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Causas y contramedidas de quemaduras de transformadores de tipo seco

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Transformador quemado de tipo seco debido a las limitaciones del entorno operativo, es muy fácil que aparezca un fenómeno de temperatura demasiado alta, el núcleo, el sobrecalentamiento del devanado afectan gravemente el aislamiento del equipo, la mala ventilación y disipación del calor, la humedad, etc. intensificarán el calentamiento interno del equipo . La quemadura del transformador no debe ignorarse, debe basarse en los principios básicos del calor y las causas comunes del tratamiento adecuado, a fin de evitar accidentes, afectar seriamente la operación segura del equipo.

Pad-mounted Transformer

We can provide you single phase and three phase pad mounted transformer

Dry-type Transformer

Type:Cast resin; Rated Capacity: Up to 25MVA; Rated Voltage: Up to 36KV;

Pole Transformer

TypeCSP type Frequency: 50/60Hz; Rated Power: 5~167kva

Oil immersed transformer

Frequency: 50/60Hz Rated voltage:10kv, 20kv,30kv Rated Power: 400~2500kva

Table of Contents

¿Cuáles son las principales causas de la quema de transformadores de tipo seco?

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Caída de la resistencia de aislamiento del transformador

(1) Debido a la humedad causada por la disminución del aislamiento. En la actualidad, todos los transformadores del tubo han sido reemplazados por transformadores de tipo seco fundidos con resina y los devanados están sellados con resina, por lo que la mayor parte de la caída en la resistencia de aislamiento se debe a la destrucción de la resina en la superficie del bobinados o la humedad de algunos materiales aislantes. Cuando el transformador de tipo seco en el uso del proceso de humedad, debido a las sustancias corrosivas en el agua, de modo que el deterioro del molde de alambre esmaltado, la pintura del aislamiento o la disminución del grado de aislamiento, resultando en entre las vueltas, entre las capas del fenómeno de descarga, provocando así un cortocircuito entre las espiras o capas de cortocircuito. Cuando el cortocircuito generalmente se calienta primero, y luego aparece el olor, el humo, por lo que cuando el transformador de tipo seco huele, debe detenerse inmediatamente para verificar la causa.

(2)Debido a la contaminación ambiental causada por la disminución del aislamiento. En la actualidad, la ubicación de la subestación transformadora y de distribución y la partición en el tubo está cerca de las minas de carbón y las carreteras, la contaminación por hollín es grave y también existe el fenómeno de la guata de sauce y álamo que ingresa al intervalo en primavera y verano, y el El ciclo de limpieza del equipo es más largo que el ciclo de contaminación, por lo que existe el peligro oculto de que el aislamiento del equipo se caiga debido a los contaminantes y cause descargas a lo largo de la superficie.

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Calentamiento del núcleo de hierro

(1) calidad del núcleo y problemas de aislamiento interno. Núcleo de transformador de tipo seco hecho de chapa de acero al silicio apilada, cuando en el proceso de producción debido a la calidad de la chapa de acero al silicio, habrá densidad magnética del núcleo no es suficiente, fácil de saturar, el funcionamiento del núcleo de calefacción, lo que afecta el capacidad de carga del transformador, la hoja de acero al silicio en el encolado debido a problemas de construcción aparecen brechas, causará descargas parciales internas, sobrecalentamiento.

(2) Hay múltiples puntos de conexión a tierra en el núcleo. La conexión a tierra multipunto del núcleo es principalmente el núcleo de la distancia de aislamiento de la carcasa de metal no es suficiente, se produjo un error en la dirección de instalación del perno fijo y la distancia de aislamiento del núcleo no es suficiente, el aislamiento del núcleo está húmedo o dañado, otra vuelta de cuerpo extraño causada por el puesta a tierra del núcleo. Cuando el núcleo está conectado a tierra en múltiples puntos, hay una corriente de anillo dentro del núcleo, que es equivalente a un pequeño cortocircuito, y hay resistencia en la parte del cortocircuito, por lo que cuando hay una corriente de anillo, hará que el núcleo se rompa. calentar. Cuando no se soluciona la conexión a tierra multipunto y durante mucho tiempo, el funcionamiento continuo del transformador, el calentamiento anormal del núcleo afectará el aislamiento interno del núcleo y luego causará un sobrecalentamiento más grave del núcleo, el núcleo se quemará e incluso provocará un accidente del transformador.

Calefacción de bobinado

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Las razones para el calentamiento del devanado son: ① en el proceso de fabricación del alambre de cobre, la selección del área de la sección transversal no es razonable, lo que resulta en la operación cuando hay una carga de choque o una oleada de calor; ② el diseño y el entorno operativo no coinciden, la carga en funcionamiento, pero el espacio es pequeño, la disipación de calor es deficiente causada por el sobrecalentamiento; ③ proceso de prueba de mantenimiento cíclico anual debido a problemas de calidad del personal, en el equipo de mantenimiento dejó cables cortos, fusibles, herramientas metálicas causadas por un cortocircuito en el devanado; ④ El elemento de detección de temperatura instalado fuera del devanado está en cortocircuito debido a un mal contacto, lo que hace que el devanado se caliente.

Mal sistema de ventilación y disipación de calor.

Los transformadores de tipo seco están expuestos al aire, a través de la circulación de aire y el aire acondicionado industrial de la sala de distribución para regular el calor del equipo, no hay un dispositivo de enfriamiento directo del gabinete, el gabinete solo cierra la ventana de observación, no puede llevar a cabo una buena transferencia de temperatura, transformador la operación producirá una cierta pérdida de cobre y pérdida de hierro, devanado del transformador y calor del núcleo de hierro, la generación de calor es demasiado grande cuando la necesidad de disipación de calor continua, y el gabinete de distribución del tubo actual solo es un sistema de calefacción automático. La disipación de calor efectiva no es posible. Cuando la temperatura del devanado del transformador aumenta a un cierto nivel, inevitablemente dañará las propiedades de aislamiento del sistema y hará que las partes del aislamiento se deterioren. Por lo tanto, la temperatura de funcionamiento de los devanados del transformador debe reducirse tanto como sea posible.

Desequilibrio trifásico de carga del transformador

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Desequilibrio trifásico de carga del transformador

Los transformadores de tipo seco tienen dos tipos de pérdida de pérdida de cobre y pérdida de hierro, la pérdida de hierro generalmente no cambia, la pérdida de cobre cambiará de acuerdo con los cambios en la carga. Cuando la operación de desequilibrio de carga trifásica, hará que la corriente de fase sea demasiado grande, lo que provocará un sobrecalentamiento del devanado, acelerará el envejecimiento del transformador seco, disminuirá el rendimiento del aislamiento, reducirá la vida útil del transformador seco e incluso quemará el devanado.

Al mismo tiempo, las condiciones trifásicas desequilibradas que funcionan con un transformador de tipo seco producirán flujo de secuencia cero, flujo de flujo de secuencia cero a través del circuito compuesto de partes metálicas, y los materiales de acero no tienen la función de conductividad magnética, por lo que habrá un fenómeno de histéresis y pérdida de corriente de Foucault, por lo que las piezas de acero se calientan, lo que resulta en un aumento de la temperatura del transformador demasiado rápido.

Aumento de las pérdidas de línea

El desequilibrio de la carga trifásica del transformador no debe ser superior al 15%, solo con una pequeña cantidad de carga monofásica, la corriente de línea neutra del transformador trifásico no debe exceder el 25% de la corriente nominal. El desequilibrio de la carga trifásica producirá flujo de secuencia cero, el flujo de secuencia cero en la línea neutral se convertirá en corriente de línea neutral, no solo la línea de fase tendrá pérdida, mientras que la línea neutral también producirá pérdida, aumentando así la pérdida de línea.

En la actualidad, la mayor parte de la carga dentro del sistema trifásico de cuatro hilos, en la pérdida de potencia de la línea de equilibrio de carga trifásica es mínima, cuando el desequilibrio de carga trifásico en el estado de operación, la línea en el desequilibrio de la la corriente generada por la pérdida adicional hará que la línea aumente la potencia, lo que provocará un calentamiento de la línea, aumentará la pérdida de la línea, pero también aumentará el impacto en la línea.

Acortar la vida de la carga.

Cuando hay un desequilibrio de carga, la carga más grande impactará con un transformador seco que quema las causas y contramedidas del equipo eléctrico, acelerando la frecuencia de reemplazo de los componentes, pero también aumentando el costo de mantenimiento del equipo, para el transformador y el equipo de distribución, en las condiciones de funcionamiento del desequilibrio de la carga trifásica, la corriente de salida de cada fase es desigual conducirá a que su caída de voltaje trifásica interna no sea igual, lo que resulta en Cuando el voltaje está desequilibrado, es fácil hacer que el transformador del usuario se queme una fase con alta tensión, mientras que el equipo de alimentación del usuario en una fase con baja tensión puede no estar disponible. Por lo tanto, cuando la carga trifásica está desequilibrada, afectará seriamente la calidad de operación de la carga y la seguridad operativa.

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Análisis de la situación de la quema del transformador

Resumen de accidentes

Ocurrieron dos accidentes con un intervalo de 9 meses, modelo de quemado del transformador con el mismo transformador tipo seco SCB10-80/10 fundido con epoxi con una capacidad de 80 kV-A. 1#SB tenía una falla a tierra monofásica, lo que provocó que el devanado se quemara, 2#SB tenía una temperatura de funcionamiento alta y el devanado se quemó.

Investigación del incidente

Eventos asociados

La investigación encontró que el instituto era un instituto de construcción y renovación, y debido al control deficiente durante la excavación del sitio al aire libre, el agua de lluvia se acumuló en la zanja de cables de la sala de distribución durante la temporada de tormentas y posteriormente solo se drenó sin un secado efectivo. .

La oficina estaba lejos del área de la estación y el equipo de calefacción no podía cumplir con la calefacción de la vivienda, por lo que la logística agregó dispositivos de calefacción de grafeno montados en la pared para proteger la calefacción del personal, pero no hubo comunicación con el profesional a cargo del departamento de producción. durante el proceso de construcción, resultando en que la carga esté conectada a una fase. En el momento de salir todos los aparatos de pared la carga trifásica era A: 7 A, B: 6 A, C: 9 A, con un desbalance del 23%. Como la carga no era grande, la medición de temperatura infrarroja mostró que el núcleo del transformador funcionaba a 37°C. Cuando se pusieron en funcionamiento los aparatos suspendidos, la carga era A: 7 A, B: 37 A, C: 9,2 A, con un desequilibrio del 117% y un desequilibrio grave, y el núcleo estaba funcionando a 67°C.

Inferencia

(1) El agua en la zanja del cable estaba húmeda al mismo tiempo que la ventilación y el intercambio de calor no cumplían con los requisitos, lo que provocó que el aislamiento del equipo cayera y los devanados se calentaran con cargas elevadas.

(2) Desequilibrio grave de la carga trifásica, lo que resulta en una corriente de secuencia cero excesiva y calentamiento de la línea neutra. Cuando se utiliza material de aislamiento de clase F, la temperatura límite de trabajo es de 155 ℃, el aumento máximo de temperatura debe ser inferior a 100 ℃, la temperatura de funcionamiento más alta no es suficiente para quemar el transformador, sino debido a la humedad interna del equipo , el rendimiento del aislamiento disminuye y existe la posibilidad de que el equipo se queme bajo la influencia de factores integrales.

(3) problemas de calidad del equipo, el equipo funciona durante 3 años, la carga es relativamente pequeña, puede haber una capa de aislamiento interno en la fabricación del procesamiento posterior sin secado, lo que resulta en una ligera descarga interna que se expande gradualmente para quemar el equipo.

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¿Cómo prevenir la quemadura del transformador?

Desarrollar un sistema de gestión para la operación de transformadores tipo seco

Incorpore el monitoreo de carga variable utilizado en la inspección diaria y realice una medición de temperatura infrarroja en el transformador en funcionamiento una vez al día y, al mismo tiempo, evite estrictamente que la sala de distribución entre en agua y se humedezca. Cuando el transformador de tipo seco está húmedo, debe secarse a tiempo y la puerta contra incendios debe abrirse todas las semanas para ventilación e intercambio de calor para garantizar que la sala de distribución esté seca. Las dos fuentes de alimentación de CA están en espera activa entre sí y se ejecutan en rotación mensualmente, y el cambio se realiza el primer día de cada mes, con la fuente de alimentación 1# funcionando en un solo mes y la fuente de alimentación 2# corriendo en un mes doble.

Fortalecer la gestión de operaciones estandarizadas

Implementar estrictamente la operación estandarizada en el proceso de trabajo de inspección y reparación, hacer un buen trabajo al volver a verificar el equipo después de la reparación, controlado por el líder del equipo, el líder de trabajo, el jefe del equipo de trabajo y el oficial de turno de la subestación en múltiples enlaces, eliminar los restos internos del equipos y evitar la puesta a tierra multipunto del núcleo de hierro. Al mismo tiempo, las piezas estándar se utilizan para evitar el fenómeno de una distancia de aislamiento insuficiente causada por pernos demasiado largos. Cuando se encuentra un aislamiento insuficiente durante el proceso de prueba, se mide la resistencia de aislamiento a tierra paso a paso para devanados individuales, piezas de sujeción, tornillos perforantes, capas de aislamiento, etc. para confirmar las piezas con aislamiento insuficiente.

Fortalecimiento del control de la temperatura del devanado.

Supervise la temperatura de funcionamiento del devanado del transformador, use la medición de temperatura infrarroja para un registro preciso, encuentre el sobrecalentamiento a tiempo para contar la carga operativa en ese momento y cambie el sistema de alimentación de CA, cuando se determine que la carga se debe a la carga a tiempo para ajustar la carga eléctrica. Al mismo tiempo, se instala un medidor de temperatura y humedad en la sala de distribución, y se presta atención a la temperatura interior en tiempo real en verano, y se coloca aire acondicionado industrial en la sala de distribución a tiempo, y la puerta de la distribución la sala se abre regularmente para que se ventile y reduzca la temperatura ambiente a fin de facilitar la disipación del calor del transformador. Limpie a fondo el devanado del transformador, el núcleo y la capa de aislamiento sobre la acumulación de cenizas durante la inspección y el mantenimiento, para facilitar la disipación del calor del transformador.

Uso de medios científicos y tecnológicos para evitar el sobrecalentamiento del transformador.

(1) Instale el dispositivo de luz de arco. El dispositivo de luz de arco con función de ubicación automática de fallas, instalado en el gabinete, puede ocurrir en la falla del equipo, el punto de falla de posicionamiento preciso, confirma la ubicación específica de la luz de arco, mientras que el sistema para la autoprueba, emite una señal de alarma, notificación oportuna de oficial de servicio para salir del sistema.

(2) unidad de control de temperatura adaptada. En la actualidad, el medidor de temperatura y humedad está instalado en el gabinete superior, a través del inductor puede encender el calentador cuando la temperatura disminuye, en la parte posterior del gabinete para agregar una unidad de monitoreo de temperatura que se puede monitorear a través de la sonda de detección, fibra óptica fluorescente, dispositivo de medición de temperatura, etc., mientras que el diámetro de la sonda es inferior a 3 mm, puede monitorear -20 ~ 150 ℃, la precisión de medición de ± 1 ℃, puede operar en el entorno electromagnético, puede conectarse al autosistema integrado existente , operación automática del equipo de monitoreo.

(3) Modificación innovadora de la ventana de observación del gabinete trasero. Diseñe y realice la visualización del dispositivo de escape del gabinete trasero, usando ventiladores de escape industriales, tomando energía de la fuente de alimentación de CA del gabinete frontal, usando el nodo controlador de temperatura y humedad existente, capaz de encender el calentador cuando la temperatura es baja, capaz para conducir el circuito de escape cuando la temperatura es demasiado alta, mientras se observa el funcionamiento interno y la función de ventilación e intercambio de calor.

(4) Incrementar las pruebas de descargas parciales de forma cíclica. Aumente el monitoreo de la prueba de descarga parcial de los gabinetes de aire y, a través de la prueba de descarga parcial, descubra los puntos de peligro ocultos que no se encuentran fácilmente en la prueba de mantenimiento de rutina y elimínelos a tiempo para evitar la expansión del daño del equipo debido a la descarga parcial.

Fortalecer la gestión de carga

(1) Mejorar el monitoreo de la carga trifásica de los transformadores de potencia e incorporarlo al reglamento de gestión diaria y al sistema de evaluación de las subestaciones transformadoras y de distribución.

(2) Fortalecer el sistema de gestión de acceso al consumo eléctrico doméstico en subestaciones y estaciones de distribución para asegurar la razonabilidad y equilibrio de la distribución de carga trifásica.

(4) Concéntrese en las corrientes de secuencia cero, use medidores de electricidad para enfocarse en las corrientes de secuencia cero durante las horas de carga máxima y realice ajustes cuando se encuentre que el desequilibrio excede el 25%, y elija una sección transversal de línea neutra razonable durante la instalación.

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Conclusión

A través de los medios anteriores puede ser más científica la distribución de la planificación de la distribución de carga de bajo voltaje, estandarizar la recopilación y el cotejo de la información de base de carga, mientras que a través del análisis de accidentes para descubrir las posibles causas, punto por punto, mejorar los métodos de operación y gestión. de subestación, protección más efectiva de la seguridad de operación del transformador de tipo seco.

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