Come la variazione di temperatura influenza i trasformatori di tensione AIS?

Impatto sulle Prestazioni dell'Isolamento

• Modifiche nelle Proprietà dei Materiali Isolanti: I trasformatori di tensione AIS si basano sull'aria come mezzo isolante e contengono anche alcuni materiali isolanti solidi, come la carta isolante e i supporti isolanti. Quando la temperatura aumenta, la migrazione e l'evaporazione dell'umidità nei materiali isolanti solidi, come la carta isolante, accelerano, causando una diminuzione della resistenza elettrica dei materiali isolanti e un aumento del rischio di rottura dell'isolamento. Quando la temperatura diminuisce, i materiali isolanti possono diventare fragili, con proprietà meccaniche ridotte. Sottoposti a stress elettrico o meccanico, è probabile che si formino crepe, che a loro volta influiscono sulle prestazioni dell'isolamento.

• Modifiche nelle Prestazioni dell'Isolamento Aereo: Quando la temperatura aumenta, la densità dell'aria diminuisce, la distanza tra le molecole di gas aumenta e la resistenza all'isolamento dell'aria diminuirà. Ciò significa che, con la stessa tensione, fenomeni di scarica gassosa, come la scarica corona e la scarica a scintilla, sono più probabili, influendo sul funzionamento normale del trasformatore di tensione. Quando la temperatura diminuisce, la resistenza all'isolamento dell'aria aumenterà in misura limitata. Tuttavia, temperature estremamente basse possono causare condensazione sulla superficie dell'equipaggiamento. L'umidità che aderisce alla superficie dell'equipaggiamento ridurrà notevolmente le prestazioni dell'isolamento superficiale e causerà guasti come il flashover.

Impatto sui Parametri Elettrici

• Modifica del Rapporto di Trasformazione: Le variazioni di temperatura causeranno modifiche nella resistenza degli avvolgimenti del trasformatore di tensione. Secondo le caratteristiche termiche della resistenza, la resistenza dei materiali metallici generali aumenta con l'aumento della temperatura. La modifica della resistenza degli avvolgimenti influirà sull'accuratezza del rapporto di trasformazione del trasformatore di tensione. Ad esempio, quando la temperatura aumenta, la resistenza dell'avvolgimento primario aumenta. Con la stessa tensione primaria, la corrente primaria diminuirà. Secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, la tensione secondaria cambierà di conseguenza, causando deviazioni nel valore di tensione misurato e influendo sull'accuratezza dei dispositivi di misurazione e protezione.

• Modifica dei Parametri Capacitivi: All'interno del trasformatore di tensione ci sono componenti capacitivi, come la capacità del supporto. Le variazioni di temperatura causeranno modifiche nelle proprietà del mezzo capacitivo, risultando in modifiche del valore della capacità. Le modifiche dei parametri capacitivi influiranno sulla distribuzione della tensione e sulle caratteristiche di fase del trasformatore di tensione, e avranno un impatto sull'operazione corretta del dispositivo di protezione a relè.

Impatto sulla Struttura Meccanica

• Dilatazione e Contrazione Termica: I trasformatori di tensione AIS sono composti da una varietà di materiali, e diversi materiali hanno diversi coefficienti di dilatazione termica. Quando la temperatura cambia, vari componenti subiranno differenti gradi di dilatazione e contrazione termica. Se questo stress termico non può essere rilasciato efficacemente, potrebbe causare il rilassamento delle connessioni tra i componenti, come la connessione tra l'avvolgimento e il nucleo di ferro, e la connessione del terminale secondario, causando guasti come contatti difettosi.

• Prestazioni di Sigillatura: Le variazioni di temperatura avranno anche un impatto sulla struttura di sigillatura del trasformatore di tensione. Temperature elevate possono causare l'invecchiamento e la deformazione del materiale di sigillatura, riducendone le prestazioni e consentendo la penetrazione di polvere, umidità, ecc. all'interno dell'equipaggiamento, influendo sul suo funzionamento normale. Temperature basse possono causare l'indurimento e la fragilità del materiale di sigillatura, perdendo elasticità e danneggiando analogamente l'effetto di sigillatura.