Guía completa de componentes de transformadores

¿Qué es un conjunto transformador?

Componentes del transformador(Transformer Components / Accessories) es un término colectivo que hace referencia al cuerpo del transformador (es decir, la parte activa formada por el núcleo, los devanados y las pinzas, etc.), además del transformador, con el fin de lograr que el transformadoraislaryrefrescarseypresurizaciónysalvaguardarymonitoresresponder cantandoenlace externoTérmino general para una variedad de equipos, dispositivos y accesorios independientes instalados para una serie de funciones auxiliares, como.

Desde un punto de vista funcional, si el cuerpo transformador es el "corazón", responsable de la conversión de energía, entonces los componentes son para mantener el corazón latiendo "sistema circulatorio", "sistema respiratorio", "sistema nervioso" y "coraza protectora". Son para hacer que el transformador puede ser de un dispositivo físico estático, transformado en un puede interactuar con la red eléctrica, puede autorregulación, y puede estar en la situación anormal de autoprotección sistema dinámico. El rendimiento y la fiabilidad de los componentes determinan directamente la seguridad, la disponibilidad y el coste del ciclo de vida completo del activo transformador. Un cuerpo de transformador bien diseñado configurado con componentes de mala calidad o desajustadosAccesorios para transformadoresSi no es así, su rendimiento global se reducirá considerablemente y puede incluso provocar accidentes catastróficos.

Cuerpo y componentes del transformador

Es fundamental comprender las interdependencias entre el cuerpo y los componentes del transformador:

• Parte activa del transformador: Es el núcleo de la función del transformador y constituye la base física de la transformación de la tensión y la transferencia de energía basada en la ley de inducción electromagnética de Faraday. Sus principales componentes son:
  • Núcleo: Formar un circuito magnético para dirigir y concentrar el flujo magnético.
  • BobinadosForma un circuito eléctrico y es el vehículo para generar e inducir el flujo magnético.
  • PlomosDesvía la corriente del devanado.
  • Estructura de sujeción: Sirve de robusto esqueleto mecánico que sujeta firmemente el núcleo y los bobinados para resistir las vibraciones durante el transporte y los grandes choques electrodinámicos durante el funcionamiento.
• Componentes del transformadorComponentes: son sistemas auxiliares que soportan y garantizan el correcto funcionamiento de la ontología. Sin los componentes, la ontología no puede funcionar. Ejemplo:
  • no tenerdepósito de aceiteresponder cantandoaceite aislanteLa distancia de aislamiento y la capacidad de disipación de calor de los bobinados en el aire distan mucho de ser suficientes para soportar la alta tensión y el calor de funcionamiento, y se averiarán y quemarán instantáneamente.
  • no tenercasquilloEn un depósito conectado a tierra no se puede extraer corriente de alta tensión de forma segura y no se puede introducir ni extraer energía.
  • no tenersistema de refrigeraciónSi no se puede disipar el enorme calor generado por el transformador, el aumento de temperatura superará rápidamente el límite de tolerancia del material aislante.
  • no tenerdispositivo de protecciónEn caso de fallo interno, la energía de fallo seguirá alimentando el dispositivo, lo que acabará provocando su destrucción total o incluso una explosión.

Así pues, el cuerpo y los componentes forman un todo orgánico que, en conjunto, determina el rendimiento y la fiabilidad finales de un transformador.

¿Cuáles son los componentes del transformador?

Los componentes de los transformadores pueden dividirse detalladamente en las siguientes categorías principales según su función:

Componentes del sistema de refrigeración

Es la pieza central responsable de la gestión del calor del transformador.

Disipadores/Radiadores (Radiadores)

Se trata del elemento disipador de calor más básico. El aceite caliente entra por la parte superior a través del efecto termosifón (convección natural) y vuelve al depósito por la parte inferior después de enfriarse. Según la estructura se divide enRadiador Chipy paredes onduladas de tanques ondulados.

Ventiladores

normalmenteVentiladores axiales, montado en el lateral del radiador. Se inicia y se detiene automáticamente por el controlador de temperatura de acuerdo con la temperatura del aceite superior o la temperatura de bobinado, y la eficiencia de enfriamiento se puede aumentar 30%-50% forzando la convección del aire.

Bombas de aceite

Instalado en la tubería entre el depósito principal y el refrigerador para elCirculación forzada del aceite(método de refrigeración OFAF/ODAF). En el caso de los grandes transformadores de potencia, la circulación forzada del aceite puede aumentar considerablemente la eficacia del intercambio térmico y reducir el tamaño del refrigerador.

Componentes de aislamiento y conexión

Salvaguardar el aislamiento eléctrico y asegurar las conexiones dentro y fuera del transformador.

Bujes de alta/baja presión (Bujes HV/LV)

Es la parte aislante clave del conductor de alta tensión a través de la pared de la caja de puesta a tierra. Según la estructura se divide enManguitos de condensador de papel sumergidos en aceite (OIP)yManguitos capacitivos de papel impregnado de resina (RIP)etc. Su selección debe tener en cuenta estrictamente el nivel de tensión, la corriente nominal, la distancia de fuga y la resistencia mecánica.

Tanque Conservador

Un depósito auxiliar montado encima del depósito de aceite principal. Proporciona espacio de compensación para la expansión y contracción térmica del aceite aislante y garantiza que el depósito principal esté siempre 100% lleno de aceite. Modernoconservador de aceiteA menudo condiafragma de cauchoo cámara de aire para aislar completamente el aceite del aire y evitar la oxidación y la humedad.

Deshumidificador/Respirador

Instalado en el conducto de ventilación del armario de almacenamiento de aceite. Llenado internoSilicona que cambia de colorMuy eficaz para absorber la humedad del aire entrante. El sello de aceite de la parte inferior sirve para filtrar el polvo del aire.Absorbedor de humedad inteligente sin mantenimientoEn su lugar, se han integrado un sensor de humedad y un sistema de regeneración de la calefacción para su funcionamiento automático.

Componentes de regulación de tensión

Se encarga de ajustar la relación de tensión del transformador en función de la demanda de la red.

Cambiador de tomas en carga (OLTC)

Es el componente interno más complejo y el único móvil de un transformador. Permite al transformador regular la tensión cambiando las derivaciones de los devanados sin interrumpir la alimentación. Su núcleo está formado por un conmutador selector y un conmutador basculante, que se activan mediante la teclaMecanismo de accionamiento del motorRealiza la operación.

Cambiador de tomas fuera de circuito (OCTC)

La estructura es relativamente sencilla, suele montarse en la cubierta del transformador o en la pared de la caja, a través de unempuñadura de accionamiento manualRealice los ajustes. El transformador debe estar completamente sin tensión antes del ajuste.

Componentes de protección y seguridad

Asegúrese de que el transformador puede protegerse a tiempo en condiciones de trabajo anormales.

Relé de gas/ Relé de gas / Relé Buchholz

Se consiguen dos niveles de protección mediante un sistema interno de dos flotadores/estancadores. El flotador superior responde al gas generado lentamente (alarma de gas ligero) y la placa de calado inferior responde al choque del flujo de aceite de una avería grave (disparo por gas pesado). Es la forma más directa y fiable de determinar los fallos internos del transformador.Relés de protección de transformadores.

válvula limitadora de presión (Dispositivo de alivio de presión)

Válvula mecánica accionada por resorte. En caso de avería interna que provoque un aumento transitorio drástico de la presión del depósito por encima del punto de ajuste, se abre instantáneamente, liberando la presión rápidamente y evitando la deformación permanente o el estallido del depósito.

Componentes de control y medición

Proporciona al operador datos visuales sobre el estado del transformador.

indicador del nivel de aceite (Indicador del nivel de aceite)

normalmenteIndicador de nivel de aceite de varillaje magnéticoEl nivel de aceite en el depósito es detectado por el flotador y conducido a una indicación de aguja externa. Con contacto de alarma de nivel de aceite alto y bajo.

Termómetro de aguja

Su paquete sensor de temperatura se inserta en el aceite de la capa superior del transformador, midiendo e indicando laTemperatura máxima del aceite. Típicamente con 4 juegos de contactos ajustables para controlar el arranque/parada del ventilador de refrigeración, alarmas de alta temperatura y disparos por temperatura ultra alta.

Indicador de temperatura del bobinado (WTI)

No sólo mide la temperatura del aceite superior, sino que también simula y calcula el aumento de temperatura de los devanados con respecto al aceite mediante un transformador de corriente incorporado y un elemento calefactor, indicando así elTemperatura del punto caliente del bobinado. También con contactos de control y protección.

Sistemas de vigilancia en línea

Es el núcleo de la inteligencia del transformador. Incluido:Control en línea del gas disuelto en el petróleo (DGA)yControl en línea de la pérdida dieléctrica y la capacitancia de la carcasayControl en línea de las descargas parciales (PD)yControl en línea del microaguaetc. Estos sistemas permiten evaluar en tiempo real el estado de los transformadores y alertar con antelación de las averías.

¿Cómo elegir el transformador adecuado?

Seleccionar los componentes adecuados es un proyecto sistemático que determina directamente el rendimiento final y la fiabilidad del transformador.

1. Adaptación basada en las especificaciones del transformador:: Esto es fundamental. Por ejemplo, debe seleccionarse un transformador elevador de 500 MVA con capacidad de conmutación de alta velocidad.Cambiador de tomas en carga por vacíoy con bombas de aceite y ventiladores redundantesSistema de refrigeración con circulación forzada de aceiteEn cambio, un transformador de distribución de 500 kVA puede que sólo necesite un cambiador de tomas sin excitación y disipadores de calor con refrigeración natural. La tensión nominal, la corriente y las propiedades mecánicas de los componentes deben coincidir con los parámetros de diseño del cuerpo del transformador.
2. Plena consideración del entorno operativoLas condiciones ambientales son la variable clave. En zonas costeras con una elevada niebla salina (por ejemplo, entornos corrosivos C5), todos los componentes exteriores, como radiadores, motores de ventiladores, armarios de control, etc., deben tratarse con tratamientos anticorrosión especiales (por ejemplo.galvanizado en calienteyRevestimiento de clase C5) y tornillería de acero inoxidable. A grandes altitudes, debido a la menor densidad del aire, se reducen tanto la eficacia de la refrigeración como el aislamiento exterior de la carcasa, por lo que es necesario seleccionar un diseño modificado del refrigerador y una carcasa con una mayor distancia de fuga.
3. Aclarar los requisitos de fiabilidad y mantenimiento:: Para los transformadores críticos que alimentan centros de datos, hospitales o líneas de producción continua, la fiabilidad es lo primero. Los cambiadores de tomas bajo carga de las mejores marcas deben seleccionarse y equiparse con completosSistema de supervisión en línea de transformadoresrealizar el cambio del mantenimiento periódico al mantenimiento predictivo. En el caso de las subestaciones desatendidas, la elección deAbsorbedor de humedad inteligente sin mantenimientoy los sistemas de refrigeración controlables a distancia pueden reducir en gran medida los esfuerzos de O&M in situ.
4. Cumplimiento estricto de las normas y reglas técnicasComponentes: todos los componentes deben ir provistos de certificados de ensayo de tipo de conformidad con las normas internacionales (por ejemplo, CEI, IEEE) o nacionales (por ejemplo, GB). La especificación técnica del usuario final es la base directa para la selección y cualquier desviación debe confirmarse por escrito. De este modo se garantiza la conformidad de los componentes en términos de diseño, rendimiento y seguridad.

¿Cómo se instala el conjunto del transformador?

La calidad de la instalación de los componentes es la última garantía de que se realizará su función, y cualquier negligencia puede provocar graves fallos del transformador en el futuro.

Siga estrictamente las directrices de instalación del fabricante

Cada componente, especialmente los dispositivos complejos como los cambiadores de tomas en carga y los casquillos, tiene sus propios procedimientos de instalación, requisitos de par de apriete y precauciones. Deben leerse atentamente y comprenderse antes de la instalación.

Garantizar una limpieza y sequedad absolutas

Esta es la regla de oro para la instalación de piezas aisladas. Al instalar piezas en contacto con aceite aislante, como casquillos y conservadores de aceite, todas las superficies de las bridas y juntas deben limpiarse con un paño no tejido humedecido en aceite de transformador cualificado. Está estrictamente prohibido realizar la instalación en caja abierta en tiempo lluvioso o de alta humedad para evitar que la humedad penetre en el cuerpo del transformador.

Par de apriete y proceso de sellado correctos

Todos los tornillos de conexión de la brida deben apretarse con el par de apriete especificado en pasos, alternando en diagonal, utilizando una llave dinamométrica calibrada. Las arandelas de sellado deben colocarse correctamente en las ranuras de sellado para garantizar una presión uniforme. Esto es esencial para evitar fugas de aceite del transformador.

Comprobación funcional y puesta en servicio exhaustivas

Una vez finalizada la instalación, debe realizarse una prueba de funcionamiento sistemática. Esto incluye: una prueba de conmutación completa de los cambiadores de tomas bajo carga de accionamiento manual y eléctrico y la verificación de la coherencia de las indicaciones de posición remotas y locales; una prueba de la lógica del control automático y manual del sistema de refrigeración; una prueba de simulación de los contactos de alarma y disparo de todos los dispositivos de protección (relés de gas, válvulas de presión, termómetros, etc.); y una comprobación de la corrección del cableado en todos los circuitos secundarios y una prueba de resistencia del aislamiento.

Construcción por profesionales

La instalación de componentes de transformadores es una tarea muy especializada que debe ser realizada por técnicos con formación y experiencia profesional.

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