjność transformatorów to także niewielka liczba zwarć w tych urządzeniach, stanowią one bowiem tylko ok. 2% wszystkich zwarć w systemach elektroenergetycznych. Jednak skutki tych zwarć bywają szczególnie groźne z następujących powodów:

—    zwarcia wewnętrzne powodują uszkodzenia, których usunięcie niejednokrotnie wymaga demontażu transformatora i przetransportowania go do zakładów naprawczych, co jest operacją bardzo kosztowną;

—    jeśli zwarcie wewnątrz kadzi nie zostanie wyłączone po 0,6 h- 1 s, można się spodziewać wybuchu, rozsadzenia kadzi i wypływu oleju; wiąże się to zarówno z całkowitym zniszczeniem transformatora, jak i z zagrożeniem dla ludzi i pomieszczeń;

zwarcie w transformatorze sprzęgłowym lub blokowym, prowadzące do jego wyłączenia, jest szczególnie groźne dla systemu elektroenergetycznego; dlatego ten rodzaj zakłócenia jest często traktowany jako tzw. awaria krytyczna.

9.1.2. Rodzaje zakłóceń w pracy transformatorów Zwarcia

Na rysunku 9.2 pokazano symbolicznie rodzaje zwarć, jakie mogą wystąpić na obszarze ograniczonym wyłącznikami po górnej i dolnej stronie transformatora. Można je podzielić na zwarcia w polach 1 i 2 oraz zwarcia wewnątrz kadzi (3 + 7). Te pierwsze są mniej groźne dla samego obiektu, ale bardzo groźne dla stabilności systemu. Oczywiście, stopień zagrożenia zależy od tego, czy są to zwarcia trójfazowe, czy dwu- lub jednofazowe (p. 1.4.7). Wartość prądu zwarciowego jest związana z poziomem mocy zwarciowej oraz napięcia w danym punkcie systemu i może być bardzo znaczna. Jeśli wartość tego prądu odnieść do znamionowego prądu transformatora, to największe krotności