14 Medidas para Mejorar la Calidad de los Transformadores de Distribución

1. Requisitos de diseño para mejorar la capacidad de resistencia a cortocircuitos del transformador

Los transformadores de distribución deben diseñarse para soportar corrientes de cortocircuito simétricas (corriente de estabilidad térmica) a 1.1 veces la corriente bajo las condiciones de cortocircuito trifásico más desfavorables. La corriente de pico de cortocircuito (corriente de estabilidad dinámica) debe diseñarse para 1.05 veces la corriente cuando el cortocircuito ocurre en el instante de tensión cero en los terminales (factor de corriente pico máximo). Basándose en estos cálculos, se pueden determinar las fuerzas mecánicas de cortocircuito sobre todos los componentes estructurales (bobinados, núcleo, partes aislantes, piezas de sujeción, depósito, etc.), incorporando márgenes de diseño suficientes.

Nota: Los fallos más comunes encontrados en inspecciones aleatorias se relacionan con la capacidad de resistencia a cortocircuitos, el aumento de temperatura y las pérdidas por carga. Abordar estos tres problemas es clave para mejorar la calidad del producto.

2. Optimización del diseño de disipación de calor para transformadores sumergidos en aceite

Asegúrese de que el aumento de temperatura diseñado de los bobinados y la superficie del aceite sea al menos 5K menor que los requisitos contractuales. Las especificaciones y cantidad de radiadores o paneles corrugados deben incluir márgenes adecuados. El diseño de los conductos de aceite debe posicionar razonablemente los canales de aceite, establecer un número apropiado de tiras de soporte, aumentar el ancho de los conductos de aceite y minimizar las zonas de estancamiento de aceite dentro del conjunto del núcleo. El diseño de disipación de calor también debe considerar los impactos integrales en la capacidad de resistencia a cortocircuitos, aislamiento y otros parámetros.

Nota: El volumen del depósito del transformador, la densidad de corriente de los bobinados, los métodos y capas de envoltura aislante y el área de refrigeración del radiador son los factores principales que afectan el aumento de temperatura.

3. Optimización del diseño de transformadores de tipo seco

Para mejorar la capacidad de resistencia a cortocircuitos de los transformadores de tipo seco, debe haber no menos de 4 puntos de apoyo efectivos entre el bobinado de baja tensión y el núcleo. Los bloques de compresión superior e inferior deben tener funciones de posicionamiento para evitar el desplazamiento del bobinado. Para controlar la descarga parcial en transformadores de tipo seco, el diseño de la intensidad de campo interlaminar no debe exceder 2000V/mm.

4. Optimización del diseño de transformadores con núcleo de aleación amorfa

Para los núcleos de aleación amorfa, se deben priorizar materiales de banda con alta densidad de flujo magnético de saturación, asegurando que las pérdidas del núcleo cumplan con los requisitos de diseño. Se deben agregar cilindros de fibra de vidrio epoxi entre el bobinado de baja tensión y el núcleo amorfo para mejorar la resistencia estructural del bobinado y reducir las fuerzas de deformación en el núcleo amorfo. El diseño debe evitar diferencias excesivas entre los ejes largo y corto de los bobinados de baja tensión.

Nota: Cuanto más se desvíe la forma del bobinado de circular en transformadores con núcleo de aleación amorfa, más propenso será a la deformación durante las pruebas, lo que aumenta la probabilidad de comprimir el núcleo amorfo.

5. Estricto cumplimiento de diseños de transformadores validados por informes de pruebas de tipo

Ya sea utilizando los propios planos de diseño del fabricante o diseños importados, se deben fabricar prototipos y obtener informes de pruebas de tipo antes de la producción en masa. Los modelos de producción deben coincidir con los planos y parámetros técnicos de la muestra probada por tipo; de lo contrario, se deben realizar recálculos y verificaciones.

Nota: Para los nuevos planos de diseño introducidos, los fabricantes pueden carecer de comprensión de los requisitos de control de procesos y deben realizar una producción piloto primero.

6. Fortalecimiento del control de selección de materias primas clave

6.1 Bobinados de alta tensión

Se deben priorizar conductores de cobre semiduro. Se deben seleccionar especificaciones adecuadas de hilo electromagnético para reducir las pérdidas por corrientes de Foucault dentro de los conductores. La resistividad del conductor debe cumplir con los requisitos de diseño con márgenes suficientes. Los bobinados de baja tensión deben enrollarse preferentemente con lámina de cobre.

6.2 Aislamiento interlaminar

Se debe utilizar papel adhesivo de gran patrón diamante o materiales equivalentes, debidamente secado y curado. No se debe usar papel de cable ordinario.

6.3 Conductos de aceite

Se deben utilizar tiras de soporte laminadas de cartón prensado de alta densidad para los conductos de aceite. No se deben usar conductos de aceite corrugados.

7. Fortalecimiento de la inspección de entrada de materias primas clave

7.1 Hilo electromagnético

Al llegar, el hilo electromagnético debe ser muestreado para calibre, voltaje de resistencia del hilo esmaltado, resistividad, espesor del esmalte y adherencia del esmalte para garantizar el rendimiento eléctrico y mecánico.

7.2 Aceite de transformador

El aceite de transformador debe someterse a un análisis químico al llegar.

7.3 Láminas de aleación amorfa

Al llegar, las láminas de aleación amorfa deben muestrearse para pérdidas totales específicas, espesor y factor de apilamiento.

8. Fortalecimiento de la gestión del entorno de producción

Los fabricantes deben controlar estrictamente la limpieza en las áreas de producción (talleres de bobinado, núcleo y componentes aislantes) para cumplir con los requisitos ambientales del proceso.

9. Fortalecimiento del control del proceso de fabricación de bobinados

9.1 Equipos de bobinado

El equipo de bobinado debe estar equipado con dispositivos de control de tensión. Se deben establecer estándares de proceso para el bobinado del conductor con un control capa por capa del diámetro exterior de la bobina.

9.2 Cocción de Bobinas

Las bobinas deben ser horneadas y curadas con moldes para asegurar que materiales como el papel adhesivo de la bobina estén completamente curados, formando una estructura integrada con alta resistencia mecánica para mejorar la capacidad de soportar cortocircuitos.

9.3 Proceso de Secado

Para las bobinas ensambladas, se deben establecer requisitos específicos y controles estrictos para la temperatura, la duración y el nivel de vacío durante el proceso de secado del núcleo.

Nota: Las diferencias en las habilidades técnicas del personal y el control de calidad durante procesos como el bobinado de la bobina y el ensamblaje del núcleo pueden llevar fácilmente a fallos en la capacidad de soportar cortocircuitos y en el aumento de temperatura, afectando significativamente la calidad de los transformadores de distribución.

10. Reforzamiento del Control de Ensamblaje del Núcleo de Aleación Amorfa y de las Presillas

Después del ensamblaje de los transformadores con núcleo de aleación amorfa, la abertura del núcleo debe enfrentarse hacia abajo para evitar que fragmentos amorfos caigan en los bobinados. Los transformadores con núcleo de aleación amorfa deben utilizar estructuras de presillas de alta resistencia mecánica para apoyar los bobinados en una estructura robusta.

11. Llenado de Aceite al Vacío y Monitoreo Mejorado de la Calidad del Aceite

Asegúrese de que los tanques de aceite estén limpios durante el llenado; se recomienda el llenado de aceite al vacío. Realice inspecciones regulares de las salidas de los tanques de aceite y realice pruebas de aceite, con al menos dos comprobaciones al mes.

12. Reforzamiento del Control de Calidad de las Pruebas de Aceptación en Fábrica

12.1 Personal y Equipamiento

Los fabricantes deben emplear personal de pruebas familiarizado con los estándares y métodos de prueba relevantes. El equipamiento y los instrumentos de prueba deben cumplir con los requisitos de precisión estándar y deben ser verificados o calibrados por instituciones de metrología legalmente autorizadas.

12.2 Cobertura de Pruebas

Se deben realizar todos los ítems de prueba de fábrica en cada producto entregado, conservando registros de pruebas y copias de informes de fábrica para referencia.

Nota: Las desviaciones en el equipamiento de prueba, los métodos de prueba no estándar o entornos de prueba inadecuados pueden causar desviaciones significativas en los datos de prueba, llevando a productos no conformes. Los fabricantes deben reforzar los estándares de control interno y seguir estrictamente los procedimientos de prueba requeridos.

13. Reforzamiento del Control de Calidad de las Pruebas de Tipo y de Capacidad de Soporte de Cortocircuitos

13.1 Muestreo Regular

Los fabricantes deben muestrear regularmente productos para pruebas de aumento de temperatura, pruebas de impulso de rayo, mediciones de nivel de sonido, pruebas de capacidad de soporte de cortocircuitos y otras pruebas de tipo y especiales. Si los resultados de las pruebas se desvían significativamente de las expectativas de diseño, se deben revisar los diseños y ajustar los controles de proceso.

13.2 Pruebas Internas

Si los entornos de prueba de la fábrica cumplen con los requisitos de estándares relevantes y los resultados de comparación con otros laboratorios calificados son satisfactorios, los fabricantes pueden realizar pruebas de muestreo internamente, conservando registros de pruebas e informes para referencia.

13.3 Pruebas Externas

Para pruebas que no se pueden realizar internamente, los productos deben enviarse a laboratorios calificados, conservando informes de pruebas para referencia.

Nota: La práctica es el único criterio para probar la verdad. Las pruebas de muestreo realizadas por los fabricantes pueden revelar objetivamente el estado de la calidad del producto.

14. Estandarización de Requisitos Técnicos para la Adquisición de Materias Primas y Componentes

Se debe exigir a los proveedores que especifiquen claramente en sus documentos de licitación los proveedores, modelos, parámetros clave y orígenes de las materias primas y componentes principales.