Основными задачами контроля отказов трансформаторного оборудования являются: выявление повреждений, возможность выявления отклонений от нормы в кратчайшие сроки, выполнение необходимого объема профилактических работ и качественный ремонт. В настоящее время существует достаточное количество методов обнаружения тех или иных дефектов, таких как хроматографический анализ растворенных в трансформаторном масле газов, тепловизионная диагностика, вибродиагностика и др. Рассмотрим причины выхода из строя силового трансформатора:
• Старение изоляции из-за действия электрического поля и катализаторов.
• Увлажнение масла, снижение его уровня в баке.
• Внутренние или внешние перенапряжения.
• Повышенный нагрев элементов активной части, вызванный перегревом вихревыми токами, перегрузкой и старением.
• Износ контактов распределительного устройства.
• Частичные разряды в изоляции.
Характерными неисправностями трансформаторов класса напряжения 110 кВ являются увлажнение изоляции из-за разгерметизации и повреждения токоведущих частей. С этой точки зрения преобладающим направлением контроля силовых трансформаторов 110 кВ является оценка влажности, старения изоляции, коротких замыканий и интенсивности частичных разрядов.
Условия разрушения изоляции трансформаторов можно условно разделить на две группы.
Первая группа характеризуется старением масла из-за повышенного нагрева элементов трансформатора, взаимодействия масла с кислородом воздуха и сильным электрическим полем. Одним из доминирующих факторов старения трансформаторного масла являются реакции окисления его углеводородов, смол и продуктов разложения серы. В результате образуются активные радикалы и молекулы воды. В эту группу также входит увлажнение изоляции за счет проникновения влаги через уплотнения бака и других элементов трансформатора. Растворимость воды в различных маслах зависит от их состава, увеличиваясь с увеличением содержания ароматических углеводородов. Образование продуктов старения в окисленном масле обуславливает наличие в соединениях воды, измерить которую стандартными методами определения растворенной влаги практически невозможно.