Analisi delle cause del surriscaldamento del trasformatore

Analisi delle cause del surriscaldamento del trasformatore

Io, la causa del guasto del trasformatore stesso

Durante il funzionamento del trasformatore, quando la generazione e la dissipazione di calore raggiungono un equilibrio, la temperatura di ciascuna parte tende a stabilizzarsi. Se, nelle stesse condizioni, la temperatura dell'olio è superiore al normale di oltre 10 °C, oppure se il carico rimane invariato ma la temperatura continua ad aumentare, si può presumere che si sia verificato un guasto all'interno del trasformatore.

1. Scarso contatto del commutatore di rubinetti

A causa della pressione insufficiente del punto di contatto del commutatore di prese durante il funzionamento o della contaminazione del punto di contatto, la resistenza di contatto aumenta. L'aumento della resistenza di contatto provoca un innalzamento della temperatura del contatto e la generazione di calore. In particolare, dopo la commutazione delle prese e quando il trasformatore è sovraccarico, è più facile che il commutatore di prese perda il contatto e generi calore.

Il cattivo contatto del commutatore di prese può essere valutato dalla frequente azione del gas leggero e, prelevando campioni di olio per testarli, si può constatare che il cattivo contatto del commutatore di prese provoca un rapido abbassamento del punto di infiammabilità dell'olio; inoltre, la condizione di contatto dell'interruttore può essere determinata misurando il valore della resistenza in corrente continua della bobina.

2. Cortocircuito spira-spira dell'avvolgimento

A causa del danneggiamento dell'isolamento tra diverse spire adiacenti dell'avvolgimento, si genererà una corrente di cortocircuito circolante. Allo stesso tempo, il numero di spire dell'avvolgimento di questa fase si ridurrà e l'elevato calore generato dalla corrente di cortocircuito circolante provocherà un eccessivo aumento della temperatura del trasformatore, che nei casi più gravi potrà andare in fiamme.

Esistono molteplici cause di cortocircuito tra le spire della bobina. Ad esempio, un processo di fabbricazione approssimativo può danneggiare meccanicamente l'isolamento; le alte temperature possono causare l'invecchiamento dell'isolamento; le cause principali sono sovratensione e sovracorrente. Un grave cortocircuito tra le spire provoca un aumento della temperatura dell'olio, che in corrispondenza della spira in cortocircuito sembra bollire, e si può udire un gorgoglio. Quando si preleva un campione di olio per l'analisi, la sua qualità risulta deteriorata, passando da un'azione gassosa leggera a un'azione gassosa pesante. In questo caso, il cortocircuito tra le spire può essere rilevato anche misurando la resistenza in corrente continua.

3. Cortocircuito tra lamiere di acciaio al silicio con nucleo in ferro

A causa di danni da forze esterne, invecchiamento dell'isolamento e altri motivi, l'isolamento tra le lamiere di acciaio al silicio si danneggia, le correnti parassite aumentano e si verifica un surriscaldamento locale. Inoltre, anche il danneggiamento dell'isolamento della vite del nucleo è causa di correnti parassite. Quelle lievi causano un riscaldamento locale e generalmente non si osserva un aumento della temperatura dell'olio del trasformatore; quelle più gravi hanno un'azione gassosa.

4. Mancanza di olio o ostruzione nel tubo di raffreddamento

L'olio per trasformatori è il principale isolante all'interno del trasformatore, e svolge le funzioni di isolamento, raffreddamento ed estinzione dell'arco elettrico. In caso di carenza di olio o di ostruzione dei condotti di dissipazione del calore, la velocità di circolazione dell'olio per il raffreddamento diminuirà, causando un aumento della temperatura del trasformatore durante il funzionamento.

II. le cause esterne dell'alta temperatura del trasformatore

1. Sovraccarico grave

Durante il funzionamento del trasformatore, le perdite per isteresi del nucleo di ferro, le perdite per correnti parassite e le perdite per effetto Joule nell'avvolgimento vengono tutte convertite in calore, provocando un aumento della temperatura. Le perdite nel ferro sono sostanzialmente costanti e legate alla struttura del trasformatore, pertanto non possono essere ridotte o eliminate durante il funzionamento, mentre le perdite per effetto Joule variano al variare del carico. Quando il carico è elevato, l'aumento delle perdite per effetto Joule provoca un innalzamento della temperatura del trasformatore.

2. L'ingresso e l'uscita dell'aria della sala trasformatori sono ostruiti o la polvere è eccessiva

Le prese d'aria in ingresso e in uscita dalla sala trasformatori costituiscono i canali per la convezione dell'aria durante il funzionamento del trasformatore. Se ostruite o fortemente ricoperte di polvere, le condizioni di riscaldamento del trasformatore rimangono invariate, ma la dissipazione del calore peggiora, impedendo al calore di disperdersi nell'ambiente circostante in tempo utile e causando un aumento della temperatura del trasformatore durante il funzionamento. Misurare la temperatura dell'aria a una distanza di 1,5-2 metri dal serbatoio dell'olio del trasformatore e a metà della sua altezza. Se la temperatura misurata è superiore di 8-10 °C rispetto alla temperatura ambiente, è necessario migliorare la ventilazione della sala trasformatori.

3. Guasto al sistema del ciclo di raffreddamento del trasformatore

Oltre ai tubi di raffreddamento per la dissipazione del calore, i trasformatori di potenza dispongono anche di altri sistemi di raffreddamento come il raffreddamento ad aria forzata, la circolazione forzata dell'olio e la circolazione dell'acqua. In caso di guasto del sistema di raffreddamento o di condizioni di raffreddamento inadeguate, la temperatura del trasformatore in funzione aumenterà.