I. Fagni di avvolgimento
I guasti di avvolgimento sono uno dei tipi più gravi di guasti nei trasformatori, tra cui cortocircuiti inter-turni, cortocircuiti interfase, messa a terra e disconnessioni. Secondo le statistiche, i guasti di avvolgimento rappresentano oltre il 40% del tasso di fallimento del trasformatore totale.
1. Cause di guasti
Difetti di isolamento: durante il processo di produzione, vi sono danni locali o residui di impurità nei materiali di isolamento dell'avvolgimento. Dopo il funzionamento a lungo termine, è probabile che si verifichino cortocircuiti.
Sovraccarico e scarsa dissipazione del calore: il funzionamento del sovraccarico a lungo termine fa aumentare la temperatura dell'avvolgimento, accelerando l'invecchiamento dell'isolamento e persino portando alla rottura della carbonizzazione.
Impatto di sollecitazione meccanica: la forza elettromagnetica generata da correnti di cortocircuito esterne o fulmini può causare la deformazione e lo spostamento dell'avvolgimento, danneggiando così la struttura dell'isolamento.
2. Manifestazioni di errore
Cromatografia olio anormale: l'alta temperatura locale nel punto di corto circuito decompone l'olio isolante, generando una grande quantità di gas combustibili come idrogeno e metano.
Parametri operativi anormali: la resistenza a CC è sbilanciata, la corrente di non carico aumenta e ci sono rumori anormali come un "suono bollente" all'interno del serbatoio dell'olio.
Funzionamento del dispositivo di protezione: la protezione differenziale e la protezione del gas (allarme a gas leggero o inciampo di gas pesante) possono essere attivati.
3. Misure di trattamento
Spegnere immediatamente e scollegare l'alimentazione per impedire l'espansione dell'errore.
Utilizzare un tester di deformazione dell'avvolgimento per rilevare il grado di deformazione e determinare se l'avvolgimento deve essere sostituito.
Riparare l'isolamento nel punto di corto circuito locale. Nei casi gravi, l'intero avvolgimento deve essere sostituito e il design della dissipazione del calore deve essere rafforzato.
Ii. Guasti all'isolamento
Il sistema di isolamento è la pietra angolare del funzionamento sicuro dei trasformatori. I suoi difetti si manifestano principalmente come problemi come il deterioramento della qualità dell'olio, l'invecchiamento dell'isolamento solido e l'ingresso di umidità, pari al 30% al 35% del numero totale di guasti.
1. Tipi e cause di guasti
Fallimento dell'isolamento dell'olio: l'intrusione di umidità o ossidazione porta ad un aumento della perdita dielettrica dell'olio e una diminuzione della tensione di rottura. Questo è comune nei trasformatori con scarso sigillatura o respiro fallito.
Invecchiamento dell'isolamento solido: il funzionamento a lungo termine ad alte temperature rende fragili le fibre di isolamento della carta, riducendo la resistenza dielettrica e, in definitiva, causando scariche parziali o rottura.
Ingressi di umidità dell'isolamento composito: il fallimento della guarnizione della boccola o il blocco del respiro del conservatore dell'olio conduce all'intrusione dell'umidità tra gli strati della cartone isolante.
2. Metodi diagnostici
Analisi dei test dell'olio: rilevare il contenuto d'acqua, il valore dell'acido e il contenuto di furfurale per valutare il grado di invecchiamento.
Rilevamento di scarico parziale: utilizzare sensori ad ultrasuoni o ad altissima frequenza per individuare il punto di scarico e determinare la posizione del difetto di isolamento.
Spettroscopia dielettrica del dominio di frequenza (FDS): analizzare le caratteristiche di polarizzazione del materiale di isolamento per quantificare l'umidità e lo stato di invecchiamento.
3. Contromisure
Sostituire o rigenerare l'olio isolante deteriorato e controllare rigorosamente il processo di iniezione dell'olio e il grado di vuoto.
Condurre asciugatura in circolazione di olio caldo sull'isolamento umido per ripristinare le prestazioni dielettriche.
Installare un sistema di monitoraggio online per tenere traccia della temperatura dell'olio, dell'umidità e della quantità parziale di scarico in tempo reale.
Iii. Scaricare guasti
Secondo la densità di energia, i guasti di scarico possono essere divisi in scarico parziale, scarico delle scintille e scarico dell'arco ad alta energia, principalmente causata da difetti di isolamento o anomalie strutturali, pari al 20% al 25% dei casi di guasto.
1. Meccanismi di guasto
Scarico parziale: la ionizzazione delle bolle d'aria nell'olio o nelle cavità all'interno dell'isolamento solido sotto il campo elettrico genera scarichi ripetitivi a bassa energia. L'accumulo a lungo termine porta al degrado dell'isolamento.
Scarica scintilla: gli scarichi intermittenti si verificano tra i potenziali componenti galleggianti (come parti di serraggio del nucleo di ferro sciolto) e il corpo a terra, che è comune nei trasformatori con più impurità nell'olio.
Scarico ad arco: l'isolamento tra le curve di avvolgimento o il filo di piombo a terra si rompe, rilasciando archi ad alta energia, che possono causare esplosioni e incendi.
2. Caratteristiche e pericoli
Generazione di gas: i gas caratteristici come l'idrogeno (H₂) e l'acetilene (C₂H₂) vengono generati durante il processo di scarico e possono essere identificati attraverso l'analisi cromatografica.
Aumento della temperatura anormale: la temperatura locale nel punto di scarico aumenta bruscamente, accelerando la decomposizione dell'olio e innescando una reazione a catena.
Danno attrezzatura: gli scarichi ad alta energia possono bruciare l'avvolgimento, sciogliersi attraverso il nucleo di ferro e persino far scoppiare il serbatoio dell'olio.
3. Misure di prevenzione e controllo
Ottimizzazione strutturale: eliminare gli angoli e le bara nitidi, garantire la messa a terra a punto singolo del nucleo di ferro ed evitare potenziali galleggianti.
Gestione della qualità dell'olio: filtrare regolarmente e purificare l'olio per rimuovere le particelle di metallo e le impurità delle fibre e mantenere la resistenza dielettrica dell'olio.
Monitoraggio intelligente: distribuire dispositivi di imaging ultravioletto e sensori di frequenza ultra-alti per ottenere un avvertimento precoce degli scarichi.
Conclusione
L'avvolgimento, l'isolamento e la scarica dei guasti dei trasformatori di potenza sono le principali fonti di rischio che minacciano la sicurezza della rete elettrica. Attraverso tecnologie diagnostiche accurate (come l'analisi della cromatografia dell'olio e il monitoraggio parziale delle dimissioni) e la manutenzione preventiva (come il miglioramento dell'isolamento e l'ottimizzazione strutturale), il tasso di fallimento può essere significativamente ridotto. In futuro, con la divulgazione delle tecnologie di previsione del rilevamento e dell'IA intelligenti, la gestione dei guasti del trasformatore si svilupperà verso l'automazione e la precisione, migliorando ulteriormente l'affidabilità del sistema di alimentazione.
Sezione CTA (miglioramento del tasso di conversione):
📞 Ottieni ora le soluzioni esclusive per i mercati sudamericani e africani
Email:jsm687254@gmail.com
Consulta gli ingegneri tramite WhatsApp: +86 15706806907 (allegato al manuale del prodotto PDF)