Трансформаторы напряжения (ТН) серии НКФ выполнены по так называемой каскадной схеме с соединением средней точки обмотки ВН с магнитопроводом, размещением катушек этой обмотки на разных стержнях магнитопровода и последовательным соединением катушек. Для распределения поровну нагрузки и напряжения на катушках ВН предназначена выравнивающая короткозамкнутая обмотка.
Поскольку трансформаторы этого типа работают в режиме насыщения, при тепловизионном контроле наблюдается нагрев фарфоровой покрышки по всей ее высоте, особенно в местах расположения связующих обмоток. Тепловизионный контроль является вспомогательным для каскадных ТН.
Превышение температуры нагрева фарфоровых покрышек более чем на 0,3 °С не может служить основанием для его браковки. В этом случае рекомендуется проведение дополнительных измерений для выявления причины подобной аномалии. Наблюдаемые в ряде случаев повышенные перегревы ТН могут быть обусловлены следующими причинами:
- дополнительными потерями в стали магнитопровода ТН. При этом ток холостого хода обычно повышен из-за применения при сборке ТН горячекатаной стали (характерно для ТН старых исполнений) или шихтовки магнитопровода пластинами, нарезанными поперек проката листа. При контроле ТН тепловизором наблюдается равномерное повышение температуры по высоте покрышки ТН, по сравнению с другими фазами;
- увлажнением и загрязнением масла ТН. Поскольку ТН не имеют эффективной защиты масла от влияния окружающего воздуха, в процессе эксплуатации ТН продукты разложения масла (тяжелые фракции) и влага будут скапливаться в нижней части покрышки, увлажняя изоляционные стойки активной части, находящейся под потенциалом 0,5 Unom. Перекрытие изоляционных стоек возможно при существенном ухудшении их диэлектрических свойств или при большом объеме загрязненного масла. Процесс увлажнения и загрязнения масла ТН связан с повышенным значением tgδ, что будет зафиксировано тепловизором как общее повышение температуры на поверхности покрышки ТН;
- конструктивными или технологическими факторами. Так, например известны случаи, когда завод-изготовитель осуществлял намотку катушек ВН проводом диаметра 0,2 мм, хотя технологической документацией предусмотрено применение провода диаметром 0,25 мм. Размещение на одном магнитопроводе фазы катушек, выполненных проводами разных сечений, может быть причиной локального нагрева в зоне установки катушки с меньшим сечением провода.
При выявлении фазы ТН с повышенной, по сравнению с другими фазами нагревом, целесообразно, после вывода ТН из работы, измерить ток холостого хода, сопротивление постоянному току обмотки ВН (которое должно находиться в пределах 4680 Ом ±10%), сопоставить заводские номера и год выпуска фаз. При несоответствии сопротивления постоянному току, приведенному выше значению, рекомендуется повторить это измерение для каждой катушки обмотки ВН отдельно;
- витковыми замыканиями в обмотках. Витковые замыкания в наибольшей мере возможны в верхних слоях обмотки ВН верхнего стержня магнитопровода или в выравнивающей обмотке. Они характеризуют аварийное состояние ТН.
