Canwin é uma empresa profissional de transformadores de potência e fabricante de transformadores elétricos
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Canwin é uma empresa profissional de transformadores de potência e fabricante de transformadores elétricos
Para lidar com o acidente de curto-circuito do transformador na operação diária, é necessário descobrir a essência do problema por meio de inspeção e teste. Quando o transformador sofre um curto-circuito súbito, os lados de alta e baixa tensão estarão sujeitos a grandes correntes de curto-circuito. No curto espaço de tempo em que o disjuntor não tem tempo de desligar, a força elétrica gerada pela corrente de curto-circuito, que é proporcional ao quadrado da corrente, atuará no enrolamento do transformador. Esta força elétrica pode ser dividida em força radial e força axial. Em caso de curto-circuito, a força radial atuando no enrolamento fará com que o enrolamento HV fique sujeito à tensão e o enrolamento LV fique sujeito à pressão. Como o enrolamento é circular, o objeto circular é mais facilmente deformado sob pressão do que sob tensão, de modo que o enrolamento de baixa tensão é mais facilmente deformado. A força axial gerada em caso de curto-circuito súbito comprime o enrolamento e causa deslocamento axial dos enrolamentos de alta e baixa tensão. A força axial também atua no núcleo de ferro e nos grampos. Portanto, quando o transformador sofre um curto-circuito súbito, é mais provável que o enrolamento de baixa tensão e o enrolamento de equilíbrio sejam deformados, seguidos pelo enrolamento de alta tensão, núcleo de ferro e braçadeira. Além de verificar os enrolamentos principais, núcleos de ferro, braçadeiras e outras partes após o acidente de curto-circuito do transformador, uma série de problemas relacionados também devem ser observados durante o processo de manuseio:
■ Inspeção e teste de enrolamento
Quando o transformador está em curto-circuito, sob a ação da força eletrodinâmica, o enrolamento é submetido simultaneamente a pressão, tensão, flexão e outras forças, resultando em uma forte ocultação da falha, que não é fácil de verificar e reparar, de modo que o enrolamento deve ser verificado após a falha de curto-circuito.
■ Medição da resistência CC do transformador
De acordo com o valor medido da resistência DC do transformador, a taxa de desequilíbrio da resistência DC do enrolamento é verificada e comparada com o valor medido anterior, que pode efetivamente investigar o dano do enrolamento do transformador. Por exemplo, após o acidente de curto-circuito de um transformador, a resistência CC na direção C no lado de baixa tensão aumentou cerca de 10%, portanto, julgou-se que poderia haver novos fios no enrolamento. Finalmente, o enrolamento foi levantado para inspeção e descobriu-se que um fio do enrolamento da fase C estava quebrado.
■ Medição da capacitância do enrolamento do transformador
A capacitância do enrolamento é composta de enrolamento volta a volta, camada a camada e torta a torta capacitância e capacitância de enrolamento. Esta capacitância está relacionada com a folga entre os enrolamentos e o núcleo de ferro e o terra, a folga entre os enrolamentos e o núcleo de ferro, a folga entre os enrolamentos, a folga entre as camadas e a folga entre os bolos. Quando o enrolamento é deformado, ele geralmente é dobrado em forma de "S", o que leva a uma menor distância entre o enrolamento e o núcleo de ferro e a uma maior capacitância do enrolamento ao solo. Quanto menor o gap, maior a variação de capacitância. Portanto, a capacitância do enrolamento pode refletir indiretamente o grau de deformação do enrolamento.
■ Inspeção após levantar a tampa
Depois de pendurar a tampa do transformador, se houver escória de cobre fundido, escória de alumínio ou fragmentos de papel de cabo de alta densidade dentro do transformador, pode-se julgar que o enrolamento sofreu um grande grau de deformação e quebra de fios . Além disso, o grau de dano do enrolamento também pode ser avaliado pelo deslocamento e queda do bloco de amortecimento do enrolamento, a posição da placa de pressão, o deslocamento do pino de pressão, etc.
■ Inspeção do núcleo de ferro e braçadeira
O núcleo de ferro do transformador deve ter resistência mecânica suficiente, que é garantida pela resistência de todas as peças de fixação no núcleo de ferro e seus conectores. Quando o enrolamento gera força elétrica, a força axial do enrolamento será compensada pela força de reação do grampo. Se a força da braçadeira e da placa de tração for menor que a força axial, a braçadeira, a placa de tração e o enrolamento serão danificados. Portanto, é necessário verificar cuidadosamente a condição do núcleo de ferro, braçadeira, placa de tração e seus conectores e verificar as seguintes condições:
① Verifique se o chip do garfo no núcleo de ferro se move para cima e para baixo.
② A resistência de isolamento entre o parafuso de perfuração do núcleo e o núcleo de ferro deve ser medida, o revestimento do parafuso de perfuração do núcleo deve ser verificado quanto a danos e a placa de tração e o conector da placa de tração devem ser verificados quanto a danos.
③ Quando o transformador está em curto-circuito, pode haver deslocamento entre a placa de pressão e a peça de fixação, o que pode fazer com que a peça de conexão de aterramento da placa de pressão e o garfo de ferro no pino de pressão sejam arrancados ou queimados por sobrecorrente. Portanto, para a placa de pressão do enrolamento, além de verificar o dano do pino de pressão e da placa de pressão, verifique se a conexão de aterramento entre o enrolamento e o pino de pressão e a forquilha superior é confiável.
■ Análise de óleo e gás de transformador
Após o transformador sofrer impacto de curto-circuito, uma grande quantidade de gás pode se acumular no relé de gás. Portanto, após o acidente do transformador, o gás no relé de gás e o óleo no transformador podem ser levados para análise química para julgar a natureza do acidente.
■ Assuntos que requerem atenção ao lidar com falha de curto-circuito do transformador
(1) Garanta o desempenho das peças isolantes ao substituir as peças isolantes
Durante o tratamento, o desempenho das peças isolantes substituídas deve ser testado, podendo ser utilizadas somente após o atendimento aos requisitos. Atenção especial deve ser dada ao isolamento do bloco de madeira do suporte de chumbo. O bloco de madeira deve ser colocado em óleo de transformador térmico a cerca de 80 ℃ por um período de tempo antes da instalação para garantir o isolamento do bloco de madeira.
(2) O teste de isolamento do transformador deve ser realizado após o transformador ser preenchido com óleo e ainda por 24 horas
Como algumas partes isolantes amortecidas se difundirão para a superfície isolante após serem embebidas em óleo quente por um longo período, os defeitos de isolamento não podem ser detectados após a injeção de óleo. Por exemplo, um bloco de suporte de madeira de barra de cobre de 10 kV foi substituído no lado de baixa tensão de um transformador de 31,5 MVA 110 kV durante o tratamento. Depois que o transformador foi abastecido com óleo, todos os testes foram normais. A resistência de isolamento do lado de baixa tensão de 10 kV ao núcleo de ferro, braçadeira e terra foi reduzida para cerca de 1 M Ω. Após a inspeção da tampa suspensa, verificou-se que o isolamento do bloco de madeira suporte da barra de cobre 10kV era muito baixo. Portanto, o teste de isolamento deve ser realizado de forma confiável 24 horas após o transformador ainda estar cheio de óleo.
(3) Deve-se prestar atenção aos cantos afiados do núcleo de ferro durante a remontagem
Ao instalar o núcleo de ferro de volta no garfo, preste atenção ao canto afiado do chip do núcleo de ferro e meça em tempo hábil o isolamento entre os dutos de óleo, especialmente o canto afiado do chip no duto de óleo, para evitar que o núcleo de ferro aterramento multiponto devido ao chip bonding. Por exemplo, para um transformador de 220kV com 120MVA, ao substituir o enrolamento do lado de baixa tensão e reinstalar o garfo, o isolamento entre os canais de óleo foi medido como 0 após a instalação porque o canto agudo do chip não foi percebido durante a reinstalação e o isolamento entre os canais de óleo não foi medido a tempo. Demorou muito para descobrir que o canal de óleo estava em curto no canto agudo do chip do núcleo.
(4) Substitua o material do enrolamento com forte resistência a curto-circuito
A resistência mecânica do enrolamento do transformador de estrutura aprimorada é determinada principalmente pelos dois aspectos a seguir:
① Primeiro, a resistência mecânica do enrolamento é determinada pelos fatores de sua própria estrutura;
② A segunda é a resistência mecânica determinada pelo suporte no lado do diâmetro interno do enrolamento, a estrutura de compressão axial do enrolamento e o processo de fabricação de placas de tração e braçadeiras. Atualmente, a maioria dos fabricantes de transformadores usa fio de cobre semiduro ou condutor transposto autoadesivo para melhorar a capacidade anticurto-circuito do próprio enrolamento, usa cilindro de papelão de melhor qualidade ou aumenta o número de braçadeiras para melhorar a capacidade do enrolamento de suportar força radial e use placas de tração ou pinos de mola para melhorar a capacidade do grupo de enrolamento de suportar a força axial.
Como departamento técnico do fabricante do transformador de potência, durante a demonstração técnica antes da assinatura do contrato de venda do transformador e da substituição do enrolamento do transformador, a capacidade anticurto-circuito do enrolamento deve ser totalmente investigada e dada a devida atenção.
(5) Secagem do transformador
Como o transformador precisa ser revisado por um longo tempo após ser impactado por curto-circuito, duas medidas podem ser tomadas para evitar que o transformador fique úmido:
① Primeiro, antes do final de cada dia de trabalho, o transformador deve ser coberto e a bomba de vácuo deve ser usada para aspirar o transformador para remover a água livre na superfície do corpo do transformador. Quando o trabalho começar no dia seguinte, deve-se usar nitrogênio seco ou ar seco para remover o vácuo. Geralmente, o transformador pode ser colocado diretamente em operação após 24 horas de circulação de óleo quente após a manutenção.
② Em segundo lugar, após a conclusão do trabalho diário, medidas à prova de chuva devem ser tomadas para o transformador. Após a conclusão do trabalho, o transformador deve ser seco pelo método de pulverização de óleo quente, que geralmente leva de 7 a 10 dias.
(6) Outras precauções
Depois que o transformador sofrer um acidente de curto-circuito, além de testar o transformador de acordo com os itens convencionais, a natureza da falha deve ser julgada e analisada combinando os resultados do teste de óleo do transformador, gás de relé de gás, resistência CC do enrolamento, capacitância do enrolamento e a medição da deformação do enrolamento e a deformação dos enrolamentos, o deslocamento e a frouxidão dos núcleos e braçadeiras de ferro devem ser verificados e, em seguida, o esquema de tratamento e as medidas preventivas devem ser determinados para o transformador. Quando houver necessidade de substituição do enrolamento devido a deformações graves causadas por acidente de curto-circuito no transformador, deve-se atentar para a remontagem dos cavacos do núcleo de ferro, secagem de todas as partes isolantes, tratamento do óleo do transformador e secagem geral do transformador.
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