14 opatření pro zlepšení kvality distribučních transformátorů

1. Požadavky na návrh pro zlepšení odolnosti transformátorů proti krátkodobým přetížením

Distribuční transformátory by měly být navrženy tak, aby odolaly symetrickým krátkozávodným proudům (tepelné stabilitní proudy) v 1,1 násobku proudu za nejnešťastnějších podmínek třífázového krátkého spojení. Vrcholový krátkozávodný proud (dynamický stabilitní proud) by měl být navržen pro 1,05 násobek proudu při krátkém spojení v okamžiku nulového koncového napětí (nejvyšší faktor vrcholového proudu). Na základě těchto výpočtů lze určit mechanické síly působící na všechny strukturní části (vychýlení, jádro, izolační části, stlačovací části, nádrž atd.), s dostatečnými rezervami v návrhu.

Poznámka: Nejčastější selhání zjištěná náhodnými inspekčními kontroly se týkají odolnosti proti krátkému spojení, teplotního vzestupu a ztrát na zatížení. Řešení těchto tří problémů je klíčové pro zlepšení kvality produktu.

2. Optimalizace návrhu tepelného odvodu pro olejové transformátory

Ujistěte se, že navržený teplotní vzestup výchylek a povrchu oleje je alespoň o 5K nižší než požadavky smlouvy. Specifikace a množství chladicích radiátorů nebo hrbolatých panelů by mělo obsahovat dostatečné rezervy. Návrh olejových kanálů by měl umístit olejové kanály logicky, nastavit vhodné množství nosných pruhů, zvýšit šířku olejových kanálů a minimalizovat oblasti stagnace oleje uvnitř sestavy jádra. Návrh tepelného odvodu by měl také zohlednit komplexní dopady na odolnost proti krátkému spojení, izolaci a další parametry.

Poznámka: Objem nádrže transformátoru, hustota proudu výchylek, metody a vrstvy balení izolace a chladicí plocha radiátoru jsou hlavními faktory ovlivňujícími teplotní vzestup.

3. Optimalizace návrhu suchých transformátorů

Pro zlepšení odolnosti suchých transformátorů proti krátkému spojení by mělo existovat nejméně 4 efektivní opěrné body mezi nízkonapěťovou cívkou a jádrem. Horní a dolní stlačovací bloky by měly mít funkci polohování, aby zabránily posunu cívky. Pro kontrolu částečného vybíjení v suchých transformátorech by design pole mezi vrstvami nesměl přesáhnout 2000V/mm.

4. Optimalizace návrhu transformátorů s amorfickým slitinovým jádrem

Pro amorfická slitinová jádra by měly být prioritně použity pásky s vysokou nasyceností magnetického toku, zatímco je zajištěno, že ztráty jádra splňují požadavky návrhu. Mezi nízkonapěťovou cívkou a amorfickým jádrem by měly být přidány epoxidové skleněné vláknité válečky, aby byla zlepšena strukturální pevnost cívky a sníženy deformující síly na amorfické jádro. Návrh by měl vyhnout velkým rozdílům mezi dlouhou a krátkou osou nízkonapěťových výchylek.

Poznámka: Čím více se tvar cívky v transformátoru s amorfickým slitinovým jádrem odchyluje od kruhovitého, tím více je náchylný k deformaci během testování, což zvyšuje pravděpodobnost stlačení amorfického jádra.

5. Přísné dodržování návrhů transformátorů ověřených typovými zkouškami

Ať už se používají vlastní návrhy výrobce nebo importované návrhy, by měly být vyrobeny prototypy a získány typové zkouškové zprávy před sériovou výrobou. Výrobní modely by měly odpovídat kresbám a technickým parametrům typově zkoušeného vzorku; jinak musí být provedeny nové výpočty a ověření.

Poznámka: Pro nově zavedené kresby mohou výrobci nemít dostatečné znalosti o požadavcích na procesní kontrolu a měli by provést zkouškovou výrobu.

6. Zpevnění kontroly výběru klíčových surovin

6.1 Vysokonapěťové výchyle

Měly by být upřednostněny polotvrdé měděné vodiče. Měly by být vybrány vhodné specifikace elektromagnetických drátů, aby byly sníženy eddy current ztráty uvnitř vodičů. Elektroodpor vodiče by měl splňovat požadavky návrhu s dostatečnými rezervami. Nízkonapěťové výchyle by měly být preferovaně zavinuty měděnou folií.

6.2 Mezivrstevní izolace

Měly by být použity velké diamantově tvarované lepidlo papír nebo ekvivalentní materiály, správně uschlé a vytvrzené. Neměl by být použit obyčejný kabelový papír.

6.3 Olejové kanály

Pro olejové kanály by měly být použity nosné pruhy z laminovaného vysokohustotního tlaceného papíru. Není doporučeno používat hrbolaté olejové kanály.

7. Zpevnění příchozí kontroly klíčových surovin

7.1 Elektromagnetické dráty

Po doručení by měly být elektromagnetické dráty vzorkovány pro průměr drátu, výdrž lakovaného drátu, elektrický odpor, tloušťku laků a adhezi laků, aby byly zajištěny elektrické a mechanické vlastnosti.

7.2 Transformátorový olej

Transformátorový olej musí být podroben chemické analýze po doručení.

7.3 Amorfické slitinové pásy

Po doručení by měly být amorfické slitinové pásy vzorkovány pro specifické celkové ztráty, tloušťku a faktor skládání.

8. Zpevnění správy výrobního prostředí

Výrobci by měli přísně kontrolovat čistotu výrobních oblastí (oblasti vinutí, jádra a izolačních komponent) tak, aby splňovaly požadavky na procesní prostředí.

9. Zpevnění kontroly výrobního procesu vinutí

9.1 Vinutí zařízení

Otočné zařízení by mělo být vybaveno zařízením pro kontrolu napětí. Pro proces ovinování vodiče by měly být stanoveny standardy s vrstvovou kontrolou vnějšího průměru cívky.

9.2 Tepelná úprava cívek

Cívky by měly být pečlivě tepelně upraveny a zpevněny s použitím forem, aby byly materiály, jako je lepicí papír pro cívku, plně zpevněny, tvoříce integrovanou strukturu s vysokou mechanickou pevností, která zlepšuje odolnost proti krátkému zapojení.

9.3 Sušicí proces

Pro montované cívky musí být stanoveny specifické požadavky a přísné kontroly teploty, doby a stupně vakuárního stlačení během procesu sušení jádra.

Poznámka: Rozdíly ve technických schopnostech personálu a kontrole kvality během procesů, jako je ovinování cívek a montáž jádra, mohou snadno vést k selhání odolnosti proti krátkému zapojení a nárůstu teploty, což značně ovlivňuje kvalitu distribučních transformátorů.

10. Zlepšení kontroly montáže jádra a držáků z amorfické slitiny

Po montáži transformátorů s jádrem z amorfické slitiny by měl otvor jádra směřovat dolů, aby se zabránilo padání fragmentů amorfické slitiny do vinutí. Transformátory s jádrem z amorfické slitiny by měly používat držáky s vysokou mechanickou pevností, které podporují vinutí na robustní rámové struktuře.

11. Vakuové naplnění olejem a posílení kontroly kvality oleje

Zajistěte čistotu nádrže při naplnění; doporučuje se vakuové naplnění olejem. Pravidelně provádějte kontroly výtoků nádrže a testy oleje, alespoň dvakrát měsíčně.

12. Posílení kontroly kvality továrních přijímacích zkoušek

12.1 Personál a vybavení

Výrobci by měli zaměstnávat odborníky, kteří jsou obeznámeni s relevantními standardy a metodami zkoušek. Zkoušecí vybavení a přístroje musí splňovat standardní přesnost a projít ověřením nebo kalibrací legálně autorizovanými měřicími institucemi.

12.2 Rozsah zkoušek

Všechny tovární zkoušky by měly být provedeny na každém dodaném produktu, s uchováním záznamů o zkouškách a kopie továrních zpráv pro referenci.

Poznámka: Odchylky v zkoušecím vybavení, nestandardní metody zkoušení nebo nedostatečné prostředí pro zkoušení mohou způsobit významné odchylky v datech zkoušek, vedoucí k dodávce nekvalitních produktů. Výrobci by měli posílit interní kontroly a přísně dodržovat požadované postupy zkoušení.

13. Posílení kontroly kvality typových zkoušek a zkoušek odolnosti proti krátkému zapojení

13.1 Pravidelné vzorkování

Výrobci by měli pravidelně vzorkovat produkty pro zkoušky nárůstu teploty, zkoušky bleskového impulzu, měření hladiny hluku, zkoušky odolnosti proti krátkému zapojení a další typové a speciální zkoušky. Pokud výsledky zkoušek značně odchylní od návrhu, by měly být návrhy přezkoumány a řídicí procesy upraveny.

13.2 Interní zkoušení

Pokud prostředí pro tovární zkoušky splňuje relevantní standardy a výsledky porovnání s jinými kvalifikovanými laboratořemi jsou uspokojivé, mohou výrobci provádět vzorkové zkoušky interně, s uchováním záznamů a zpráv o zkouškách pro referenci.

13.3 Externí zkoušení

Pro zkoušky, které nelze provést interně, by měly být produkty odeslány do kvalifikovaných laboratoří, s uchováním zpráv o zkouškách pro referenci.

Poznámka: Praxe je jediným kritériem pro ověření pravdy. Vzorkové zkoušky prováděné výrobci mohou objektivně odhalit stav kvality produktu.

14. Standardizace technických požadavků na nákup surovin a komponentů

Dodavatelé by měli být povinni jasně specifikovat v svých nabídkových dokumentech dodavatele, modely, klíčové parametry a původ hlavních surovin a komponentů.