¿Cómo Afecta el Cambio de Temperatura a los Transformadores de Voltaje AIS?

Impacto en el Rendimiento del Aislamiento

• Cambios en las Propiedades de los Materiales Aislantes: Los transformadores de voltaje AIS dependen del aire como medio aislante y también contienen algunos materiales aislantes sólidos, como papel aislante y soportes aislantes. Cuando la temperatura aumenta, la migración y evaporación de la humedad en los materiales aislantes sólidos, como el papel aislante, se aceleran, lo que resulta en una disminución de la resistencia eléctrica de los materiales aislantes y un mayor riesgo de fallo del aislamiento. Cuando la temperatura disminuye, los materiales aislantes pueden volverse frágiles, con propiedades mecánicas reducidas. Al estar sometidos a estrés eléctrico o mecánico, es probable que se produzcan grietas, lo que a su vez afecta el rendimiento del aislamiento.

• Cambios en el Rendimiento del Aislamiento del Aire: Cuando la temperatura aumenta, la densidad del aire disminuye, la distancia entre las moléculas de gas aumenta y la resistencia aislante del aire disminuirá. Esto significa que, bajo la misma tensión, fenómenos de descarga gaseosa, como la descarga corona y la descarga por chispa, son más probables de ocurrir, afectando la operación normal del transformador de voltaje. Cuando la temperatura disminuye, la resistencia aislante del aire aumentará en cierta medida. Sin embargo, las temperaturas extremadamente bajas pueden causar condensación en la superficie del equipo. La humedad adherida a la superficie del equipo reducirá considerablemente el aislamiento superficial y causará fallos como sobretensiones.

Impacto en los Parámetros Eléctricos

• Cambio en la Relación de Transformación: Los cambios de temperatura causarán cambios en la resistencia de bobinado del transformador de voltaje. Según las características de temperatura de la resistencia, la resistencia de los materiales metálicos generales aumenta con el aumento de la temperatura. El cambio en la resistencia del bobinado afectará la precisión de la relación de transformación del transformador de voltaje. Por ejemplo, cuando la temperatura aumenta, la resistencia del bobinado primario aumenta. Bajo la misma tensión primaria, la corriente primaria disminuirá. Según el principio de inducción electromagnética, la tensión secundaria también cambiará en consecuencia, resultando en desviaciones en el valor de tensión medido y afectando la precisión de los dispositivos de medición y protección.

• Cambio en los Parámetros de Capacitancia: Hay componentes capacitivos dentro del transformador de voltaje, como la capacitancia de los soportes. Los cambios de temperatura causarán cambios en las propiedades del medio capacitivo, resultando en cambios en el valor de la capacitancia. Los cambios en los parámetros de capacitancia afectarán la distribución de tensión y las características de fase del transformador de voltaje, y tendrán un impacto en la correcta operación del dispositivo de protección relé.

Impacto en la Estructura Mecánica

• Expansión y Contracción Térmica: Los transformadores de voltaje AIS están compuestos por una variedad de materiales, y diferentes materiales tienen diferentes coeficientes de expansión térmica. Cuando cambia la temperatura, las diversas partes experimentarán diferentes grados de expansión y contracción térmica. Si este estrés térmico no puede liberarse efectivamente, puede causar aflojamiento de las conexiones entre las partes, como la conexión entre el bobinado y el núcleo de hierro, y la conexión del terminal secundario, lo que a su vez causa fallos como mal contacto.

• Rendimiento de Sellado: Los cambios de temperatura también tendrán un impacto en la estructura de sellado del transformador de voltaje. Las altas temperaturas pueden causar el envejecimiento y deformación del material de sellado, reduciendo el rendimiento de sellado y permitiendo que el polvo externo, la humedad, etc., entren al interior del equipo, afectando la operación normal del mismo. Las bajas temperaturas pueden hacer que el material de sellado se vuelva duro y frágil, perdiendo su elasticidad y dañando de manera similar el efecto de sellado.