La contaminazione da umidità è uno dei pericoli nascosti più comuni e distruttivi per i sistemi di isolamento dei trasformatori. Le molecole d'acqua penetrano nella carta, nel cartone e nell'isolamento in resina, riducendo drasticamente la resistenza dell'isolamento, abbassando la tensione di resistenza al flashover e accelerando l'invecchiamento dielettrico. Per tutti i trasformatori di potenza che funzionano a 3 kV e oltre, l'essiccazione standardizzata dell'isolamento è una procedura di produzione e manutenzione obbligatoria per controllare il contenuto di umidità dell'isolamento entro soglie qualificate di settore e garantire la stabilità operativa a lungo termine. Come tipiche apparecchiature di distribuzione dell'energia per esterni e industriali, iltrasformatore di distribuzione riempito d'olioè altamente sensibile all'umidità ambientale durante l'assemblaggio, la revisione e l'installazione sul campo, rendendo il trattamento di asciugatura professionale fondamentale per una messa in servizio qualificata.
Negli scenari ingegneristici reali, molte apparecchiature di capacità media-come il trasformatore riempito d'olio da 500 kva soffrono di una bassa resistenza di isolamento inspiegabile e di guasti dopo il funzionamento nella stagione delle piogge, causati principalmente da un'asciugatura incompleta o da una rimozione non standardizzata dell'umidità durante la manutenzione precedente. I diversi processi di essiccazione differiscono notevolmente nell'uniformità del riscaldamento, nella profondità di rimozione dell'umidità e nel ciclo di costruzione. La scelta di un metodo di essiccazione ragionevole e il controllo rigoroso dei parametri di processo sono la chiave per eliminare i difetti di isolamento latenti.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD è un produttore professionale di apparecchiature di trasmissione e distribuzione di potenza in serie-completa. L'azienda produce principalmente trasformatori di potenza immersi in olio, trasformatori di potenza di tipo-a secco, trasformatori di potenza tri-con nucleo avvolto immersi in olio, trasformatori di potenza di tipo-tridimensionale con nucleo avvolto a secco,-trasformatori di tipo secco a prova di esplosione-per miniere, sottostazioni mobili a prova di esplosione-per miniere, trasformatori di potenza in lega amorfa, trasformatori di potenza con regolazione della tensione di carico-, locomotive trasformatori di tipo-a secco, nonché sottostazioni prefabbricate, sottostazioni modulari, sottostazioni di tipo box-per parchi eolici, quadri di comando ad alta e bassa tensione e altre apparecchiature di trasmissione e distribuzione. Tutti i trasformatori di distribuzione riempiti d'olio eTrasformatore in olio da 500 kvai prodotti sono sottoposti ad un'essiccazione standardizzata in fabbrica e a severi test di isolamento per garantire un funzionamento stabile a lungo termine in ambienti umidi e complessi.
Ⅰ. Standard di qualificazione per l'asciugatura degli isolanti e scenari applicabili
L'essiccazione del trasformatore ha lo scopo di evaporare l'umidità interna e il gas residuo intrappolato all'interno delle strutture isolanti a strati, stabilizzare le prestazioni dielettriche e prolungare la durata di servizio delle apparecchiature. Per i trasformatori ad alta-tensione, il contenuto di umidità dell'isolamento interno deve essere controllato al di sotto dello 0,5%. I criteri di accettazione universali del settore riguardano la rigidità dielettrica dell'olio, la resistenza di isolamento e il fattore di perdita dielettrica, garantendo una qualità di essiccazione costante e valutabile.
Gli indicatori standard di qualificazione dell'essiccazione sono definiti come segue: in primo luogo, la tensione di rottura dell'olio isolante non deve essere inferiore al 75% del valore del test di fabbrica; in secondo luogo, la resistenza di isolamento dell'avvolgimento dovrà mantenere almeno il 70% dello standard di fabbrica; in terzo luogo, la tangente della perdita dielettrica non deve superare il 130% del valore originale del test di fabbrica. Qualsiasi parametro che supera il limite indica un'asciugatura incompleta e rischi di isolamento nascosto.
L'asciugatura sul campo è obbligatoria in tre scenari tipici: sostituzione dell'avvolgimento o dell'isolamento durante la revisione; esposizione a lungo-termine del nucleo e del gruppo avvolgimento all'aria ambiente oltre il limite di tempo specificato; e resistenza di isolamento persistentemente bassa o indice di polarizzazione e rapporto di assorbimento insoddisfacenti misurati durante i test di routine.
Ⅱ. Quattro tecnologie principali di essiccazione dei trasformatori e confronto ingegneristico
Combinati con le-condizioni di costruzione in loco e i livelli di tensione, i metodi di essiccazione del trasformatore sono principalmente suddivisi in essiccazione con riscaldamento a induzione, essiccazione con aria calda, essiccazione sotto vuoto convenzionale e essiccazione sotto vuoto in fase vapore. Ciascun processo presenta vantaggi e limitazioni unici, adatti a apparecchiature di diversa capacità e grado di tensione.
1. Asciugatura con riscaldamento a induzione
Questo metodo avvolge le bobine di eccitazione all'esterno del serbatoio dell'olio originale e utilizza il calore delle correnti parassite generato sulla parete del serbatoio per l'asciugatura integrale. Il processo presenta un funzionamento semplice e non necessita di smontaggio. Nel funzionamento effettivo, la temperatura della parete del serbatoio deve essere controllata entro 115 gradi -120 gradi e la temperatura interna del nucleo e dell'avvolgimento non deve superare 90 gradi -95 gradi per evitare l'invecchiamento termico dell'isolamento. La costruzione solitamente seleziona cavi da 35–50 mm² con una corrente fissa di 150 A, con guarnizioni isolanti resistenti alle alte-temperature imbottite tra la bobina e la parete del serbatoio per la protezione dell'isolamento e dell'isolamento termico. Questo metodo è ampiamente utilizzato per l'essiccazione in loco-di trasformatori di distribuzione di medie e piccole dimensioni.
2. Asciugatura ad aria calda
L'essiccazione ad aria calda crea una semplice camera di essiccazione chiusa attorno al trasformatore, utilizzando forni elettrici o serpentine a vapore per fornire aria calda secca continua. Per migliorare l'efficienza termica, lo spazio tra la parete della camera e l'apparecchiatura deve essere controllato entro 200 mm. Il volume dell'aria calda viene calcolato in base al volume della camera e la potenza riscaldante corrisponde alla differenza di temperatura tra l'aria in ingresso e la temperatura ambiente. Durante il funzionamento, la temperatura in ingresso aumenta gradualmente con un limite massimo di 95 gradi. Gli schermi filtranti devono essere installati sull'ingresso dell'aria per bloccare polvere e scintille. L'aria calda dovrebbe circolare dal basso verso l'alto per garantire un riscaldamento uniforme e uno scarico regolare dell'umidità.
3. Asciugatura sotto vuoto convenzionale
Come processo tradizionale tradizionale, l'essiccazione sotto vuoto preriscalda il gruppo del trasformatore a circa 105 gradi sotto pressione atmosferica, quindi rimuove l'umidità interna tramite pompaggio a vuoto. La struttura dell'apparecchiatura è semplice e facile da usare. Tuttavia, il trasferimento di calore si basa interamente sulla convezione dell’aria, con conseguente temperatura interna ed esterna non uniforme. Per i trasformatori ad alta-tensione e-grande capacità con strati isolanti spessi, il ciclo di preriscaldamento può superare le 100 ore con una deumidificazione profonda incompleta, che è adatta solo per apparecchiature convenzionali a bassa e media tensione.
4. Essiccazione sotto vuoto in fase vapore
L'essiccazione sotto vuoto in fase vapore è un-processo di essiccazione di precisione di fascia alta per trasformatori di grandi dimensioni ad alta-tensione. Adotta il vapore di cherosene come vettore di calore. Il vapore si condensa sulla superficie dell'avvolgimento e rilascia calore latente ad alta-densità, ottenendo un riscaldamento rapido e uniforme dell'intera struttura isolante. Con un elevato valore termico di vaporizzazione, questo metodo realizza una deumidificazione profonda e completa con danni minimi all'isolamento. Sebbene il costo delle apparecchiature e la complessità del processo siano più elevati, si tratta della soluzione di essiccazione standard per trasformatori di potenza di grandi dimensioni da 110 kV e superiori.
Ⅲ. Criteri di accettazione post-asciugatura
Le diverse modalità di riscaldamento hanno limiti di controllo della temperatura unificati: la temperatura massima del corpo del trasformatore senza olio- non deve superare i 95 gradi; la temperatura dell'olio per l'asciugatura del trasporto dell'olio- non deve essere superiore a 80 gradi per evitare l'invecchiamento dell'olio isolante e il degrado delle prestazioni. Se l'essiccazione che trasporta olio-non riesce a migliorare efficacemente la resistenza di isolamento, tutto l'olio isolante deve essere drenato per un'asciugatura profonda-senza olio.
Per l'essiccazione-che trasporta l'olio, la resistenza di isolamento e la tensione di rottura dell'olio devono essere testate ogni 4 ore. L'asciugatura può essere terminata solo quando entrambi gli indicatori rimangono stabili ininterrottamente per 6 ore, il che evita efficacemente difetti nascosti non qualificati causati da una durata di asciugatura insufficiente.
Ⅳ. Precauzioni chiave per la costruzione-con essiccazione in loco
L'asciugatura senza-vuoto deve prevedere fori di ventilazione affidabili sul coperchio del serbatoio per garantire lo scarico tempestivo dell'umidità evaporata. Per le costruzioni di riscaldamento-che trasportano olio, la parete esterna deve essere rivestita con materiali isolanti termici certificati non-combustibili, come tessuto in fibra di vetro e feltro isolante resistente alle alte-temperature, con misure di prevenzione antincendio complete configurate.
Il controllo della temperatura e il controllo del grado di vuoto sono i due fattori fondamentali che determinano la qualità dell'essiccazione. L'aspirazione a basse-temperature nella fase iniziale ostacolerà l'aumento della temperatura e la precipitazione dell'umidità. Il grado di vuoto dovrebbe essere aumentato gradualmente dopo che la temperatura interna è salita a 70 gradi –80 gradi. Dopo 1–2 ore di asciugatura, il volume del vapore interno cambia continuamente ed è necessaria una regolazione del vuoto corrispondente per garantire prestazioni di deumidificazione uniformi e complete.
Dopo l'asciugatura della costruzione, sarà effettuata una serie completa di test sulle prestazioni di isolamento. Ad eccezione degli elementi relativi alle sbarre collettrici, tutti gli elementi di prova sono coerenti con gli standard di revisione e di test di estrazione di base, realizzando una verifica completa dell'effetto di essiccazione.
Ⅴ. Fattori fondamentali che incidono sull’efficienza di asciugatura
Un apporto termico sufficiente è la garanzia fondamentale per l'efficienza dell'asciugatura. I trasformatori di grandi e medie-dimensioni contengono tonnellate di materiali isolanti con un'enorme capacità di stoccaggio dell'acqua, che richiedono una fornitura di calore continua e stabile. Inoltre, la differenza di pressione parziale del vapore acqueo tra l'interno dell'isolante e il mezzo esterno determina la velocità di diffusione dell'umidità. L’aumento appropriato della temperatura e la riduzione della pressione parziale ambientale possono accelerare la precipitazione dell’acqua.
Il coefficiente di diffusione dei materiali isolanti è influenzato dal contenuto di umidità, dalla temperatura e dalla pressione dell'aria. Organizzare ragionevolmente il ciclo di essiccazione in base all’indice di umidità finale qualificato può bilanciare la qualità dell’essiccazione e l’efficienza della costruzione.
Ⅵ. Conclusione
L'essiccazione del trasformatore è essenzialmente un processo termodinamico di diffusione dell'umidità e volatilizzazione del vapore all'interno del sistema di isolamento. Tutte le tecnologie di essiccazione convenzionali ottimizzano l'efficienza della deumidificazione regolando i parametri di temperatura e vuoto. Nelle applicazioni ingegneristiche, è necessario selezionare un processo mirato in base al livello di tensione dell'apparecchiatura, alla capacità e alle condizioni del sito-. Una ragionevole corrispondenza del processo e un controllo standardizzato dei parametri sono fondamentali per eliminare i difetti di invecchiamento dell'isolamento e prolungare la durata di servizio del trasformatore.
JINSHANMEN TECNOLOGIA CO., LTDinsiste su un controllo raffinato del processo di produzione e manutenzione dei trasformatori. Tutti i trasformatori riempiti in olio da 500 kva e i trasformatori di distribuzione riempiti in olio adottano processi di essiccazione adattivi in base alle caratteristiche di capacità e tensione, garantendo prestazioni di isolamento stabili ed elevata affidabilità operativa in diversi scenari di distribuzione dell'energia.