Analisi tecnica | Cause e misure di controllo delle scariche parziali nei trasformatori a secco

I. Causa della dimissione parziale

L'isolante del trasformatore, il corpo metallico e così via presentano spesso angoli acuti e bave, pertanto le cariche elettriche sotto l'azione dell'intensità del campo elettrico si concentreranno in corrispondenza di tali angoli acuti o bave, provocando scariche parziali.

Trasformatore a secco isolato con resina epossidica mediante colata sottovuoto: un controllo di processo inadeguato può causare la formazione di bolle interne e quindi generare scariche parziali. Generalmente, nell'isolante in resina epossidica sono presenti delle piccole intercapedini d'aria e, di solito, il coefficiente dielettrico delle bolle è molto inferiore a quello dell'isolante. Di conseguenza, l'intensità del campo elettrico della bolla all'interno dell'isolante è molto più elevata rispetto a quella del materiale isolante adiacente, quindi è facile che si raggiunga il punto di rottura e che le bolle si scarichino inizialmente.

Se la connessione elettrica tra i corpi conduttivi è scarsa, è facile che si verifichi una scarica elettrica, che è la più grave nel potenziale di sospensione metallica.

L'elevata umidità dell'aria, la scarsa resistenza dell'isolamento di una parte del trasformatore, oppure l'isolamento del trasformatore è danneggiato durante l'installazione, il tempo di inattività del trasformatore è troppo lungo, il contenuto di acqua del materiale isolante supera lo standard e l'intero corpo del trasformatore è umido, il che influirà anche sulla scarica parziale.

La forza di campo degli strati o delle spire è troppo elevata quando si progetta la struttura di isolamento del trasformatore a secco, ad esempio una progettazione della struttura di isolamento irragionevole, materiale isolante di bassa qualità, un livello di avvolgimento, essiccazione e processo di colata non buono, un livello di processo di assemblaggio scadente come la produzione di conduttori di filo ad alta e bassa tensione con bave o qualche distanza, influirà tutti sull'aumento delle scariche parziali.

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II. Il rischio di scariche parziali

Esistono diversi tipi di scariche parziali. Una forma di scarica parziale si verifica sulla superficie isolante. Se l'energia è elevata, la traccia di scarica rimarrà impressa sulla superficie dell'isolante e influirà sulla durata del trasformatore. Esiste anche un'altra forma di scarica parziale ad alta intensità, che si verifica nella cavitazione o in corrispondenza di elettrodi appuntiti; concentrata in pochi punti, dà origine a una scarica corrosiva che può penetrare negli strati e nelle profondità del pannello isolante, fino a provocarne la rottura.

Le scariche parziali sono la causa principale dell'invecchiamento e della rottura dell'isolamento. Una scarica di breve durata non provoca danni dielettrici all'intero canale, mentre l'azione elettrolitica della scarica accelera l'ossidazione e la corrosione dell'isolamento, riducendo così la durata del trasformatore. Il grado di danno dipende dalle prestazioni della scarica e dal meccanismo di danneggiamento dell'isolamento durante la scarica. Se le scariche parziali di un trasformatore a secco superano significativamente i limiti previsti, si verificheranno invecchiamento e rottura dell'isolamento interno entro 3-5 anni dalla sua vita utile. Pertanto, in Cina è fondamentale controllare rigorosamente le scariche parziali nei trasformatori a secco.

III. Controllo delle scariche parziali del trasformatore a secco
Il materiale isolante principale dei trasformatori a secco è la resina epossidica, sicura e affidabile, ampiamente utilizzata nei sistemi di alimentazione al di sotto dei 35 kV. Molti fattori influenzano le scariche parziali nei trasformatori a secco, tra cui i principali sono la scelta delle materie prime, la progettazione della struttura del prodotto, il processo di fusione degli avvolgimenti e così via. Nell'ottica di un lungo processo di adeguamento della progettazione, miglioramento dei processi, selezione dei materiali e prassi produttiva, la nostra azienda propone le seguenti misure di controllo.

1. Progettazione della struttura di sollevamento
(1) La distanza di isolamento principale, nella progettazione dell'avvolgimento del trasformatore, dovrebbe garantire che la bobina ad alta e bassa tensione, tra la bobina ad alta tensione, la bobina ad alta tensione e terra abbiano una distanza di isolamento sufficiente, nelle condizioni ammissibili, maggiore è la distanza di isolamento, maggiore è la distanza, minore è l'intensità del campo. L'isolamento della parete nella bobina HV può essere opportunamente aumentato per ridurre efficacemente l'intensità del campo esterno.
(2) Progettazione della bobina ad alta tensione tra strati e sezioni, che è il controllo della forza del campo della bobina, e se l'avvolgimento HV è utilizzato foglio di rame con sottosezione, la tensione interstrato è uguale alla tensione tra spire, generalmente solo per 10 a 20 V, la tensione del filo elettromagnetico tra gli strati della sezione della struttura è 400 ~ 800 V, il numero di sezioni dovrebbe essere maggiore, come ad esempio un trasformatore a secco da 35 kV desidera un numero di sezioni superiore a 16~18 pezzi, Naturalmente, ciò comporta molti problemi al processo di avvolgimento.
(3) controllo della schermatura, adottare una schermatura efficace, i bordi taglienti, le sbavature e l'intercapedine d'aria possono essere imballati all'interno dello schermo, che può eliminare efficacemente la scarica elettrica della punta della crepa e ridurre la scarica parziale. Lo schermo HV e l'estremità del filo HV, LV e il morsetto devono essere collegati in modo affidabile, il processo di schermatura deve mantenere la pulizia, gli strati di schermatura devono essere lisci, senza rotture e punte, ecc.

2. Controllo del processo di avvolgimento, stampaggio e colata sottovuoto.

L'avvolgimento del trasformatore a secco è l'aspetto più critico; il corretto funzionamento del trasformatore dipende dal guasto dell'avvolgimento. Anche l'effetto della colata sottovuoto è molto importante per il rilascio locale; persino piccoli pori influenzano il rilascio locale del trasformatore, quindi il processo di produzione e fusione dell'avvolgimento deve essere rigorosamente controllato.

(1) durante l'avvolgimento della bobina, dobbiamo conoscere i disegni e il processo e non possiamo modificare arbitrariamente il numero di spire tra gli strati e il numero di fogli isolanti tra gli strati! Assicurarsi che tutti i materiali siano puliti durante l'avvolgimento.

(2) Durante l'installazione della saldatura del terminale del conduttore dello stampo, prestare attenzione all'isolamento della bobina danneggiato dalle alte temperature, il filo saldato deve essere lucidato per eliminare le sbavature degli angoli vivi, ecc. Assicurarsi che tutti i conduttori siano isolati a una distanza sufficiente per essere riempiti con resina epossidica e puliti durante tutto il processo di assemblaggio. La bobina dello stampo installata viene asciugata rigorosamente secondo il processo di asciugatura.

(3) Gli ingredienti della resina epossidica e il processo di degassamento e dosaggio devono rispettare rigorosamente la tecnologia del codice, come il materiale, il rapporto di miscelazione, la temperatura e il tempo di degassamento, il grado di viscosità deve seguire da vicino il rispettivo grado di vuoto, la temperatura e il fenomeno delle bolle, la miscelazione, la temperatura di colata e il grado di vuoto mantengono la bobina di osservazione (stampo) entro l'ambito del controllo della temperatura nel processo specificato, nel processo di colata, la velocità non deve essere troppo elevata e produrre bolle. Quando si effettua la colata dinamica, si deve prestare attenzione al tempo dopo che gli ingredienti sono stati completati per evitare che la viscosità della resina sia troppo elevata.

3. Selezione e controllo delle materie prime

(1) La selezione del filo elettromagnetico può essere effettuata scegliendo un filo smaltato con isolamento in rame piatto o un filo di rame tondo con avvolgimento di progettazione; i fornitori di filo elettromagnetico in produzione devono disporre di attrezzature speciali per la sbavatura e dispositivi di rilevamento e sforzarsi di ridurre al minimo le sbavature.

(2) la scelta dei materiali in resina epossidica, diverse resine epossidiche, le loro caratteristiche sono diverse, il rilascio locale del prodotto, le prestazioni complessive dell'impatto sono anche grandi, dovrebbe scegliere bassa viscosità, buona tenacità, elevata resistenza isolante della resina, diverso modello di resina, il reparto tecnico sviluppa le specifiche di processo corrispondenti.

(3) controllo del materiale isolante nella bobina, la qualità del materiale isolante tra gli strati del trasformatore a secco è direttamente correlata alla dimensione della quantità locale. Pertanto, è opportuno selezionare fornitori stabili e a lungo termine per la fornitura di materie prime, perché dopo aver sostituito il materiale, il trasformatore non dovrebbe presentare problemi a breve termine.
(Continua)

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Data di pubblicazione: 14 febbraio 2022