Algunas medidas para reducir la descarga parcial en los transformadores de potencia

Con el rápido desarrollo de las redes eléctricas y el aumento en el voltaje de transmisión, las redes eléctricas y los usuarios eléctricos tienen requisitos cada vez más altos para la confiabilidad de aislamiento de grandes transformadores de potencia. Dado que la prueba de descarga parcial no tiene ningún efecto destructivo en el aislamiento y es muy sensible, puede encontrar efectivamente los defectos inherentes en el aislamiento del transformador o los defectos que ponen en peligro la seguridad durante el transporte y la instalación. Por lo tanto, la prueba de descarga parcial en el sitio se ha utilizado ampliamente y se ha enumerado como un elemento de prueba de traspaso de obligación para transformadores con niveles de voltaje de 72.5kV y más.

Descarga parcial y su principio

La descarga parcial también se llama ionización electrostática, lo que significa el flujo de carga estática. Bajo la acción de un cierto voltaje externo, la carga estática en el área con un campo eléctrico fuerte sufre primero la ionización electrostática en la ubicación donde el aislamiento es débil, pero no forma una descomposición del aislamiento. Este fenómeno del flujo de carga estática se llama descarga parcial. La descarga parcial que ocurre cerca del conductor rodeado de gas se llama corona.

La descarga parcial es la descarga que ocurre en una ubicación local del aislamiento dentro del transformador. Debido a que la descarga está en una ubicación local, la energía es baja y no constituye directamente una descomposición penetrante del aislamiento interno.

Para la prueba de descarga parcial de los transformadores, China la implementó en transformadores de 220kV y más en la etapa inicial. Más tarde, el nuevo estándar IEC estipuló que cuando se debe realizar el voltaje de trabajo máximo del equipo UM≥126KV, se debe realizar la medición de descarga parcial del transformador. El estándar nacional también hizo las disposiciones correspondientes. Para los transformadores con el voltaje de trabajo máximo um≥72.5kV y la capacidad nominal P≥10000KVA, si no hay otro acuerdo, se debe realizar la medición de descarga parcial del transformador.

El método de prueba de descarga parcial se implementará de acuerdo con las disposiciones de GB1094.3-2003, y la cantidad de descarga parcial estándar estipula que no debe exceder los 500 pc. Sin embargo, en los contratos reales, los usuarios a menudo requieren menos de 300 pcc o menos o igual a 100pc. Este acuerdo técnico requiere que los fabricantes de transformadores tengan más estándares técnicos de productos.

El daño de la descarga parcial

El grado de daño de la descarga parcial está relacionado con su causa, ubicación, voltaje de arranque y voltaje de extinción. Cuanto mayor sea el voltaje de inicio y el voltaje de extinción, menos daño y viceversa; En términos de propiedades de descarga, la descarga que afecta el aislamiento sólido es la más perjudicial para el transformador, lo que reducirá la resistencia al aislamiento e incluso causará daño.

Causas de descarga parcial

Además de la falta de cuidadosas consideraciones de diseño, los factores más comunes que causan descarga parcial son causados por el proceso de fabricación: generalmente existen las siguientes razones principales:

1. Las piezas tienen esquinas y rebabas afiladas, que causan distorsión del campo eléctrico y reducen el voltaje de arranque de descarga;

2. Hay materia y polvo extraños, que causan concentración de campo eléctrico. Descarga de corona o descarga de desglose ocurre bajo la acción del campo eléctrico externo


3. Hay humedad o burbujas. Debido a que la constante dieléctrica del agua y el aire es baja, la descarga ocurre primero bajo la acción del campo eléctrico;

4. El mal contacto de la suspensión de piezas estructurales metálicas forma concentración de campo eléctrico o descarga de chispa.

Medidas para reducir la descarga parcial

1. Control de polvo

Entre los factores que causan descarga parcial, la materia extraña y el polvo son incentivos muy importantes. Los resultados de las pruebas muestran que las partículas metálicas mayores que ф1.5 μm pueden producir una cantidad de descarga mucho mayor que 500pc bajo la acción del campo eléctrico. Ya sea polvo metálico o no metálico, producirá un campo eléctrico concentrado, lo que reducirá el voltaje de descarga y el voltaje de descomposición. Por lo tanto, en el proceso de fabricación de transformadores, es muy importante mantener un entorno y un cuerpo limpios, y el control de polvo debe implementarse estrictamente. Controle estrictamente el grado en que el producto puede verse afectado por el polvo durante el proceso de fabricación y establecer un taller sellado a prueba de polvo. Por ejemplo, al aplanar el cable, envolver el cable, el devanado, el juego de devanado, el apilamiento del núcleo, la fabricación de piezas aislantes, el conjunto del cuerpo y el acabado del cuerpo, los residuos de materia extraña y el polvo no están absolutamente permitidos. Controle estrictamente el grado en que el producto puede verse afectado por el polvo durante el proceso de fabricación y establecer un taller sellado a prueba de polvo. Por ejemplo, al aplanar el cable, envolver el cable, el devanado, el juego de devanado, el apilamiento del núcleo, la fabricación de piezas aislantes, el conjunto del cuerpo y el acabado del cuerpo, los residuos de materia extraña y el polvo no están absolutamente permitidos.

2. Procesamiento centralizado de piezas aislantes

Las piezas aislantes son muy tabú con polvo de metal, porque una vez que las piezas aislantes están unidas con polvo de metal, es muy difícil eliminarlo por completo. Por lo tanto, es necesario procesar centralmente en el taller de aislamiento y establecer un área de procesamiento mecánico, que debe aislarse de otras áreas de producción de polvo.

3. Controle estrictamente las rebabas de procesamiento de láminas de acero de silicio.

Las hojas de núcleo del transformador se forman mediante cizallamiento longitudinal y cizallamiento transversal. Estos cortes de corte tienen diferentes grados de rebabas. Las rebabas no solo pueden causar cortocircuitos entre sábanas, formar circulación interna, aumentar las pérdidas sin carga, sino también aumentar el grosor del núcleo, lo que en realidad reduce el número de sábanas apiladas. Más importante aún, cuando el núcleo se inserta en el yugo o vibra durante la operación, las rebabas pueden caer en el cuerpo del dispositivo y la descarga. Incluso si las rebabas caen en la parte inferior de la caja, se pueden organizar en orden bajo la acción del campo eléctrico, causando descarga de potencial de tierra. Por lo tanto, las rebabas de las hojas centrales deben ser lo más pocas posible y lo más pequeña posible. Las rebabas de las láminas principales de los productos de 110 kV no deben ser superiores a 0.03 mm, y las rebabas de las láminas centrales de productos de 220 kV no deben ser mayores de 0.02 mm.

4. El uso de terminales prensadas en frío para clientes potenciales

es una medida efectiva para reducir la cantidad de descarga parcial. Porque la soldadura de cobre de fósforo produce una gran cantidad de escoria de salpicaduras, lo cual es fácil de dispersar en el cuerpo y las partes aislantes. Además, el área límite de soldadura debe separarse por la cuerda de asbesto empapado, de modo que el agua ingrese al aislamiento. Si la humedad no se elimina por completo después de la envoltura de aislamiento, la descarga parcial del transformador aumentará.


5. Redondeo de los bordes de las piezas

El propósito de redondear los bordes de las piezas es: 1) mejorar la distribución de la resistencia al campo y aumentar el voltaje inicial de la descarga. Por lo tanto, las partes estructurales de metal en el núcleo de hierro, como abrazaderas, placas de extracción, almohadillas y bordes de soporte, placas de presión y bordes de salida, las paredes del elevador del buje y las placas de protección magnética en el lado interno de la pared de la caja, deben redondearse. 2) Evite que la fricción genere archivos de hierro. Por ejemplo, las partes de contacto de los agujeros de elevación de las abrazaderas y las cuerdas o ganchos colgantes deben ser redondeadas.

6. Entorno del producto y disposición corporal durante la asamblea general

Después de que el cuerpo se seca al vacío, el cuerpo debe estar dispuesto antes de empacar. Cuanto más grande sea el producto y más compleja es la estructura, más tiempo será el tiempo de disposición. Dado que la compresión corporal y la fijación de los sujetadores se llevan a cabo cuando el cuerpo está expuesto al aire, la absorción de humedad y la dispersión de polvo se producirán durante el proceso. Por lo tanto, el acabado del cuerpo debe llevarse a cabo en un área a prueba de polvo. Si el tiempo de finalización (o la exposición al tiempo del aire) supera las 8 horas, debe secarse nuevamente. Después de completar el acabado del cuerpo, la caja de ahorro de aceite se abrocha y se lleva a cabo la etapa de llenado de aceite de vacío. Debido a que el aislamiento del cuerpo absorberá la humedad durante la etapa de acabado del cuerpo, el cuerpo necesita ser deshumidificado. Esta es una medida importante para garantizar la resistencia de aislamiento de los productos de alto voltaje. El método adoptado es vaciar el producto. El grado de vacío de aspiración se determina de acuerdo con los estándares de humedad y contenido de agua del cuerpo y ambiental, y el tiempo de aspiración se determina de acuerdo con el tiempo de liberación del horno, la temperatura ambiente y la humedad.

7. Aceite de vacío

Llenar el propósito del relleno de aceite de vacío es vaciar el transformador, retirar las esquinas muertas en la estructura de aislamiento del producto, agotar completamente el aire y luego inyectar aceite de transformador al vacío para hacer que el cuerpo empape completamente. El transformador después del llenado de aceite debe dejarse durante al menos 72 horas antes de la prueba, porque el grado de penetración del material aislante está relacionado con el grosor del material aislante, la temperatura del aceite aislante y el tiempo de inmersión en aceite. Cuanto mejor sea el grado de penetración, menos probable es que se descargue, por lo que debe haber suficiente tiempo estático.

8. Sellado del tanque de aceite y piezas

La calidad de la estructura de sellado está directamente relacionada con la fuga del transformador. Si hay una fuga, el agua ingresará inevitablemente al transformador, lo que hace que el aceite del transformador y otras partes aislantes absorban la humedad, que es uno de los factores de descarga parcial. Por lo tanto, es necesario garantizar el rendimiento de sellado razonable.