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ELECTRIC, WITH AN EDGE
Este artículo explica en detalle la estructura del transformador sumergido en aceite, la diferencia entre el transformador sumergido en aceite y el transformador de tipo seco, la especificación del transformador sumergido en aceite, las fallas comunes del transformador sumergido en aceite y sus soluciones.
Como fabricante de transformadores que ha superado las normas IEEE, CSA, ANSI y otras, Daelim cuenta con más de 16 años de experiencia en la producción y el diseño de transformadores sumergidos en aceite.
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Actualmente se utilizan muchos tipos de transformadores, principalmente transformadores sumergidos en aceite y de tipo seco.
No importa qué tipo de transformador, su estructura básica interna y principio de funcionamiento son los mismos.
El transformador sumergido en aceite debe cambiar el nivel de voltaje, usar el principio de inducción electromagnética y controlar el número de vueltas del transformador para lograr el aumento y la caída del voltaje, en preparación para una mayor transmisión y uso de energía eléctrica.
Generalmente, el transformador principal de la estación de refuerzo está sumergido en aceite, con una relación de transformación de 20KV/500KV o 20KV/220KV.
Generalmente, las centrales eléctricas se utilizan para accionar centrales eléctricas con sus propias cargas (como molinos de carbón, ventiladores de tiro inducido, ventiladores de suministro de aire, bombas de circulación de agua, etc.).
El transformador de fábrica también es un transformador sumergido en aceite y su relación de transformación es de 20KV/6KV.
Los transformadores sumergidos en aceite son ampliamente utilizados en la industria eléctrica actual y sus condiciones de operación están directamente relacionadas con la calidad del suministro de energía.
Hay un núcleo de hierro en el transformador sumergido en aceite y dos devanados mutuamente aislados están enrollados alrededor del núcleo de hierro.
Entre ellos, el lado conectado a la fuente de alimentación se denomina devanado primario, y el lado que emite energía eléctrica se denomina devanado secundario.
Cuando el voltaje de la fuente de alimentación de CA se aplica al devanado del lado primario, una corriente de CA fluye a través del devanado y se genera un flujo magnético alterno en el núcleo de hierro.
Este flujo magnético alterno no solo pasa a través del devanado primario, sino que también pasa a través del devanado secundario, y los potenciales inducidos E1 y E2 se generan en los dos devanados respectivamente.
La relación de la fuerza electromotriz inducida en los lados primario y secundario del transformador es igual a la relación de las vueltas de los devanados del lado primario y secundario.
Por lo tanto, cuando el número de vueltas de los devanados primario y secundario del transformador es diferente, la tensión puede transformarse.
En comparación con los transformadores ordinarios, el método de enfriamiento es ligeramente diferente.
Durante el funcionamiento de los transformadores de potencia sumergidos en aceite, el calor de los devanados y los núcleos de hierro se transfiere primero al aceite y luego al medio de refrigeración a través del aceite.
Los modelos de transformadores sumergidos en aceite son de izquierda a derecha:
Los transformadores sumergidos en aceite tienen una amplia gama de aplicaciones, tanto en interiores como en exteriores.
Las principales características de los transformadores sumergidos en aceite son las siguientes:
(1) La mayoría de los transformadores sumergidos en aceite utilizan devanados de estructura cilíndrica.
A excepción de los transformadores de pequeña capacidad, la mayoría de ellos están hechos de alambre de cobre y la estructura circular se usa principalmente para devanados de alto voltaje.
Esta estructura puede equilibrar la distribución de amperios-vueltas de los devanados en el transformador hasta cierto punto, reducir el flujo magnético de fuga, mejorar la resistencia mecánica y también mejorar la resistencia a los cortocircuitos.
(2) El núcleo de hierro y los devanados deben reforzarse y apretarse.
Dado que el transformador tiene que soportar posibles fallas de cortocircuito en el sistema de potencia y vibraciones durante el transporte, el cuerpo del transformador debe estar sujeto.
(3) El tanque de combustible adopta la estructura de tipo barril y tipo campana.
Es necesario evitar la infiltración de oxígeno, humedad y otras sustancias, aislar efectivamente el contacto entre el transformador y el ambiente externo y desempeñar un papel de sellado.
También es necesario conocer la influencia de los cambios de volumen de aceite debido a los cambios de temperatura y la resistencia mecánica suficiente.
Después de que el transformador sumergido en aceite funcione durante un período de tiempo, durante la operación, debido a muchos efectos externos como el campo eléctrico, la humedad, la temperatura y la fuerza mecánica, se acelerará el envejecimiento del aislador del transformador.
En la actualidad, el grado de polimerización de los materiales aislantes de los transformadores sumergidos en aceite es la base más importante para juzgar el grado de envejecimiento del aislamiento del transformador.
En el trabajo práctico, el grado medio de polimerización del cartón aislante se utiliza principalmente para juzgar el grado de envejecimiento de los transformadores sumergidos en aceite.
En la actualidad, utilizamos los siguientes estándares:
Cuando ocurre un cortocircuito en el exterior del transformador sumergido en aceite, la resistencia a la tracción del papel aislante disminuirá al 60% del valor inicial;
El nivel de peligro se refiere a la reducción de la resistencia máxima a la tracción del transformador sumergido en aceite al 15% del valor inicial.
Es decir, n L/n0 = ( 1 – r) L, donde n0 es el valor inicial promedio de DP;
n L es el DP medio después de L; L es el número de años, a; r es la tasa media de disminución de DP.
Los transformadores de potencia a gran escala generalmente utilizan una estructura de aislamiento de aceite y papel, mientras que el aislamiento sólido tiene características de envejecimiento irreversible y su estado de rendimiento tiene un impacto decisivo en la vida útil y la estrategia de mantenimiento del transformador.
Bajo la influencia del envejecimiento físico, los equipos mecánicos y las piezas mecánicas experimentarán fallas mecánicas evidentes.
De acuerdo con las características de uso y mantenimiento de los equipos mecánicos, resumir las leyes básicas de las fallas mecánicas, analizar las características básicas de las fallas mecánicas conduce a la elección correcta de los métodos de mantenimiento de los equipos mecánicos.
En la actualidad, las estructuras de aislamiento de papel de aceite se han utilizado ampliamente en el diseño y producción de grandes transformadores de potencia.
Durante su funcionamiento, ha estado sujeto a tensiones eléctricas, térmicas, mecánicas y químicas, y su rendimiento se degrada continuamente, lo que puede provocar fácilmente cortes de energía no planificados o incluso accidentes catastróficos.
El aceite aislante puede mejorar sus propiedades aislantes al filtrar o reemplazar el transformador durante su servicio, y el cartón del transformador tiene características de envejecimiento irreversible.
Por lo tanto, la vida útil del transformador depende en gran medida de las propiedades eléctricas y mecánicas de los materiales aislantes sólidos, como el cartón aislante.
El aislamiento del transformador está hecho principalmente de papel de aceite, es decir, el papel aislante está impregnado con aceite aislante, de modo que se puede eliminar el espacio de aire entre las fibras del papel aislante y la fuerza eléctrica del aislamiento puede ser efectivamente mejorado.
El papel aislante para transformadores de potencia se usa a menudo para papel para cables de potencia, papel para cables de alta tensión y papel aislante para transformadores, aislamiento de transformadores y otros productos eléctricos; el papel de cable de alto voltaje se usa generalmente para transformadores de 110 ~ 330 kV y aislamiento de transformadores;
El papel aislante de giro del transformador es un mejor papel aislante eléctrico para transformadores, transformadores y reactores de 500kV.
El soporte del conservador de aceite del transformador sumergido en aceite está doblado en su mayoría de acero plano.
Durante la instalación y el transporte, la altura y la posición del conservador de aceite son adecuadas para la operación y el movimiento de todo el transformador.
Por lo tanto, es fácil hacer que la brida del conservador de aceite a la tapa del tanque de aceite se sobrecargue, como se muestra en A en la figura, las fugas de aceite se deben a la soldadura agrietada.
Y debido a que estos transformadores pequeños a menudo se instalan en el banco, cuando se realizan otras instalaciones, se pisan el conservador de aceite, lo que también provocará fugas de aceite de las tuberías y bridas de conexión.
Durante la operación del transformador sumergido en aceite, el campo eléctrico y el campo magnético continúan tambaleándose durante mucho tiempo, interfiriendo entre sí, y la acumulación de cantidad produce un salto cualitativo, es decir, la acumulación continua de rendimiento interno será conducir a la falla del transformador.
Las fallas de los transformadores sumergidos en aceite se dividen principalmente en fallas térmicas y fallas eléctricas.
Hay muchos tipos de fallas comunes, incluidas fallas internas y fallas externas, que se enumeran en la Tabla 1.
| Fault type | Fault phenomenon |
Thermal Failure | Winding temperature rise is too high |
| Magnetic leakage causes overheating | |
| Poor grounding of the iron core causes overheating | |
| Overheating due to blockage of oil passages inside windings | |
| Overheating due to poor contact at lead connections | |
| Overheating caused by poor contact between the dynamic and static contacts of the decomposition switch | |
| Electrical Failure | Oil gap discharge in insulation |
| Winding short circuit to ground or phase to phase | |
| Bare metal discharge due to insulation rupture | |
| Insulation aging leads to discharge between windings | |
| Discharge at lead connections due to poor contact | |
| Discharge to ground due to poor grounding of each grounding part | |
| Discharge due to uneven distribution of electric field due to design |
El método de diagnóstico de fallas del transformador sumergido en aceite es analizar la información de falla adquirida del transformador y juzgar el tipo de falla del transformador con el resultado del análisis de datos.
En este proceso, la precisión de la información recopilada juega un papel crucial en la precisión del diagnóstico de fallas.
Hay seis tipos de métodos de diagnóstico para el estado del transformador en la ingeniería real: método de análisis de cromatografía de aceite, método de descarga parcial, método de medición de temperatura infrarroja, método de prueba eléctrica, método de prueba química de aceite y método de prueba de deformación del devanado.
El método más básico propuesto por Algorithms es la cromatografía de aceite, que es un método efectivo para juzgar las fallas del transformador.
El resto de métodos se basan en la cromatografía de aceite para ampliar el análisis y la investigación.
Compruebe si el transformador está desconectado, soldado y desoldado, y si el material aislante está quemado o dañado. Si hay olor a quemado o humo después del encendido;
Use un multímetro para verificar la continuidad del devanado. Para verificar si el devanado está en cortocircuito, se puede conectar una bombilla en serie con el devanado. Su voltaje y potencia se determinan de acuerdo con la capacidad de voltaje del transformador de potencia. Sin disyuntor;
Use un megóhmetro para probar la resistencia de aislamiento entre los devanados, entre los devanados y el núcleo de hierro, y entre los devanados y la carcasa, y el valor debe ser superior a 1M;
Conecte el voltaje nominal al devanado primario del transformador sumergido en aceite, mida el voltaje sin carga en el lado secundario, el error general está entre ± (3% ~ 5%)”;
El transformador sumergido en aceite está conectado a una carga fija.
Cuando se activa durante 1 h, la temperatura no debe exceder la temperatura permitida del material aislante del transformador.
El aumento de temperatura hará que el aislamiento envejezca, afectará la vida útil del transformador o incluso apagará
La temperatura del aceite del transformador sumergido en aceite seguirá aumentando en condiciones normales de funcionamiento y refrigeración. Las razones principales son las siguientes.
(1) Las corrientes de Foucault dañadas o el aislamiento de los pernos del núcleo para sujetar el núcleo de hierro pueden hacer que aumente la temperatura del aceite del transformador sumergido en aceite, y las corrientes de Foucault sobrecalentarán el núcleo de hierro durante mucho tiempo.
A su vez, la lámina de acero al silicio se daña, lo que provoca un cortocircuito entre la lámina de acero al silicio y el perno del núcleo.
En este momento, pasará una gran corriente a través del perno del núcleo, lo que hará que el perno se caliente y, finalmente, hará que aumente la temperatura del aceite del transformador sumergido en aceite.
(2) Hay grandes cortocircuitos de resistencia en la línea secundaria, cortocircuitos locales entre capas y entre espiras de los devanados, problemas con los contactos internos y aumento de la resistencia de contacto, etc., que pueden aumentar la temperatura del aceite del transformador.
(3) La válvula del radiador no se abre a tiempo, el aceite es insuficiente, la carga es demasiado grande, la temperatura ambiente es demasiado alta, la bomba de aceite y el ventilador de refrigeración están defectuosos, etc.
En vista del fenómeno de que la temperatura del aceite del transformador sumergido en aceite es demasiado alta, generalmente el nivel de aceite caerá significativamente si la temperatura del aceite es demasiado alta.
Si el nivel de aceite baja debido a una fuga excesiva de aceite, la protección de gas debe cambiarse inmediatamente para que solo actúe sobre la señal, y deben tomarse medidas efectivas para mejorar la situación actual de fuga de aceite y reponer el aceite a tiempo.
La falla interna de los transformadores sumergidos en aceite y el sobrecalentamiento de los componentes pueden cambiar el olor y el color originales.
(1) La decoloración y el olor anormal generalmente son causados por el aflojamiento de la parte de sujeción del terminal del manguito secundario y la alta temperatura de la superficie de contacto;
(2) El fenómeno de la decoloración de la pintura causado por el calentamiento local del tanque de combustible a menudo está estrechamente relacionado con el efecto de fuga de flujo magnético del transformador;
(3) La carcasa de porcelana dañada hará que el ventilador de enfriamiento y la bomba de aceite se quemen y emitan un olor a quemado;
(4) La decoloración del higrómetro está relacionada con la cantidad excesiva de agua que se infiltra en la cámara de aceite, el daño a la junta y la absorción excesiva de humedad;
(5) El punto de inflamación del aceite que contiene partículas de carbono y humedad generalmente disminuirá, el índice de acidez aumentará y se debe mejorar el rendimiento del aislamiento, lo que probablemente provoque la ruptura del devanado y la carcasa.
El fenómeno de la fuga de aceite durante la operación del transformador sumergido en aceite es relativamente común y las razones principales son las siguientes.
(1) La interfaz entre el tanque de combustible y las piezas no está bien sellada, las piezas fundidas y soldadas son insuficientes, la carga operativa es demasiado grande y hay un fenómeno de choque.
(2) La falla interna del transformador sumergido en aceite hará que la temperatura del aceite aumente, aumentando el volumen de aceite y provocando la inyección o fuga de aceite.
La calidad del aceite se puede juzgar observando la forma y el color específicos del aceite.
Juzgue si el nivel de aceite es normal de acuerdo con la línea estándar de temperatura ambiente.
Si el nivel de aceite es demasiado bajo, el transformador perderá aceite.
Si el nivel de aceite es demasiado alto, el dispositivo de enfriamiento interno puede estar defectuoso.
La falla del núcleo de hierro es una falla relativamente común en los transformadores sumergidos en aceite. Principalmente para los dos siguientes.
Cuando ocurre esta falla, el núcleo de hierro se sobrecalienta parcialmente, aparece un gas característico y hay una descarga intermitente dentro del transformador.
La falla es causada principalmente por los siguientes factores:
(1) Las láminas del núcleo de hierro no están sujetas o los pernos de apriete están torcidos, lo que provoca un cortocircuito parcial y un sobrecalentamiento del núcleo de hierro.
Para esta falla, es necesario aflojar las abrazaderas para enderezar las laminaciones en los lugares sueltos y luego apretarlas.
Alinee los pernos de fijación, agregue manguitos aislantes y almohadillas aislantes y luego apriete las tuercas.
(2) La tuerca del tornillo de centro pasante está floja y las láminas en los extremos superior e inferior del yugo y la columna lateral son cóncavas.
Para esta falla, es necesario quitar el tornillo y la abrazadera del núcleo pasante, sacar el devanado y realizar una inspección completa del núcleo de hierro.
(3) La rebaba de laminación es grande, lo que provoca un cortocircuito parcial de la laminación para generar corrientes de Foucault, lo que provoca un sobrecalentamiento local del núcleo de hierro.
Esta falla tiene una sensación de corte en la superficie laminada y la rebaba obviamente excede el estándar. El micrómetro se utiliza para medir el rango de 0,08~0,13 mm. Necesita ser desbarbado y pintado y secado.
Cuando ocurre la falla, muestra principalmente que la película de pintura o la película de óxido en la superficie de algunas láminas con núcleo de hierro se cae. Después del análisis cromatográfico, se encuentra que el gas es CH4, H2, C2H4 y excede el estándar.
La falla se debe principalmente a las siguientes razones:
(1) El aislamiento de la varilla roscada está roto o sobrecalentado y carbonizado, el manguito del asiento de la varilla roscada es demasiado largo y el manguito del asiento choca con el núcleo de hierro. Tales fallas requieren el reemplazo del aislamiento pasante agrietado o carbonizado.
(2) La posición de sujeción incorrecta de las abrazaderas de hierro tocará el núcleo de hierro, lo que provocará un cortocircuito parcial y un sobrecalentamiento del núcleo de hierro. Para este tipo de falla, es necesario aflojar la abrazadera de hierro y ajustar la posición antes de apretar la tuerca.
(3) Debido al descuido en el ensamblaje final del transformador, otros objetos extraños, como escoria de soldadura y puntas de electrodos, caen sobre el núcleo de hierro, lo que provoca un cortocircuito parcial en el núcleo de hierro. Para tales fallas, se debe disponer de personal para retirar la escoria de soldadura y el metal que cae en el núcleo de hierro. cuerpo extraño.
(4) Instale la lámina de cobre de puesta a tierra. La lámina de cobre es demasiado larga.
Después de la conexión, la lámina de cobre toca otra parte de la lámina del núcleo de hierro, formando dos o más puntos de conexión a tierra y cortocircuito, lo que hace que el núcleo de hierro se sobrecaliente parcialmente.
Para tales fallas, es necesario sacar la lámina de cobre molido, cortar el exceso y luego insertarlo en la laminación para fijarlo firmemente.
Después de que se entrega o repara un transformador sumergido en aceite, generalmente se requieren tres pruebas: medición de resistencia de aislamiento, prueba de voltaje sin carga y prueba de corriente sin carga.
Use un megóhmetro para medir la resistencia de aislamiento entre los devanados y el devanado al núcleo de hierro, y el valor debe ser superior a 1MQ;
Cuando el voltaje de entrada del lado primario (AC220V), el error permitido del voltaje sin carga del lado secundario es inferior al 10%;
Cuando el voltaje de entrada del lado primario (AC220V), la corriente sin carga debe ser del 5% al 8% del valor de corriente nominal. Si la corriente sin carga supera el 10% del valor nominal, la pérdida será grande; si la corriente sin carga supera el 20 % del valor nominal, el transformador se calentará gravemente y no podrá utilizarse.
Para garantizar la seguridad y la estabilidad de los proyectos de ingeniería y construcción eléctrica, muchos fabricantes de transformadores han comenzado a aumentar la I+D y el diseño de equipos de transformadores de tipo seco y sumergidos en aceite, que se utilizan cada vez más en las instalaciones eléctricas.
Sin embargo, los transformadores de tipo seco y sumergidos en aceite tienen sus propias ventajas y desventajas.
Los transformadores de tipo seco son muy fáciles de mantener y mantener, y su resistencia al fuego también es muy buena, lo que los hace muy seguros de usar.
Sin embargo, en comparación con los transformadores de tipo seco tradicionales, los transformadores sumergidos en aceite tienen ventajas obvias en el consumo de energía sin carga y con carga.
En el sistema de red eléctrica, los transformadores sumergidos en aceite se han utilizado ampliamente. La única mosca en el ungüento es que el aceite aislante es fácil de quemar y no es propicio para los requisitos de protección ambiental bajos en carbono.
Los transformadores de tipo seco generalmente tienen las características de aislamiento térmico y resistencia al polvo sin aceite, a prueba de humedad.
La capacidad de descarga de algunas áreas del transformador de tipo seco no es muy alta y no es adecuada para la combustión. Tiene buenas ventajas de protección contra incendios, previene eficazmente los riesgos de incendio y reduce la inversión de capital y los gastos para la prevención y eliminación de incendios.
Este tipo de transformador de tipo seco no tiene fenómeno de fuga de aceite, no necesita ser reparado y mantenido con frecuencia, y también reduce la mano de obra necesaria para la inspección y el procesamiento frecuentes.
Además, este transformador de tipo seco está equipado en casas y edificios. Durante la operación y la construcción, adopta el método de no colgar el núcleo, que no necesita ocupar demasiado espacio y también ahorra el costo del proyecto.
En la actualidad, es muy común en las instalaciones eléctricas de muchas salas inferiores de defensa aérea civil y proyectos de construcción de viviendas a gran escala con estrictos requisitos de resistencia al fuego, como edificios de varios pisos y de gran altura.
En particular, los transformadores de tipo seco de resina epoxi producidos por daelim en los últimos años han resuelto mejor las propiedades de aislamiento y resistencia al calor de los materiales de producción, evitando el envejecimiento prematuro y el daño.
El grado ignífugo de los transformadores de tipo seco de resina epoxi producidos por daelim ha alcanzado el nivel H y ha sido ampliamente favorecido por muchos usuarios.
Por lo general, cuando se realiza la detección de temperatura, se basa principalmente en instalaciones de detección de temperatura preestablecidas.
El punto base no cambia con frecuencia, el valor de la temperatura general no cambia significativamente e incluso si el calor se concentra en algunas partes, no se puede identificar con precisión.
Por lo tanto, hay un gran error, y este material aislante no se puede restaurar a su estado original una vez que se daña.
Cuando el daño anterior se acumula hasta cierto punto, si existe un peligro para la seguridad, el transformador no se puede reparar a tiempo y debe desecharse por adelantado.
Una vez que se desecha la resina epoxi, no se puede reciclar por completo, por lo que el efecto económico no suele ser muy bueno.
Cuando se desarrolla y diseña el transformador sumergido en aceite, utiliza principalmente la función de disipación de calor del aceite del transformador. El tipo de estructura no es muy complicado, el diseño y la fabricación son muy simples y aplicables, y la operación es relativamente segura y estable.
Por lo tanto, en los últimos años, la aplicación se ha vuelto cada vez más extensa y muchos proyectos eléctricos están equipados con este equipo transformador sumergido en aceite.
Dado que el aceite del transformador se utiliza para disipar el calor, el calor se transfiere especialmente a la estructura metálica externa.
Por lo tanto, la disipación de calor es relativamente equilibrada y rápida, y el efecto de aislamiento se puede restaurar rápidamente y a tiempo.
Sin embargo, este tipo de aceite de transformador en sí mismo es muy fácil de quemar, y hay una escasez de resistencia al calor, y el fenómeno del envejecimiento es más prominente.
Por lo tanto, el diseño de daelim considera plenamente las características antes mencionadas, sigue estrictamente las disposiciones pertinentes de las normas de protección contra incendios, establece científicamente los estándares de grado de protección contra incendios y equipa las instalaciones de extinción de incendios con aceite durante la investigación y el desarrollo y la posterior construcción y aplicación.
Daelim ha establecido equipos de instalación profesionales en muchos países. Este equipo de instalación puede manejar adecuadamente el problema del aumento del flujo de aceite en caso de incendio. Para el aceite aislante que puede envejecer y cambiar cualitativamente, se deben instalar instalaciones de prueba e inspeccionar y reemplazar regularmente para promover el reciclaje del aceite.
En los últimos años, Daelim ha desarrollado continuamente nuevos transformadores sumergidos en aceite y ha diseñado y desarrollado una serie de tecnologías patentadas.
El equipo transformador sumergido en aceite completamente cerrado de Daelim se ha desarrollado, diseñado y utilizado rápidamente. A través del rendimiento de la regulación del calor y el frío del propio aceite, se bloquea la circulación de aire exterior y se evitan las fugas de aceite.
Debido a que el transformador sumergido en aceite no utiliza instalaciones de respiración, evita el peligro oculto de oxidación y aumenta la vida útil.
Al mismo tiempo, el diseño y la instalación no requieren demasiado espacio y el consumo de energía es relativamente pequeño. El consumo de energía se reduce en más del 30 % sin carga, la pérdida de corriente se reduce en un 50 % y el ruido se reduce en 8 decibelios.
Por lo tanto, solo es necesario optimizar las medidas técnicas en el diseño de transformadores sumergidos en aceite para superar los efectos adversos de la quema de aceite, y los transformadores sumergidos en aceite obtendrán un espacio de uso más amplio que los transformadores de tipo seco.
Para los transformadores sumergidos en aceite, los componentes principales son el núcleo de hierro y los devanados, que constituyen la estructura general del transformador.
Específicamente, para los transformadores sumergidos en aceite convencionales, el cuerpo debe sumergirse en un tanque cerrado lleno de aceite de transformador.
Al mismo tiempo, basándose en el manguito aislante, se realiza la conexión entre el devanado y el circuito externo.
Los aisladores de alta y baja tensión del transformador sumergido en aceite son los principales dispositivos de aislamiento fuera de la caja del transformador.
La mayoría de los bujes de transformadores sumergidos en aceite están hechos de cerámica en el exterior con varillas conductoras en el medio.
El casquillo aislante se instala en la tapa superior del tanque de aceite del transformador. Un extremo de la varilla conductora está dentro del tanque de aceite, que está conectado a los terminales de los devanados de alto y bajo voltaje del transformador sumergido en aceite respectivamente, y el otro extremo fuera del tanque de aceite está conectado al circuito externo.
Cuanto mayor sea el nivel de voltaje del devanado, mayor será el tamaño de la manga aislante y más complicada la estructura.
La figura (a) es un aislador aislado de porcelana compuesta (tipo BF), su voltaje nominal es IkV e inferior, y la corriente nominal es 300-4000AD. El bushing está compuesto por una manga superior de porcelana y una manga inferior de porcelana para formar una pieza aislante.
El manguito de porcelana superior sirve como aislamiento radial y aislamiento axial del lado del aire, y el manguito de porcelana inferior sirve como aislamiento axial del lado del aceite o del lado del aire.
La varilla conductora pasa por el centro del manguito de porcelana, y los manguitos de porcelana superior e inferior se presionan en la tapa de la caja alrededor del orificio de instalación del transformador usando la pieza de posicionamiento de soldadura en el extremo inferior de la varilla guía y la tuerca en el extremo superior. final.
La varilla conductora se utiliza para conectar el cable conductor. Cuando la corriente del cable conductor en la cola del buje es de 1000 A o menos, el circuito único se conecta con una tuerca; cuando la corriente nominal es de 1200~4000A, el cable conductor se conecta a dos circuitos.
Cuando la corriente nominal es de 600 A o menos, la conexión del cable conductor externo del tubo de porcelana se conecta directamente con una tuerca; cuando la corriente nominal es de 800 A o superior, el cable conductor se conecta mediante un terminal, un perno, una tuerca y una barra colectora externa.
El manguito aislante de porcelana de una sola pieza es del tipo de varilla guía (tipo BD) y del tipo de cable pasante (tipo BDL). La figura (b) es una estructura de tipo de cable pasante. Hay una manga de porcelana. El clip está instalado en la tapa de la caja del transformador. Hay una ranura de fijación en la parte superior del manguito roscado del cable y una ranura de fijación en la parte inferior del manguito roscado de la varilla, para que no gire cuando se conecta el cable conductor.
El voltaje de la red varía con el modo de operación y el tamaño de la carga. El voltaje de la red es demasiado alto o demasiado bajo, lo que afecta directamente el uso de los equipos eléctricos.
Para garantizar el voltaje de salida nominal del transformador, el voltaje de salida se puede cambiar cambiando la posición del grifo de la bobina primaria, es decir, cambiando el número de vueltas conectadas a la bobina del transformador.
En la bobina trifásica en el lado primario del transformador, se dibujan varios grifos de acuerdo con el número de vueltas y se conectan al cambiador de grifo de acuerdo con un determinado método de cableado.
Como se muestra en la figura. Hay un contacto que se puede girar en el centro del interruptor. Cuando es necesario ajustar la tensión del transformador, cambiar la posición del cambiador de tomas cambia la relación de transformación del transformador.
El radiador consta de tubos de calor o aletas montadas alrededor del transformador sumergido en aceite.
Cuando el transformador sumergido en aceite está funcionando, cuando hay una diferencia de temperatura entre la temperatura del aceite de la capa superior y la temperatura del aceite de la capa inferior, la convección circulante del aceite se promueve a través del radiador, de modo que el aceite de alta temperatura alrededor el radiador enfría el núcleo del transformador sumergido en aceite y luego lo envía al tanque de aceite, que tiene el efecto de reducir la temperatura de funcionamiento del transformador.
Cuando se aumenta la capacidad del transformador sumergido en aceite, la disipación de calor natural y el enfriamiento de la caja simple no pueden cumplir con los requisitos, y el tipo de tubería de disipación de calor debe usarse para la disipación de calor, y muchas tuberías de disipación de calor están soldadas alrededor de la caja, como se muestra en la figura.
El número de capas del tubo es generalmente de 1 a 3 capas, y el tubo plano aplanado por el tubo de acero con costura de 040 mm se utiliza como tubo de disipación de calor.
Cuando el transformador sumergido en aceite está funcionando, el aceite caliente ingresa desde el extremo superior de la tubería de enfriamiento y el aceite frío fluye hacia la parte inferior del transformador desde el extremo inferior de la tubería.
El tanque de combustible corrugado está soldado con muchas rejillas corrugadas en el exterior de la pared del tanque de combustible, y los orificios de guía de aceite se abren en la pared del tanque correspondiente de la parte convexa.
La rejilla corrugada se utiliza principalmente para disipar el calor y ajustar la presión interna del transformador.
La rejilla corrugada se pliega a partir de una placa de acero delgada con un grosor de 1 a 2 mm, cada ranura tiene más de diez milímetros de ancho, el espacio es de 30 a 40 mm y la profundidad de la ranura es de 100 a 200 mm.
Se pueden instalar uno o más ventiladores de enfriamiento en el marco del radiador extraíble de los transformadores sumergidos en aceite grandes y medianos, como se muestra.
Cuando el aceite caliente circula en la tubería de calor, el ventilador sopla el aire para que el aceite caliente que fluye en la tubería se enfríe más rápido.
La tubería a prueba de explosiones también se denomina vía de aire de seguridad y se encuentra en la cubierta superior del transformador, como se muestra en la figura.
Un extremo se conecta con la caja, el otro extremo se sella con una película antideflagrante (película de vidrio o cartón fenólico), y un pequeño tubo se conecta a la parte superior de la almohada de aceite.
La función de la tubería a prueba de explosiones es que cuando ocurre una falla en el tanque del transformador, el aceite se descompone para generar una gran cantidad de gas, lo que hace que la presión en el tanque aumente considerablemente. Si el gas no se elimina rápidamente, el tanque puede dañarse.
Con el tubo antideflagrante, cuando la presión en el depósito de combustible aumenta bruscamente hasta un valor determinado, se rompe una capa de película de vidrio o cartón fenólico a la salida de la parte superior del tubo, de forma que se puede expulsar el caudal de aceite rápidamente para proteger el tanque de combustible de una explosión.
El tubo pequeño superior es para garantizar que la presión del gas en el espacio superior del tubo a prueba de explosiones y la parte superior de la almohada de aceite estén equilibradas en condiciones normales de funcionamiento, a fin de evitar el mal funcionamiento del relé de gas causado por el suelto. membrana de vidrio, y al mismo tiempo para asegurar el sellado de la membrana de vidrio.
Sin embargo, debido a la alta dispersión de la presión de explosión, es fácil que el vidrio caiga dentro del transformador después de que se rompa, y es difícil sacarlo y es difícil sellarlo cuando se repara. En la actualidad, los nuevos transformadores han adoptado válvulas de alivio de presión en lugar de pasajes de aire de seguridad.
La válvula de alivio de presión es una válvula de protección de seguridad, como dispositivo de protección a prueba de explosiones para el tanque de combustible, puede cortar el suministro de energía a tiempo y evitar la deformación y explosión del tanque de combustible.
La válvula de alivio de presión tiene un diafragma de metal, que normalmente se presiona contra el asiento de la válvula por la contrapresión del resorte.
Cuando la presión del tanque de aceite sube por encima de la presión del resorte, el diafragma se levantará y el aceite del transformador se rociará entre el diafragma y el asiento de la válvula, de modo que la presión interna del tanque de aceite disminuirá rápidamente.
Cuando la presión cae a la presión de cierre de la válvula, la válvula se cierra de manera confiable, evitando efectivamente que el aire exterior, la humedad y otras impurezas ingresen al tanque de combustible. La acción es más precisa y confiable que la vía aérea de seguridad, y ninguna pieza se daña después de la acción y no es necesario reemplazarla.
El conservador de aceite completamente sellado generalmente adopta el indicador de nivel de aceite de puntero.
El indicador de nivel de aceite de puntero también se denomina indicador de nivel de aceite ferromagnético. La estructura básica se muestra en la figura.
Es adecuado para conservadores de aceite de transformadores sumergidos en aceite, como los del tipo de diafragma grande, con alarmas que muestran el nivel de aceite y los niveles de aceite límite mínimo y máximo.
Los indicadores de nivel de aceite de puntero comúnmente utilizados son el tipo UZB y el indicador de nivel de aceite tipo UZF, entre los cuales: U es un indicador de nivel de aceite, Z es un tipo de puntero, B es un transformador y F es un tipo de bola flotante.
El indicador de nivel de aceite de puntero utiliza el diafragma conservador de aceite o la bola flotante como elemento sensor. El desplazamiento de la línea inferior se convierte en el desplazamiento angular de la biela alrededor del eje fijo, y luego el puntero gira a través de un par de imanes y otros mecanismos de transmisión para mostrar indirectamente el nivel de aceite.
La mesa está equipada con una configuración de señal para el nivel de aceite límite y se envía una señal cuando el nivel de aceite es demasiado alto o demasiado bajo.
El aceite del transformador derramado debido a un nivel de aceite demasiado alto hará que el absorbente de humedad sea ineficaz. El relé funciona cuando el nivel de aceite es demasiado bajo.
El absorbente de humedad es un pequeño tanque lleno de sustancias absorbentes de humedad.
Cuando el aire en la cámara de aire sobre el tanque de almacenamiento de aceite se expande y se contrae, la descarga de aire interno o la inhalación de aire externo debe realizarse a través del absorbedor de humedad.
La función del absorbente de humedad es absorber la humedad y las impurezas del aire cuando el aceite de la almohadilla de aceite se comunica con la atmósfera a través de ella, para mantener el buen rendimiento del aceite aislante.
La estructura del deshumidificador se muestra en la Fig.
Está equipado con gel de sílice desecante en el interior. El gel de sílice seco es azul y se vuelve rosa después de absorber la humedad. Debe usarse nuevamente después de reemplazarlo o secarlo.
La vida útil de un transformador sumergido en aceite depende de la temperatura de funcionamiento del transformador.
Durante la operación del transformador, el calor generado por el núcleo de hierro y el devanado cambia la temperatura del aceite del transformador, y el termómetro se usa para monitorear la condición de carga del transformador.
Los termómetros incluyen termómetros de mercurio, termómetros de señal y termómetros de resistencia. Los termómetros de mercurio son precisos pero incómodos de observar y solo son adecuados para transformadores pequeños.
Los transformadores de más de 1000 kVA están equipados con termómetros de señal (termómetros de presión).
Los transformadores de 8000 kVA y superiores también deben estar equipados con un termómetro de resistencia (termómetro de control remoto).
Los transformadores de 40000 kVA y superiores tienen un termómetro de señal y un termómetro de resistencia en cada extremo del eje largo.
Para transformadores enfriados por aire, se deben instalar dos termómetros de señal, uno se usa para medir la temperatura de la capa superior de aceite o devanado, y el otro se usa para conectar el circuito de control automático del enfriador.
El termómetro de señal se compone principalmente de un bulbo de medición de temperatura, un manómetro y un capilar de conexión, como se muestra en la figura. Se hace usando la relación entre la presión de saturación y la temperatura.
Además de indicar la temperatura, también puede realizar el control de temperatura o enviar una señal, también conocida como termómetro de señal de presión.
Cuando ocurre una falla dentro del transformador sumergido en aceite, el material aislante o el aceite en la falla se descompondrá y se generará gas.
La copa de apertura 2 se baja y el imán permanente 3 se baja a una determinada posición, de modo que el contacto de láminas 4 se conecta y se emite una señal de alarma.
Cuando hay una falla grave dentro del transformador sumergido en aceite, hay una gran cantidad de gas que sale a borbotones, lo que provoca un flujo de aceite en la tubería de conexión.
Cuando el caudal alcanza un cierto valor, la placa deflectora 7 se acciona y la placa deflectora se mueve a una cierta posición limitada, y el imán permanente 6 hace que el contacto de láminas 5 se conecte, cortando así todas las fuentes de alimentación conectadas al transformador. y protegiendo el transformador.
El tapón de purga puede liberar gas para la prueba.
El transformador de potencia sumergido en aceite es un equipo de potencia indispensable para la producción y el transporte de energía. El transformador también es un equipo importante para realizar una transmisión flexible de la red eléctrica. La calidad de producción del transformador afecta directamente la seguridad de operación de la red eléctrica.
En una palabra, la falla de los transformadores sumergidos en aceite es causada por una variedad de factores, y es necesario resumir continuamente las causas de las fallas para brindar una base científica para el trabajo futuro, lo que ayudará a mejorar la eficiencia y la calidad del trabajo, de modo que para lograr un funcionamiento estable de los transformadores sumergidos en aceite.
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