ELECTRIC, WITH AN EDGE
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ELECTRIC, WITH AN EDGE
Cet article explique en détail la structure du transformateur à bain d’huile, la différence entre le transformateur à bain d’huile et le transformateur de type sec, les spécifications du transformateur à bain d’huile, les défauts courants du transformateur à bain d’huile et ses solutions.
En tant que fabricant de transformateurs ayant passé les normes IEEE, CSA, ANSI et autres, Daelim a plus de 16 ans d’expérience dans la production et la conception de transformateurs à bain d’huile.
Nous pouvons vous aider à commander des transformateurs rapidement et vous fournir la solution la plus efficace.
Les transformateurs immergés dans l’huile produits par Daelim ont été reconnus par la majorité des utilisateurs pour leur faible consommation d’énergie et leur haute efficacité.
Ils sont largement utilisés au Canada, aux États-Unis et dans d’autres pays.
Une équipe d’installation professionnelle peut se rendre sur votre lieu d’utilisation pour vous fournir des services professionnels.
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Les transformateurs de puissance sont largement utilisés par les entreprises, les industries et les commerces de nos jours, mais à quoi servent-ils ? Et devez-vous envisager d’en acquérir un ?
Il existe de nombreux types de transformateurs actuellement utilisés, principalement les transformateurs à bain d’huile et les transformateurs à sec.
Quel que soit le type de transformateur, sa structure interne de base et son principe de fonctionnement sont les mêmes.
Le transformateur à bain d’huile change le niveau de tension, utilise le principe de l’induction électromagnétique et contrôle le nombre de tours du transformateur pour obtenir une augmentation et une diminution de la tension, en vue de la transmission et de l’utilisation de l’énergie électrique.
En général, le transformateur principal de la station d’appoint est à bain d’huile, avec un rapport de transformation de 20KV/500KV, ou 20KV/220KV.
Généralement, les centrales sont utilisées pour alimenter les centrales électriques avec leurs propres charges (comme les moulins à charbon, les ventilateurs à tirage induit, les ventilateurs d’alimentation en air, les pompes de circulation d’eau, etc.)
Le transformateur de l’usine est également un transformateur à bain d’huile, et son rapport de transformation est de 20KV/6KV.
Les transformateurs à bain d’huile sont largement utilisés dans l’industrie électrique actuelle, et leurs conditions de fonctionnement sont directement liées à la qualité de l’alimentation électrique.
Le transformateur immergé dans l’huile contient un noyau de fer et deux enroulements mutuellement isolés sont enroulés autour du noyau de fer.
Parmi eux, le côté connecté à l’alimentation électrique est appelé l’enroulement primaire, et le côté qui sort l’énergie électrique est appelé l’enroulement secondaire.
Lorsque la tension d’alimentation alternative est appliquée à l’enroulement primaire, un courant alternatif circule dans l’enroulement et un flux magnétique alternatif est généré dans le noyau de fer.
Ce flux magnétique alternatif passe non seulement par l’enroulement primaire, mais aussi par l’enroulement secondaire, et des potentiels induits E1 et E2 sont générés respectivement dans les deux enroulements.
Le rapport de la force électromotrice induite sur les côtés primaire et secondaire du transformateur est égal au rapport des tours des enroulements des côtés primaire et secondaire.
Par conséquent, lorsque le nombre de tours des enroulements primaires et secondaires du transformateur est différent, la tension peut être transformée.
Par rapport aux transformateurs ordinaires, la méthode de refroidissement est légèrement différente.
Pendant le fonctionnement des transformateurs de puissance à bain d’huile, la chaleur des enroulements et des noyaux de fer est d’abord transférée à l’huile, puis au milieu de refroidissement à travers l’huile.
Les modèles de transformateurs à bain d’huile sont de gauche à droite :
Les transformateurs à bain d’huile ont une large gamme d’applications, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur.
Les principales caractéristiques des transformateurs immergés dans l’huile sont les suivantes :
(1) La plupart des transformateurs immergés dans l’huile utilisent des enroulements à structure cylindrique.
A l’exception des transformateurs de petite capacité, la plupart d’entre eux sont faits de fil de cuivre, et la structure en camembert est principalement utilisée pour les enroulements haute tension.
Cette structure peut équilibrer la distribution ampère-tour des enroulements dans le transformateur dans une certaine mesure, réduire le flux magnétique de fuite, améliorer la résistance mécanique, et également améliorer la résistance aux courts-circuits.
(2) Le noyau de fer et les enroulements doivent être renforcés et serrés.
Comme le transformateur doit résister à d’éventuels défauts de court-circuit dans le réseau électrique et aux vibrations pendant le transport, le corps du transformateur doit être fixé.
(3) Le réservoir de carburant adopte la structure du type baril et du type cloche.
Il est nécessaire d’éviter l’infiltration d’oxygène, d’humidité et d’autres substances, d’isoler efficacement le contact entre le transformateur et l’environnement extérieur, et de jouer un rôle d’étanchéité.
Il est également nécessaire de répondre à l’influence des changements de volume d’huile dus aux changements de température et à une résistance mécanique suffisante.
Après que le transformateur immergé dans l’huile ait fonctionné pendant un certain temps, pendant le fonctionnement, en raison de nombreux effets externes tels que le champ électrique, l’humidité, la température et la force mécanique, le vieillissement de l’isolant du transformateur sera accéléré.
Actuellement, le degré de polymérisation des matériaux isolants des transformateurs immergés dans l’huile est la base la plus importante pour juger du degré de vieillissement de l’isolation du transformateur.
Dans le travail pratique, le degré moyen de polymérisation du carton isolant est principalement utilisé pour juger du degré de vieillissement des transformateurs immergés dans l’huile.
Actuellement, nous utilisons les normes suivantes :
Lorsqu’un court-circuit se produit à l’extérieur du transformateur immergé dans l’huile, la résistance à la traction du papier isolant diminue à 60% de la valeur initiale ;
Le niveau de danger se réfère à la réduction de la résistance maximale à la traction du transformateur immergé dans l’huile à 15% de la valeur initiale.
C’est-à-dire, n L/n0 = ( 1 – r) L, où n0 est la valeur moyenne de départ du DP ;
n L est le DP moyen après L ; L est le nombre d’années, a ; r est le taux de déclin moyen du DP.
Les transformateurs de puissance à grande échelle utilisent généralement une structure d’isolation huile-papier. L’isolation solide présente des caractéristiques de vieillissement irréversibles, et son état de performance a un impact décisif sur la durée de vie et la stratégie de maintenance du transformateur.
Sous l’influence du vieillissement physique, les équipements mécaniques et les pièces mécaniques connaîtront des défaillances mécaniques évidentes.
En fonction des caractéristiques d’utilisation et de maintenance des équipements mécaniques, la synthèse des lois fondamentales des défaillances mécaniques, l’analyse des caractéristiques fondamentales des défaillances mécaniques, est propice au choix correct des méthodes de maintenance des équipements mécaniques.
À l’heure actuelle, les structures d’isolation huile-papier ont été largement utilisées dans la conception et la production de transformateurs de grande puissance.
Pendant son fonctionnement, il a été soumis à des contraintes électriques, thermiques, mécaniques et chimiques, et ses performances se dégradent continuellement, ce qui peut facilement conduire à des coupures de courant imprévues, voire à des accidents catastrophiques.
L’huile isolante peut améliorer ses propriétés isolantes en filtrant ou en remplaçant le transformateur pendant son service, et le carton du transformateur présente des caractéristiques de vieillissement irréversibles.
Par conséquent, la durée de vie du transformateur dépend largement des propriétés électriques et mécaniques des matériaux isolants solides tels que le carton isolant.
L’isolation du transformateur est principalement faite de papier huilé, c’est-à-dire que le papier isolant est imprégné d’huile isolante, de sorte que l’espace d’air entre les fibres du papier isolant peut être éliminé, et la résistance électrique de l’isolation peut être efficacement améliorée.
Le papier isolant pour transformateur de puissance est souvent utilisé pour le papier pour câble de puissance, le papier pour câble haute tension et le papier isolant pour virage de transformateur, l’isolation des transformateurs et autres produits électriques ; le papier pour câble haute tension est généralement utilisé pour l’isolation des transformateurs et des transformateurs de 110 ~ 330kV ;
Le papier d’isolation de virage de transformateur est un meilleur papier d’isolation électrique pour les transformateurs de 500kV, les transformateurs et les réacteurs.
Le support du conservateur d’huile du transformateur à bain d’huile est principalement plié en acier plat.
Pendant l’installation et le transport, la hauteur et la position du conservateur d’huile sont adaptées au fonctionnement et au mouvement de l’ensemble du transformateur.
Par conséquent, il est facile de provoquer une contrainte excessive sur la bride reliant le conservateur d’huile au couvercle du réservoir d’huile, comme indiqué en A sur la figure, l’huile fuit à cause de la soudure fissurée.
Et parce que ces petits transformateurs sont souvent installés sur le banc, lorsque d’autres installations sont effectuées, ils sont piétinés sur le conservateur d’huile, ce qui provoquera également des fuites d’huile par les tuyaux et les brides de connexion.
Pendant le fonctionnement du transformateur à bain d’huile, le champ électrique et le champ magnétique continuent de s’écarter pendant longtemps, interférant l’un avec l’autre, et l’accumulation de quantité produit un saut qualitatif, c’est-à-dire que l’accumulation continue de performance interne mènera à la défaillance du transformateur.
Les défauts des transformateurs à bain d’huile sont principalement divisés en défauts thermiques et défauts électriques.
Il existe de nombreux types de défauts courants, y compris les défauts internes et les défauts externes, qui sont énumérés dans le tableau 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 |
La méthode de diagnostic des défauts d’un transformateur à bain d’huile consiste à analyser les informations acquises sur les défauts du transformateur et à déterminer le type de défaut du transformateur en fonction du résultat de l’analyse des données.
Dans ce processus, la précision des informations collectées joue un rôle crucial dans la précision du diagnostic des défauts.
Il existe six types de méthodes de diagnostic de l’état des transformateurs dans l’ingénierie actuelle : la méthode d’analyse par chromatographie de l’huile, la méthode de décharge partielle, la méthode de mesure de la température par infrarouge, la méthode de test électrique, la méthode de test chimique de l’huile et la méthode de test de déformation de l’enroulement.
La méthode la plus fondamentale proposée par Algorithmes est la chromatographie à l’huile, qui est une méthode efficace pour juger des défauts des transformateurs.
Les autres méthodes sont basées sur la chromatographie à l’huile pour étendre l’analyse et la recherche.
Vérifiez si le transformateur est déconnecté, soudé et dessoudé, et si le matériau isolant est brûlé ou endommagé. S’il y a une odeur de brûlé ou de la fumée après la mise sous tension ?
Utilisez un multimètre pour vérifier la continuité de l’enroulement. Pour vérifier si l’enroulement est court-circuité, on peut connecter une ampoule en série avec l’enroulement. Sa tension et sa puissance sont déterminées en fonction de la capacité de tension du transformateur de puissance. Pas de disjoncteur ;
Utilisez un mégohmmètre pour tester la résistance d’isolement entre les enroulements, entre les enroulements et le noyau de fer, et entre les enroulements et le boîtier, et la valeur doit être supérieure à 1M ;
Connectez la tension nominale à l’enroulement primaire du transformateur à bain d’huile, mesurez la tension à vide du côté secondaire, l’erreur générale est comprise entre ±(3%~5%)” ;
Le transformateur à bain d’huile est connecté à une charge fixe.
Lorsqu’il est alimenté pendant 1h, la température ne doit pas dépasser la température admissible du matériau isolant du transformateur.
L’augmentation de la température entraînera le vieillissement de l’isolation, affectera la durée de vie du transformateur, voire éteindra le transformateur.
La température de l’huile du transformateur à bain d’huile continuera à augmenter dans des conditions normales de fonctionnement et de refroidissement. Les principales raisons sont les suivantes.
(1) Des courants de Foucault endommagés ou l’isolation des boulons de serrage du noyau de fer peuvent provoquer une augmentation de la température de l’huile du transformateur à bain d’huile, et les courants de Foucault font surchauffer le noyau de fer pendant une longue période.
À son tour, la tôle d’acier au silicium est endommagée, ce qui entraîne un court-circuit entre la tôle d’acier au silicium et le boulon du noyau.
À ce moment, un courant important passera par le boulon du noyau, ce qui provoquera un échauffement du boulon, et finalement une augmentation de la température de l’huile du transformateur à bain d’huile.
(2) Il y a des courts-circuits à grande résistance sur la ligne secondaire, des courts-circuits locaux entre couches et entre spires des enroulements, des problèmes avec les contacts internes, et une résistance de contact accrue, etc. qui peuvent augmenter la température de l’huile du transformateur.
(3) La vanne du radiateur n’est pas ouverte à temps, l’huile est insuffisante, la charge est trop importante, la température ambiante est trop élevée, la pompe à huile et le ventilateur de refroidissement sont défectueux, etc.
Compte tenu du phénomène selon lequel la température de l’huile du transformateur à bain d’huile est trop élevée, le niveau d’huile baisse généralement de manière significative si la température de l’huile est trop élevée.
Si le niveau d’huile baisse en raison d’une fuite d’huile excessive, la protection contre les gaz doit être immédiatement modifiée pour n’agir que sur le signal, et des mesures efficaces doivent être prises pour améliorer la situation actuelle de la fuite d’huile et reconstituer l’huile à temps.
La défaillance interne des transformateurs immergés dans l’huile et la surchauffe des composants peuvent modifier l’odeur et la couleur d’origine.
(1) La décoloration et l’odeur anormale sont généralement causées par le desserrage de la partie de fixation de la borne du manchon secondaire et la température élevée de la surface de contact ;
(2) Le phénomène de décoloration de la peinture causé par le chauffage local du réservoir de carburant est souvent étroitement lié à l’effet de fuite du flux magnétique du transformateur ;
(3) Le boîtier en porcelaine endommagé provoquera la combustion du ventilateur de refroidissement et de la pompe à huile et l’émission d’une odeur de brûlé ;
(4) La décoloration de l’hygromètre est liée à l’infiltration d’une quantité excessive d’eau dans la chambre à huile, à l’endommagement du joint et à l’absorption excessive d’humidité ;
(5) Le point d’éclair de l’huile contenant des particules de carbone et de l’humidité diminue généralement, l’indice d’acide augmente et les performances d’isolation doivent être améliorées, ce qui est susceptible de provoquer une panne de l’enroulement et du boîtier.
Le phénomène de fuite d’huile pendant le fonctionnement du transformateur immergé dans l’huile est relativement courant, et les principales raisons sont les suivantes.
(1) L’interface entre le réservoir et les pièces n’est pas bien étanche, les pièces moulées et soudées sont insuffisantes, la charge de fonctionnement est trop importante, et il y a un phénomène de choc.
(2) La défaillance interne du transformateur à bain d’huile entraîne une augmentation de la température de l’huile, ce qui rend le volume d’huile plus important, et provoque une injection d’huile ou une fuite d’huile.
La qualité de l’huile peut être jugée en observant la forme et la couleur spécifiques de l’huile.
Jugez si le niveau d’huile est normal en fonction de la ligne standard de la température ambiante.
Si le niveau d’huile est trop bas, le transformateur fuira l’huile.
Si le niveau d’huile est trop élevé, le dispositif de refroidissement interne peut être défectueux.
Le défaut du noyau de fer est un défaut relativement courant dans les transformateurs à bain d’huile. Principalement pour les deux raisons suivantes.
Lorsque ce défaut se produit, le noyau de fer est partiellement surchauffé, un gaz caractéristique apparaît et il y a une décharge intermittente à l’intérieur du transformateur.
Cette défaillance est principalement causée par les facteurs suivants :
(1) Les lamelles du noyau de fer ne sont pas fixées ou les boulons de serrage sont tordus de travers, ce qui entraîne un court-circuit partiel et une surchauffe du noyau de fer.
Pour ce défaut, il est nécessaire de desserrer les pinces pour redresser les laminations aux endroits desserrés, puis de les resserrer.
Aligner les boulons de fixation, ajouter des manchons et des tampons isolants, puis serrer les écrous.
(2) L’écrou de la vis centrale est desserré, et les laminations aux extrémités supérieures et inférieures de l’étrier et de la colonne latérale sont concaves.
Pour ce défaut, il est nécessaire de retirer la vis et le collier de serrage du noyau traversant, de sortir le bobinage et de procéder à une inspection complète du noyau de fer.
(3) La bavure de la tôle est importante, ce qui provoque un court-circuit partiel de la tôle et génère des courants de Foucault, entraînant une surchauffe locale du noyau de fer.
Ce défaut donne une sensation de coupure sur la surface laminée, et la bavure dépasse manifestement la norme. Le micromètre est utilisé pour mesurer la plage de 0,08~0,13mm. Elle doit être ébavurée, peinte et séchée.
Lorsque le défaut se produit, il se manifeste principalement par la chute du film de peinture ou d’oxyde à la surface de certaines lamelles du noyau de fer. Après analyse chromatographique, on constate que le gaz est du CH4, H2, C2H4 et dépasse la norme.
La défaillance est principalement causée par les raisons suivantes :
(1) L’isolation de la tige filetée est fissurée ou surchauffée et carbonisée, le manchon de siège de la tige filetée est trop long et le manchon de siège entre en collision avec le noyau de fer. De telles défaillances nécessitent le remplacement de l’isolation de la tige filetée fissurée ou carbonisée.
(2) Une position de serrage incorrecte des pinces de fer touche le noyau de fer, ce qui entraîne un court-circuit partiel et une surchauffe du noyau de fer. Pour ce type de panne, il est nécessaire de desserrer la pince de fer et d’ajuster la position avant de serrer l’écrou.
(3) En raison d’une négligence dans l’assemblage final du transformateur, d’autres corps étrangers tels que des scories de soudage et des pointes d’électrodes tombent sur le noyau de fer, provoquant un court-circuit partiel du noyau de fer. Pour de telles défaillances, il faut prévoir du personnel pour retirer les scories de soudure et le métal tombant dans le noyau de fer. corps étrangers.
(4) Installez la feuille de cuivre de mise à la terre. La feuille de cuivre est trop longue.
Après la connexion, la feuille de cuivre touche une autre partie du laminage du noyau de fer, formant deux ou plusieurs points de mise à la terre et de court-circuit, ce qui fait que le noyau de fer est partiellement surchauffé.
Pour de tels défauts, il est nécessaire de retirer la feuille de cuivre de mise à la terre, de couper la longueur excédentaire, puis de l’insérer dans le laminage pour la fixer fermement.
Après la livraison ou la réparation d’un transformateur à bain d’huile, trois tests sont généralement nécessaires : mesure de la résistance d’isolement, test de tension à vide et test de courant à vide.
Utilisez un mégohmmètre pour mesurer la résistance d’isolement entre les enroulements et l’enroulement vers le noyau de fer, et la valeur doit être supérieure à 1MQ ;
Lorsque la tension d’entrée du côté primaire (AC220V), l’erreur admissible de la tension à vide du côté secondaire est inférieure à 10 % ;
Lorsque la tension d’entrée côté primaire (AC220V), le courant à vide doit être de 5% à 8% de la valeur du courant nominal. Si le courant à vide dépasse 10 % de la valeur nominale, la perte sera importante ; si le courant à vide dépasse 20% de la valeur nominale, le transformateur chauffera sérieusement et ne pourra pas être utilisé.
Afin d’assurer la sécurité et la stabilité des projets de génie électrique et de construction, de nombreux fabricants de transformateurs ont commencé à accroître la R&D et la conception d’équipements de transformateurs secs et immergés dans l’huile, qui sont de plus en plus largement utilisés dans les installations électriques.
Cependant, les transformateurs de type sec et immergés dans l’huile ont leurs propres avantages et inconvénients.
Les transformateurs de type sec sont très faciles à entretenir et à entretenir, et leur résistance au feu est également très bonne, ce qui les rend très sûrs à utiliser.
Cependant, par rapport aux transformateurs traditionnels de type sec, les transformateurs immergés dans l’huile présentent des avantages évidents en termes de consommation d’énergie à vide et en charge.
Dans le système de réseau électrique, les transformateurs immergés dans l’huile ont été largement utilisés. La seule mouche dans la pommade est que l’huile isolante est facile à brûler et qu’elle n’est pas propice aux exigences de protection de l’environnement à faible teneur en carbone.
Les transformateurs de type sec ont généralement les caractéristiques d’absence d’huile, d’étanchéité à l’humidité, d’isolation thermique et de résistance à la poussière.
La capacité de décharge de certaines zones du transformateur de type sec n’est pas très élevée et ne convient pas à la combustion. Il présente de bons avantages en matière de protection contre les incendies, prévenant efficacement les risques d’incendie et réduisant les investissements en capital et les dépenses pour la prévention et l’élimination des incendies.
Ce type de transformateur de type sec n’a pas de phénomène de fuite d’huile, n’a pas besoin d’être réparé et entretenu fréquemment, et réduit également l’apport de main-d’œuvre pour une inspection et un traitement fréquents.
De plus, ce transformateur de type sec est équipé dans les maisons et les bâtiments. Pendant l’exploitation et la construction, il adopte la méthode sans noyau suspendu, qui n’a pas besoin de prendre trop de place, et permet également d’économiser le coût du projet.
À l’heure actuelle, il est très courant dans les installations électriques de nombreuses salles basses de défense aérienne civile et de projets de construction de logements à grande échelle avec des exigences strictes en matière de résistance au feu, telles que les immeubles à plusieurs étages et les immeubles de grande hauteur.
En particulier, les transformateurs de type sec en résine époxy produits par daelim ces dernières années ont mieux résolu les propriétés d’isolation et de résistance à la chaleur des matériaux de production, empêchant le vieillissement prématuré et les dommages.
La qualité ignifuge des transformateurs de type sec en résine époxy produits par daelim a atteint le niveau H et a été largement favorisée par de nombreux utilisateurs.
Habituellement, lorsque la détection de température est effectuée, elle est principalement basée sur des installations de détection de température prédéfinies.
Le point de base ne change pas fréquemment, la valeur de la température générale ne change pas de manière significative et même si la chaleur est concentrée dans certaines parties, elle ne peut pas être identifiée avec précision.
Par conséquent, il y a une grande erreur et ce matériau isolant ne peut pas être restauré dans son état d’origine une fois qu’il est endommagé.
Lorsque les anciens dommages s’accumulent dans une certaine mesure, s’il existe un risque pour la sécurité, le transformateur ne peut pas être réparé à temps et doit être mis au rebut à l’avance.
Une fois que la résine époxy est mise au rebut, elle ne peut pas être complètement recyclée, de sorte que l’effet économique n’est généralement pas très bon.
Lorsque le transformateur immergé dans l’huile est développé et conçu, il utilise principalement la fonction de dissipation thermique de l’huile du transformateur. Le type de structure n’est pas très compliqué, la conception et la fabrication sont très simples et applicables, et le fonctionnement est relativement sûr et stable.
Par conséquent, ces dernières années, l’application est devenue de plus en plus étendue et de nombreux projets électriques sont équipés de cet équipement de transformateur immergé dans l’huile.
Étant donné que l’huile de transformateur est utilisée pour la dissipation de la chaleur, la chaleur est surtout transférée à la structure métallique externe.
Par conséquent, la dissipation thermique est relativement équilibrée et rapide, et l’effet d’isolation peut être restauré rapidement et dans le temps.
Cependant, ce type d’huile de transformateur lui-même est très facile à brûler, et il y a un manque de résistance à la chaleur, et le phénomène de vieillissement est plus important.
Par conséquent, la conception de daelim tient pleinement compte des caractéristiques susmentionnées, suit strictement les dispositions pertinentes des réglementations de protection contre les incendies, établit scientifiquement des normes de qualité de protection contre les incendies et équipe les installations d’extinction d’incendie à l’huile pendant la recherche et le développement et la construction et l’application ultérieures.
Daelim a mis en place des équipes d’installation professionnelles dans de nombreux pays. Cette équipe d’installation peut gérer correctement le problème d’augmentation du débit d’huile en cas d’incendie. Pour l’huile isolante qui peut être vieillie et modifiée qualitativement, des installations d’essai doivent être installées et régulièrement inspectées et remplacées pour favoriser le recyclage de l’huile.
Ces dernières années, Daelim a continuellement développé de nouveaux transformateurs immergés dans l’huile et a conçu et développé un certain nombre de technologies brevetées.
L’équipement de transformateur immergé dans l’huile entièrement fermé de Daelim a été rapidement développé, conçu et utilisé. Grâce aux performances de régulation du froid et de la chaleur de l’huile, la circulation d’air externe est bloquée et les fuites d’huile sont évitées.
Parce que le transformateur immergé dans l’huile n’utilise pas d’installations respiratoires, il évite le danger caché d’oxydation et augmente la durée de vie.
Dans le même temps, la conception et l’installation ne nécessitent pas trop d’espace et la consommation d’énergie est relativement faible. La consommation d’énergie est réduite de plus de 30 % à vide, la perte de courant est réduite de 50 % et le bruit est réduit de 8 décibels.
Par conséquent, il suffit d’optimiser les mesures techniques dans la conception des transformateurs immergés dans l’huile pour surmonter les effets néfastes de la combustion de l’huile, et les transformateurs immergés dans l’huile obtiendront un espace d’utilisation plus large que les transformateurs de type sec.
Pour les transformateurs immergés dans l’huile, les composants du noyau sont le noyau de fer et les enroulements, qui constituent l’ossature générale du transformateur.
Plus précisément, pour les transformateurs immergés dans l’huile conventionnels, le corps doit être immergé dans un réservoir fermé rempli d’huile de transformateur.
En même temps, en s’appuyant sur le manchon isolant, la connexion entre l’enroulement et le circuit externe est réalisée.
Les traversées haute et basse tension des transformateurs immergés dans l’huile sont les principaux dispositifs d’isolation à l’extérieur du boîtier du transformateur.
La plupart des traversées de transformateurs immergés dans l’huile sont en céramique à l’extérieur avec des tiges conductrices au milieu.
La douille isolante est installée sur le couvercle supérieur du réservoir d’huile du transformateur. Une extrémité de la tige conductrice se trouve à l’intérieur du réservoir d’huile, qui est connectée respectivement aux bornes des enroulements haute et basse tension du transformateur immergé dans l’huile, et l’extrémité à l’extérieur du réservoir d’huile est connectée au circuit externe.
Plus le niveau de tension d’enroulement est élevé, plus la taille du manchon isolant est grande et plus la structure est compliquée.
La figure (a) est une traversée isolée en porcelaine composite (type BF), sa tension nominale est de IkV et inférieure, et le courant nominal est de 300-4000AD. La traversée est composée d’un manchon supérieur en porcelaine et d’un manchon inférieur en porcelaine pour former une pièce isolante.
Le manchon supérieur en porcelaine sert d’isolation radiale et d’isolation axiale côté air, et le manchon inférieur en porcelaine sert d’isolation axiale côté huile ou côté air.
La tige conductrice traverse le centre du manchon en porcelaine, et les manchons en porcelaine supérieur et inférieur sont pressés sur le couvercle de la boîte autour du trou d’installation du transformateur en utilisant la pièce de positionnement de soudage à l’extrémité inférieure de la tige de guidage et l’écrou à la partie supérieure fin.
La tige conductrice est utilisée pour connecter le fil conducteur. Lorsque le courant du fil conducteur à la queue de la traversée est de 1000 A et moins, le circuit unique est connecté avec un écrou ; lorsque le courant nominal est de 1200 ~ 4000A, le fil conducteur est connecté en deux circuits.
Lorsque le courant nominal est de 600 A et moins, la connexion du fil conducteur externe du tube en porcelaine est directement connectée à un écrou ; lorsque le courant nominal est de 800 A et plus, le fil conducteur est connecté par une borne, un boulon, un écrou et une barre omnibus externe.
Le manchon isolant en porcelaine monobloc est de type tige de guidage (type BD) et de type passe-câble (type BDL). La figure (b) est une structure de type câble traversant. Il y a un manchon en porcelaine. Le clip est installé sur le couvercle du boîtier du transformateur. Il y a une rainure de fixation sur la partie supérieure du manchon fileté du câble et une rainure de fixation sur la partie inférieure du manchon fileté de la tige, afin de ne pas tourner lorsque le fil conducteur est connecté.
La tension du réseau varie en fonction du mode de fonctionnement et de la taille de la charge. La tension du réseau est trop élevée ou trop basse, ce qui affecte directement l’utilisation des équipements électriques.
Afin de garantir la tension de sortie nominale du transformateur, la tension de sortie peut être modifiée en modifiant la position de la prise de la bobine primaire, c’est-à-dire en modifiant le nombre de spires connectées à la bobine du transformateur.
Dans la bobine triphasée du côté primaire du transformateur, plusieurs prises sont dessinées en fonction du nombre de tours et sont connectées au changeur de prise selon une certaine méthode de câblage.
Comme le montre la figure. Il y a un contact qui peut être tourné au centre de l’interrupteur. Lorsque la tension du transformateur doit être ajustée, la modification de la position du changeur de prise modifie le rapport de transformation du transformateur.
Le radiateur est constitué de caloducs ou d’ailettes montés autour du transformateur immergé dans l’huile.
Lorsque le transformateur immergé dans l’huile fonctionne, lorsqu’il y a une différence de température entre la température de l’huile de la couche supérieure et la température de l’huile de la couche inférieure, la convection de circulation de l’huile est favorisée à travers le radiateur, de sorte que l’huile à haute température autour le noyau du transformateur immergé dans l’huile est refroidi par le radiateur puis envoyé dans le réservoir d’huile, ce qui a pour effet de réduire la température de fonctionnement du transformateur.
Lorsque la capacité du transformateur immergé dans l’huile est augmentée, la dissipation thermique naturelle et le refroidissement du boîtier simple ne peuvent pas répondre aux exigences, et le type de tuyau de dissipation thermique doit être utilisé pour la dissipation thermique, et de nombreux tuyaux de dissipation thermique sont soudés autour du boîtier, comme indiqué sur la figure.
Le nombre de couches du tube est généralement de 1 à 3 couches, et le tube plat aplati par le tube en acier serti de 040 mm est utilisé comme tuyau de dissipation thermique.
Lorsque le transformateur immergé dans l’huile est en marche, l’huile chaude entre par l’extrémité supérieure du tuyau de refroidissement et l’huile froide s’écoule dans le bas du transformateur par l’extrémité inférieure du tuyau.
Le réservoir de carburant ondulé est soudé avec de nombreuses grilles ondulées à l’extérieur de la paroi de réservoir du réservoir de carburant, et des trous de guidage d’huile sont ouverts sur la paroi de réservoir correspondante de la partie convexe.
La grille ondulée est principalement utilisée pour dissiper la chaleur et ajuster la pression interne du transformateur.
La grille ondulée est pliée à partir d’une fine plaque d’acier d’une épaisseur de 1 à 2 mm, chaque rainure mesure plus de dix millimètres de large, l’espacement est de 30 à 40 mm et la profondeur de la rainure est de 100 à 200 mm.
Un ou plusieurs ventilateurs de refroidissement peuvent être installés dans le cadre amovible du radiateur des grands et moyens transformateurs immergés dans l’huile, comme illustré.
Lorsque l’huile chaude circule dans le caloduc, le ventilateur souffle de l’air pour refroidir plus rapidement l’huile chaude circulant dans le tuyau.
Le tuyau antidéflagrant est également appelé voie aérienne de sécurité, qui est située sur le capot supérieur du transformateur, comme indiqué sur la figure.
Une extrémité est reliée à la boîte, l’autre extrémité est scellée avec un film antidéflagrant (film de verre ou carton phénolique) et un petit tube est relié à la partie supérieure du coussin d’huile.
La fonction du tuyau antidéflagrant est que lorsqu’un défaut se produit dans le réservoir du transformateur, l’huile se décompose pour générer une grande quantité de gaz, ce qui provoque une forte augmentation de la pression dans le réservoir. Si le gaz n’est pas éliminé rapidement, le réservoir peut être endommagé.
Avec le tuyau antidéflagrant, lorsque la pression dans le réservoir de carburant augmente brusquement jusqu’à une certaine valeur, une couche de film de verre ou de carton phénolique à la sortie de la partie supérieure du tuyau est cassée, de sorte que le flux d’huile peut être éjecté rapidement pour protéger le réservoir de carburant contre les explosions.
Le petit tube supérieur doit garantir que la pression de gaz dans l’espace supérieur du tube antidéflagrant et la partie supérieure de l’oreiller d’huile sont équilibrées dans des conditions de fonctionnement normales, afin d’éviter le dysfonctionnement du relais de gaz causé par le desserrage membrane de verre, et en même temps pour assurer l’étanchéité de la membrane de verre.
Cependant, en raison de la forte dispersion de la pression de sablage, le verre tombe facilement dans le transformateur après sa rupture, il est difficile de le retirer et il est difficile de sceller lors de la réparation. À l’heure actuelle, les nouveaux transformateurs ont adopté des soupapes de surpression au lieu de passages d’air de sécurité.
La soupape de surpression est une soupape de protection de sécurité, en tant que dispositif de protection antidéflagrant pour le réservoir de carburant, elle peut couper l’alimentation électrique à temps et éviter la déformation et l’éclatement du réservoir de carburant.
La soupape de surpression a un diaphragme métallique, qui est normalement pressé contre le siège de soupape par la contre-pression du ressort.
Lorsque la pression du réservoir d’huile dépasse la pression du ressort, le diaphragme est soulevé et l’huile du transformateur est pulvérisée entre le diaphragme et le siège de soupape, de sorte que la pression interne du réservoir d’huile diminue rapidement.
Lorsque la pression chute à la pression de fermeture de la soupape, la soupape se ferme de manière fiable, empêchant efficacement l’air extérieur, l’humidité et d’autres impuretés de pénétrer dans le réservoir de carburant. L’action est plus précise et fiable que les voies respiratoires de sécurité, et aucune pièce n’est endommagée après l’action et n’a pas besoin d’être remplacée.
Le conservateur d’huile entièrement scellé adopte généralement la jauge de niveau d’huile à aiguille.
La jauge de niveau d’huile à aiguille est également appelée jauge de niveau d’huile ferromagnétique. La structure de base est illustrée sur la figure.
Il convient aux conservateurs d’huile des transformateurs immergés dans l’huile tels que le type à large diaphragme, avec des alarmes indiquant le niveau d’huile et les niveaux d’huile limites minimum et maximum.
Les jauges de niveau d’huile à aiguille couramment utilisées sont les jauges de niveau d’huile de type UZB et UZF, parmi lesquelles : U est une jauge de niveau d’huile, Z est un type à aiguille, B est un transformateur et F est un type à bille flottante.
La jauge de niveau d’huile à aiguille utilise le diaphragme du conservateur d’huile ou la bille flottante comme élément de détection. Le déplacement de la ligne inférieure devient le déplacement angulaire de la bielle autour de l’axe fixe, puis le pointeur est tourné à travers une paire d’aimants et d’autres mécanismes de transmission pour afficher indirectement le niveau d’huile.
La table est équipée d’un réglage de signal pour le niveau d’huile limite, et un signal est envoyé lorsque le niveau d’huile est trop haut ou trop bas.
L’huile de transformateur renversée par un niveau d’huile trop élevé rendra l’absorbeur d’humidité inefficace. Le relais fonctionne lorsque le niveau d’huile est trop bas.
L’absorbeur d’humidité est un petit réservoir rempli de substances absorbant l’humidité.
Lorsque l’air dans la chambre à air au-dessus du réservoir de stockage d’huile se dilate et se contracte, l’évacuation de l’air intérieur ou l’aspiration de l’air extérieur doit être effectuée à travers l’absorbeur d’humidité.
La fonction de l’absorbeur d’humidité est d’absorber l’humidité et les impuretés de l’air lorsque l’huile dans le coussin d’huile communique avec l’atmosphère à travers celui-ci, afin de maintenir les bonnes performances de l’huile isolante.
La structure du déshumidificateur est illustrée à la Fig.
Il est équipé de gel de silice déshydratant à l’intérieur. Le gel de silice sec est bleu et devient rose après avoir absorbé l’humidité. Il doit être réutilisé après remplacement ou séchage.
La durée de vie d’un transformateur immergé dans l’huile dépend de la température de fonctionnement du transformateur.
Pendant le fonctionnement du transformateur, la chaleur générée par le noyau de fer et l’enroulement modifie la température de l’huile du transformateur, et le thermomètre est utilisé pour surveiller l’état de charge du transformateur.
Les thermomètres comprennent les thermomètres à mercure, les thermomètres à signal et les thermomètres à résistance. Les thermomètres à mercure sont précis mais peu pratiques à observer et ne conviennent qu’aux petits transformateurs.
Les transformateurs supérieurs à 1000kVA sont équipés de thermomètres de signalisation (thermomètres à pression).
Les transformateurs de 8000 kVA et plus doivent également être équipés d’un thermomètre à résistance (thermomètre à télécommande).
Les transformateurs de 40000 kVA et plus ont un thermomètre de signal et un thermomètre à résistance à chaque extrémité de l’axe long.
Pour les transformateurs refroidis par air, deux thermomètres de signal doivent être installés, l’un est utilisé pour mesurer la température de l’huile de la couche supérieure ou de l’enroulement, et l’autre est utilisé pour connecter la boucle de contrôle automatique du refroidisseur.
Le thermomètre à signal est principalement composé d’un bulbe de mesure de température, d’un manomètre et d’un capillaire de connexion, comme indiqué sur la figure. Il est fait en utilisant la relation entre la pression de saturation et la température.
En plus d’indiquer la température, il peut également réaliser un contrôle de température ou envoyer un signal, également appelé thermomètre à signal de pression.
Lorsqu’un défaut se produit à l’intérieur du transformateur immergé dans l’huile, le matériau isolant ou l’huile au niveau du défaut sera décomposé et du gaz sera généré.
La coupelle d’ouverture 2 est abaissée et l’aimant permanent 3 est abaissé jusqu’à une certaine position, de sorte que le contact Reed 4 est connecté et qu’un signal d’alarme est émis.
Lorsqu’il y a un défaut grave à l’intérieur du transformateur immergé dans l’huile, une grande quantité de gaz jaillit, provoquant un écoulement d’huile dans le tuyau de raccordement.
Lorsque le débit atteint une certaine valeur, le déflecteur 7 est entraîné, et le déflecteur se déplace vers une certaine position limitée, et l’aimant permanent 6 connecte le contact reed 5, coupant ainsi toutes les alimentations électriques connectées au transformateur et protéger le transformateur.
Le bouchon de purge peut libérer du gaz pour les tests.
Le transformateur de puissance immergé dans l’huile est un équipement électrique indispensable pour la production et le transport d’énergie. Le transformateur est également un équipement important pour réaliser une transmission flexible du réseau électrique. La qualité de production du transformateur affecte directement la sécurité de fonctionnement du réseau électrique.
En un mot, la défaillance des transformateurs immergés dans l’huile est causée par une variété de facteurs, et il est nécessaire de résumer en permanence les causes des défaillances pour fournir une base scientifique aux travaux futurs, ce qui contribuera à améliorer l’efficacité et la qualité du travail, afin pour obtenir un fonctionnement stable des transformateurs immergés dans l’huile.
ELECTRIC, WITH AN ENGE-- DAELIM BELEFIC
