¿Qué debo hacer si falla el núcleo del transformador?

El departamento de operaciones también ha elevado el nivel de detección y diagnóstico de fallas en el núcleo. Sin embargo, las fallas en el núcleo del transformador siguen ocurriendo con frecuencia, principalmente debido a la puesta a tierra en múltiples puntos y a una mala conexión a tierra del núcleo. A continuación, se presentan los métodos de diagnóstico y procesamiento para estas dos condiciones de falla.

uno

I.

La razón por la que el núcleo de hierro necesita una pequeña conexión a tierra cuando es normal

Durante el funcionamiento normal del transformador, existe un campo eléctrico entre los devanados activos y el tanque, y el núcleo de hierro y otros componentes metálicos se encuentran dentro de este campo. Debido a la distribución desigual de la capacitancia y a las diferentes intensidades de campo, si las mangueras metálicas y de acero inoxidable del núcleo de hierro no están conectadas a tierra, se producirán ciclos de carga y descarga que destruirán la resistencia de aislamiento del aislamiento sólido y del aceite. Por lo tanto, el núcleo de hierro debe tener un punto de conexión a tierra.

El núcleo de hierro está compuesto por láminas de acero al silicio y mangueras metálicas y de acero inoxidable. Para reducir las corrientes parásitas, existe una cierta resistencia de aislamiento entre las láminas (generalmente de unos pocos ohmios a varias decenas de ohmios). Esta resistencia actúa como un camino, por lo que un solo punto de conexión a tierra en el núcleo de hierro puede mantener el potencial de todo el conjunto de láminas del núcleo de hierro conectado a tierra.

Cuando el núcleo de hierro o sus componentes metálicos se conectan a tierra en dos o más puntos (multipunto), se forma un circuito cerrado entre los puntos de conexión a tierra, y el flujo magnético de la cadena de enlaces induce una fuerza electromotriz y forma un circuito, lo que provoca un sobrecalentamiento localizado e incluso la quema del núcleo de hierro.

Solo un punto del núcleo del transformador está conectado a tierra, lo cual es una conexión a tierra normal. Es decir, la manguera metálica del núcleo de hierro debe estar conectada a tierra, y debe estarlo en un solo punto.

La falla del núcleo de hierro se debe principalmente a dos razones: una es un cortocircuito causado por un proceso de construcción deficiente, y la otra es una conexión a tierra multipunto causada por accesorios de mangueras metálicas o de acero inoxidable y factores externos.

II.

Tipo de conexión a tierra multipunto con núcleo de hierro

(1) Una vez completada la instalación del transformador, los pasadores de posicionamiento transportados en la tapa superior del tanque de combustible no se voltean ni se retiran para formar la conexión a tierra multipunto de la manguera metálica y la manguera de acero inoxidable.

(2) Debido a que el brazo de sujeción del núcleo de hierro está demasiado cerca de la columna del núcleo, y la laminación del núcleo de hierro se levanta por alguna razón, toca el brazo de sujeción, formando una conexión a tierra de múltiples puntos de la manguera metálica y la manguera de acero inoxidable.

(3) El casquillo del tornillo de la horquilla de hierro es demasiado largo y choca con la laminación de la horquilla de hierro, formando un nuevo punto de puesta a tierra.

(4) El cartón aislante entre el pie del clip debajo del núcleo de hierro y el yugo de hierro se cae o se daña, lo que provoca que las laminaciones en el pie y el yugo de hierro choquen y produzcan una conexión a tierra.

(5) Para transformadores grandes y medianos con dispositivos de bomba sumergible, debido al desgaste de los cojinetes de la bomba sumergible, el polvo de metal entra en el tanque de aceite y se acumula en el fondo del tanque de aceite, formando un puente bajo la acción de la fuerza electromagnética, conectando el yugo de hierro inferior al pie o al fondo de la caja para formar una manguera de metal. La manguera de acero inoxidable está conectada a tierra en múltiples puntos.

(6) La tapa del asiento del termómetro en la tapa del tanque de aceite del transformador sumergido en aceite es demasiado larga y choca con el clip superior o el yugo de hierro y el borde de la columna lateral, formando un nuevo punto de conexión a tierra.

(7) Objetos extraños de metal caen en el tanque de aceite del transformador sumergido en aceite, y dichos objetos extraños de metal hacen que la laminación del núcleo de hierro y el cuerpo de la caja se conecten para formar una conexión a tierra.

(8) El bloque de madera entre la abrazadera inferior y la escalera de yugo de hierro está húmedo o la superficie no está limpia y hay mucho lodo adherido, de modo que cuando el valor de la resistencia de aislamiento cae a cero, constituye una puesta a tierra de múltiples puntos.

III.

Fenómeno anormal en la conexión a tierra multipunto

(1) Se generan corrientes parásitas en el núcleo de hierro, las pérdidas de hierro aumentan y la manguera metálica del núcleo de hierro se sobrecalienta parcialmente.

(2) Cuando la puesta a tierra multipunto es grave y no se corrige durante mucho tiempo, el funcionamiento continuo del transformador provocará el sobrecalentamiento del aceite y los devanados, y el aislamiento de papel de aceite envejecerá gradualmente. Si el núcleo de hierro grande se sobrecalienta, se quemará.

(3) La puesta a tierra multipunto durante mucho tiempo deteriorará el aceite del transformador sumergido en aceite y generará gas inflamable, lo que hará que el relé de gas se active.

(4) Debido al sobrecalentamiento del núcleo de hierro, los bloques y clips de madera en el cuerpo se carbonizan.

(5) Una conexión a tierra multipunto grave provocará que el cable de tierra se queme, de modo que el transformador pierda la conexión a tierra normal de un solo punto, y las consecuencias son desastrosas.

(6) La conexión a tierra en múltiples puntos también puede causar descargas.

IV.

Detección de fallas de tierra multipunto

El método de diagnóstico de fallas de puesta a tierra multipunto en núcleos de hierro generalmente se detecta desde dos aspectos:

(1) Realizar un análisis cromatográfico de gases. En el análisis cromatográfico, si el contenido de metano y olefinas en el gas es alto, y el contenido de monóxido de carbono y dióxido de carbono no varía mucho con respecto al pasado, o es normal, significa que el núcleo de hierro se ha sobrecalentado. El sobrecalentamiento puede deberse a una conexión a tierra en múltiples puntos.

Cuando apareció gas acetileno en el análisis cromatográfico, esto indicó que el núcleo de hierro tenía una conexión a tierra intermitente en múltiples puntos.

(2) Mida si hay corriente en el cable de puesta a tierra. Puede usar un amperímetro de pinza para medir si hay corriente en el cable de puesta a tierra del buje de puesta a tierra fuera del núcleo del transformador. Cuando el núcleo del transformador está normalmente conectado a tierra, no se forma ningún bucle de corriente. La corriente en la línea de puesta a tierra es muy pequeña, del orden de los miliamperios (generalmente menos de 0,3 A). Cuando hay múltiples puntos de puesta a tierra, se produce un cortocircuito alrededor del flujo magnético principal del núcleo de hierro, y la corriente circulante fluye en el cortocircuito, y su valor depende del punto de falla y la posición relativa del punto de puesta a tierra normal, es decir, la cantidad de flujo magnético encerrado en el cortocircuito. Generalmente, puede alcanzar varias decenas de amperios. Al medir si hay corriente en el cable de puesta a tierra, es muy preciso determinar si hay una falla de puesta a tierra de múltiples puntos en el núcleo de hierro.

V.

Solución de problemas de fallas a tierra multipunto

(1) Método de eliminación temporal cuando no se puede apagar el transformador:

① Existe un cable de tierra externo. Si la corriente de falla es elevada, el cable de tierra puede desconectarse temporalmente para permitir la operación. Sin embargo, es necesario reforzar la monitorización para evitar que el núcleo de hierro presente potencial flotante una vez que desaparezca el punto de falla.

②Si la falla de puesta a tierra multipunto es de tipo inestable, se puede conectar una resistencia de hilo deslizante en serie con el cable de tierra en funcionamiento para limitar la corriente a menos de 1 A. La elección de la resistencia de hilo deslizante consiste en dividir la tensión medida cuando el cable de tierra en funcionamiento está abierto entre la corriente que circula por dicho cable.

③ Utilice análisis cromatográfico para monitorear la tasa de producción de gas en el punto de falla.

④ Después de encontrar el punto exacto de falla mediante medición, si no se puede solucionar, la pieza de puesta a tierra de funcionamiento normal del núcleo de hierro se puede mover a la misma posición del punto de falla para reducir en gran medida la corriente circulante.

(2) Medidas de revisión completa. Después de que el monitoreo encuentre una falla de puesta a tierra multipunto en el transformador, el transformador que pueda apagarse debe apagarse a tiempo, y la falla de puesta a tierra multipunto debe eliminarse por completo después de salir. Para eliminar tales fallas, deben tomarse las medidas de mantenimiento correspondientes según el tipo y la causa de la puesta a tierra multipunto. Sin embargo, en algunos casos, el punto de falla no se puede encontrar después de que se suspende el corte de energía. Para encontrar el punto de puesta a tierra exacto, se pueden utilizar los siguientes métodos en el sitio.

① Método de CC. Abra la pieza de conexión de la manguera de metal con núcleo de hierro o la manguera de acero inoxidable y la abrazadera, y aplique 6 V CC a las láminas de acero al silicio a ambos lados del yugo. Luego, use un voltímetro de CC para medir el voltaje entre todos los niveles de las láminas de acero al silicio, uno por uno. Cuando el voltaje sea cero o cuando la indicación del medidor esté invertida, se puede considerar como un punto de conexión a tierra defectuoso.

② Método de comunicación. Conecte el devanado de baja tensión del transformador a la tensión alterna de 220~380V. En este momento, hay un flujo magnético en la manguera metálica y la manguera de acero inoxidable en el núcleo de hierro. Si hay múltiples fallas a tierra, use un miliamperímetro para medir la corriente (núcleo de hierro y abrazaderas). La pieza de conexión debe estar abierta. Use el miliamperímetro para medir punto por punto a lo largo del yugo de hierro en todos los niveles. Cuando la corriente en miliamperios es cero, es el punto de falla.