Causas del sobrecalentamiento del transformador

(1) Sobrecalentamiento del devanado

En los últimos diez años, para reducir la pérdida de los transformadores, varios fabricantes han utilizado cables con bordes transpuestos completamente envueltos para enrollar devanados del transformador. Dado que el país no domina completamente la tecnología de producción de conductores transpuestos en la etapa inicial, los transformadores que utilizan conductores transpuestos han experimentado una expansión integral después de operar durante aproximadamente diez años. El paso internodal de aceite está obstruido, el flujo de aceite no es suave y el extremo giratorio no se enfría lo suficiente, lo que provoca que envejezca mucho y se vuelva blando y quebradizo. Bajo la vibración electromagnética continua, los extremos de las espiras se caen y parte del cobre queda expuesto, formando un cortocircuito entre espiras (entre segmentos), lo que provoca que el transformador se queme. Por ejemplo, la tasa de carga operativa normal de un transformador elevador de 240 MVA en la red eléctrica del noreste es aproximadamente del 90 %, y la temperatura superior del aceite generalmente no supera los 70 °C. El análisis furfural del transformador se inició en 1988 y se encontró que había envejecimiento en los extremos. El análisis de cromatografía de aceite de la operación mostró altos valores absolutos y tasas de crecimiento de CO y CO2. Durante el funcionamiento normal desde el 65 de junio de 438 hasta junio de 2092, el transformador principal se protegió con gas ligero y pesado, se roció el tubo a prueba de explosiones con aceite y se sacó el devanado de alto voltaje. Después de la inspección, se descubrió que la falla ocurrió en el conjunto más externo de cables de transposición en las secciones tercera a cuarta en la parte inferior del devanado de bajo voltaje de la fase A, y varios cables se quemaron. Después de una inspección más detallada, se encontró que había marcas de quemaduras y cobre expuesto en los segmentos L ~ 5 en los extremos superior e inferior del devanado de bajo voltaje. Todos los márgenes entre los segmentos del conductor se han quemado y los márgenes de los segmentos 6 a 8 son de color rojo oscuro. El canal de aceite de 1,5 mm en la media espiral de este grupo de media espiral única se ha bloqueado completamente y solo se puede insertar cartón de 1,4 mm en el canal de aceite de 4,5 mm.

Además, los materiales de bobinado de mala calidad también pueden provocar sobrecalentamiento. Por ejemplo, en 1994 se instaló y puso en funcionamiento un transformador SF7-8000/35 en cierta oficina. Se descubrió que la temperatura del transformador era aproximadamente 10 °C más alta que la del transformador de 5600 kVA, y cuando la temperatura era Por encima de 5 ° C, siempre que el transformador se pusiera en funcionamiento, la carga después de colgar la cubierta no era pequeña (independientemente de la carga), se descubrió que los devanados laterales de baja tensión 1 y 4 de la fase B estaban sobrecalentados. Después de desembalar, se encontró que había pequeñas rebabas y puntos de fuga de cobre entre las espiras, pero no había un cortocircuito completo entre las espiras. Por lo tanto, la corriente de falla en realidad no es grande y la temperatura del aceite aumenta relativamente lentamente.

⑵Los contactos dinámicos y estáticos del cambiador de tomas están en mal contacto.

En los transformadores reguladores de voltaje en carga, especialmente aquellos con regulación de voltaje frecuente y gran corriente de carga, el proceso de ajuste frecuente causará desgaste mecánico, corrosión eléctrica y contaminación de los contactos entre los contactos y el efecto térmico actual. debilitará la elasticidad del resorte, reduciendo así la presión de contacto entre los contactos dinámicos y estáticos. Cuando se reduce la presión de contacto, la resistencia de contacto entre los contactos aumentará considerablemente, lo que dará como resultado un mayor calentamiento entre los contactos. Debido al calor, la erosión oxidativa y la deformación mecánica de los perfiles de contacto se acelerarán, formando un círculo vicioso. Si no se maneja a tiempo, el transformador a menudo resultará dañado. Por ejemplo, el transformador rectificador en carga de 800 OkVA en una planta química descuidó el problema de contacto de la parte de ajuste aproximado del cambiador de tomas en carga, y la resistencia del contacto continuó aumentando, causando que el metal entre los contactos dinámicos y estáticos se volviera Derretir y evaporar, y el soporte de eliminación de cera de resina epoxi para carbonizar. Finalmente, durante el proceso de regulación de voltaje, el arco provocó un cortocircuito entre fases, y el transformador explotó y se incendió, provocando daños en el transformador.

En un transformador regulador de voltaje sin carga, un mal contacto del cambiador de tomas también causará erosión y oxidación del contorno del contacto, o la resistencia del contacto aumentará debido a la disminución de la presión de contacto entre los contactos. causando que el transformador se sobrecaliente. Por ejemplo, un transformador de 35 kV y 18 MVA en cierta oficina tenía un contacto deficiente y generaba calor, lo que finalmente provocó que el cambiador de tomas del transformador se quemara y que el relé de gas del transformador funcionara, lo que obligó a que el transformador se apagara.

(3) Fallo del cable

① Fallo de la derivación del cable

Existen muchos problemas de este tipo. Según las estadísticas, la Red Eléctrica del Noreste representó alrededor del 10% del total de fallas entre 1989 y 1993. La mayoría de estas fallas ocurren en bushings de 66 kV. Por un lado, la corriente en el lado de 66 kV es grande; por otro lado, a efectos de las normas de aislamiento, la mayoría de los cables de 66 kV no entran directamente en el conducto. Como resultado, los cables no tienen margen para hacer contacto con el conducto, provocando flujo parcial y falla térmica. Las razones son las siguientes: La cinta de tela blanca que se superpone hasta la mitad en la superficie exterior del cable conductor está en su mayor parte desigual e incompleta después del proceso de fabricación y la transferencia del conjunto de conductores. Algunos fabricantes ni siquiera quieren esta capa de cinta de tela blanca. Para cables más largos, si se presiona el cable durante el ensamblaje, los hilos de cobre desnudos estarán cerca de la pared interna del tubo de cobre de la carcasa, formando un circuito cerrado. Cuando la corriente del proceso pasa a través del cable, hay un campo magnético y un flujo magnético alrededor del cable. La corriente alterna del cable genera un flujo magnético alterno, que induce un potencial eléctrico en este bucle. Debido a que la corriente de cada fase de un transformador de gran capacidad es grande, el flujo magnético y la fuerza electromotriz inducida alrededor del cable de inducción también son mayores que la fuerza. En un circuito cerrado, debido a que el camino es corto y la sección transversal del conductor es grande, es decir, la resistencia es pequeña, la corriente que fluye a través del circuito es grande.

Relativamente hablando, la resistencia de contacto local entre el cable expuesto y el tubo de cobre en el circuito es relativamente grande, e inevitablemente se generará calor cuando la corriente del circuito fluye suavemente. Según ejemplos de fallos, el fenómeno de fusión de los tubos de cobre indica que la temperatura de sobrecalentamiento ha alcanzado más de 1000°C.

②El conector del cable está sobrecalentado.

El sobrecalentamiento del conector del cable (gorra militar) también es un fallo múltiple. Por ejemplo, el hidrocarburo total de un transformador principal de cierta Oficina de la Red Eléctrica del Noreste fue de 455,9 μl/l, y el hidrocarburo total del segundo transformador fue de 4,23 μl/l/L. La inspección encontró que el cabezal del conector de la fase A de 66 kV. se sobrecalentó y la soldadura fluyó y goteó sobre la abrazadera de línea y sobre el bloque. Otro ejemplo es que el cabezal del pasatapas de fase B de un transformador principal está caliente. Después de la inspección, se descubrió que los pernos de la gorra militar no encajaban bien y entre 5 y 6 pernos se quemaron, lo que provocó un sobrecalentamiento.

③El cable está roto.

En mayo de 1990 se descubrió que un transformador monofásico DFL-60000/220 tenía resultados anormales en el análisis cromatográfico y la temperatura del punto caliente puede ser superior a 1000 °C. No fue hasta mayo de 1993 que se descubrió que los cables en el casquillo neutro del transformador tenían dos cordones de alambre quemados y tres cordones de alambre quemados (máximo 35 cables, sección transversal 240 mm2). Cuando se actualizó el casquillo del punto neutro, el. El cable conductor (trenzado de cobre) fue tirado hacia arriba. La capa exterior del cable conductor se superpone con la cinta de tela blanca y se cae, y el cable conductor trenzado desnudo choca con la pared interna del tubo de cobre en la carcasa, provocando derivaciones y descargas. y sobrecalentamiento.

(4) La fuga magnética provoca un sobrecalentamiento.

El flujo magnético en el devanado del transformador incluye el flujo magnético principal y el flujo magnético de fuga. en componente axial y componente radial, la distribución del peso axial es simple y la distribución del peso radial a lo largo de la altura del devanado es compleja, la pérdida por corriente parásita causada por ella cambia con la capacidad del transformador, no solo con la altura axial del devanado, sino también con la altura del devanado. también con el tamaño radial del devanado, especialmente al final del cambio porque su valor máximo flota cerca del final. El devanado interior del transformador está cerca del núcleo y el valor de fuga magnética radial es mayor que el del devanado exterior. Si el devanado del transformador está dispuesto en posiciones baja, media o alta, la fuga magnética radial del devanado de bajo voltaje será muy grande.

En el transformador, debido a la alta densidad de fuga magnética, la. La pérdida parásita es muy grande, a veces alcanza cientos de kilovatios, lo que provoca un sobrecalentamiento local. Por ejemplo, el sobrecalentamiento de un transformador SFPS-120000/220 es causado por una fuga magnética severa en la pared de la caja J del lado de bajo voltaje en el SZL7-6300. /35, el flujo magnético perdido estaba altamente concentrado en ciertas partes de las varillas de sujeción superiores e inferiores del núcleo de hierro, lo que provocó un sobrecalentamiento local y dio como resultado resultados anormales en el análisis de cromatografía de aceite terminal.

⑸El canal de aire del. el componente de enfriamiento está bloqueado

También se ha informado de vez en cuando sobrecalentamiento causado por la obstrucción del conducto de aire en el conjunto de enfriamiento. Por ejemplo, el transformador OSF PSL-120000/220 estaba funcionando normalmente a las 11. El 28 de agosto de 1992, la temperatura del aceite aumentó repentinamente de aproximadamente 42 °C a aproximadamente 90 °C. En comparación con el transformador de la misma capacidad, el aumento de temperatura específico es bastante diferente, pero los resultados de las pruebas eléctricas son normales. Durante el proceso de inspección visual, se encontró que las aletas del tubo de enfriamiento del enfriador de aire estaban cubiertas de polvo (nunca se habían limpiado después de un funcionamiento prolongado), el espacio estaba bloqueado. Golpe más largo en la tubería de calefacción, lo que provocó que la temperatura del transformador aumentara sin cesar. Otro ejemplo es el transformador DSFPSL-90000/220. La temperatura del aceite en la capa superior era alta, alcanzando 80 ~ 90 ℃. que las grietas en el conducto de aire del radiador estaban bloqueadas por escombros, lo que afectó la disipación normal del calor. Después de lavar con una pistola de agua a alta presión, la temperatura del aceite volvió a la normalidad.

[6] El ventilador no está. funcionando normalmente.

El funcionamiento anormal del ventilador incluye principalmente:

①El ventilador está invertido.

Un transformador principal en una determinada oficina. La fuente de alimentación se invirtió. durante el mantenimiento del sistema de enfriamiento, lo que provocó que el ventilador retrocediera y redujera el efecto de enfriamiento. La temperatura del aceite era 65438 ± 05 ° C más alta que la de otro transformador principal con la misma carga. Después de identificar y corregir la causa, la temperatura. volvió a la normalidad (ambas unidades la diferencia de temperatura del transformador principal es de solo 1 ℃).

②La configuración del ventilador de arranque es defectuosa

Un transformador principal SFY7-63000/110 (francés). patente) está funcionando en la subestación de tracción. Durante la operación, se encontró que CO/CO2 = 0,68, lo cual es anormal. La cantidad total de gas combustible también pertenece a la categoría "orientada al valor" y su tendencia creciente es anormal. Era evidente que el transformador principal había sufrido una falla térmica temprana. Se encontró que la temperatura inicial del ventilador es de 75°C (el diagrama ASEA también muestra un control de 75°C). No aplica al "Reglamento de Operación y Mantenimiento de Subestaciones de Tracción" emitido por el Ministerio de Ferrocarriles. El artículo 36 del reglamento estipula que cuando la temperatura superior del aceite del transformador enfriado por aire supere los 55 °C, se debe poner en marcha el ventilador. Este transformador principal está sumergido en aceite y enfriado por aire. Debido al valor de configuración del ventilador de arranque, el transformador principal no se puede enfriar con aire para disipar el calor. Por lo tanto, puede ocurrir una falla térmica.