14 Misure per Migliorare la Qualità dei Trasformatori di Distribuzione

1. Requisiti di progettazione per migliorare la resistenza ai cortocircuiti dei trasformatori

I trasformatori di distribuzione dovrebbero essere progettati per resistere a correnti di cortocircuito simmetriche (corrente di stabilità termica) pari a 1,1 volte la corrente nelle condizioni di cortocircuito trifase più sfavorevoli. La corrente di picco di cortocircuito (corrente di stabilità dinamica) dovrebbe essere progettata per 1,05 volte la corrente quando il cortocircuito avviene nell'istante in cui la tensione terminale è zero (fattore di corrente di picco massimo). In base a questi calcoli, le forze meccaniche del cortocircuito su tutti i componenti strutturali (avvolgimenti, nucleo, parti isolanti, parti di fissaggio, serbatoio, ecc.) possono essere determinate, incorporando margini di progettazione sufficienti.

Nota: I guasti più comuni rilevati durante ispezioni casuali riguardano la resistenza ai cortocircuiti, l'aumento di temperatura e le perdite di carico. Affrontare queste tre questioni è fondamentale per migliorare la qualità del prodotto.

2. Ottimizzazione del disegno di dissipazione del calore per i trasformatori a olio

Assicurarsi che l'aumento di temperatura progettato degli avvolgimenti e della superficie dell'olio sia almeno 5K inferiore rispetto alle richieste contrattuali. Le specifiche e la quantità dei radiatori o pannelli ondulati dovrebbero includere margini adeguati. Il disegno dei canali di olio dovrebbe posizionare razionalmente i canali di olio, stabilire un numero appropriato di strisce di supporto, aumentare la larghezza dei canali di olio e minimizzare le zone di stagnazione dell'olio all'interno dell'assemblaggio del nucleo. Il disegno di dissipazione del calore dovrebbe inoltre considerare gli impatti complessivi sulla resistenza ai cortocircuiti, sull'isolamento e su altri parametri.

Nota: Il volume del serbatoio del trasformatore, la densità di corrente degli avvolgimenti, i metodi e i livelli di avvolgimento dell'isolamento, e l'area di raffreddamento del radiatore sono i principali fattori che influenzano l'aumento di temperatura.

3. Ottimizzazione del disegno dei trasformatori a secco

Per migliorare la resistenza ai cortocircuiti dei trasformatori a secco, ci dovrebbero essere non meno di 4 punti di supporto effettivi tra l'avvolgimento a bassa tensione e il nucleo. I blocchi di compressione superiore e inferiore dovrebbero avere funzioni di posizionamento per prevenire lo spostamento dell'avvolgimento. Per controllare la scarica parziale nei trasformatori a secco, la progettazione della forza di campo interstrato non dovrebbe superare 2000V/mm.

4. Ottimizzazione del disegno dei trasformatori con nucleo in lega amorfizzata

Per i nuclei in lega amorfizzata, si dovrebbero privilegiare materiali a nastro con alta densità di flusso magnetico di saturazione, assicurandosi che le perdite del nucleo soddisfino i requisiti di progettazione. Dovrebbero essere aggiunti cilindri in vetroresina epoxidica tra l'avvolgimento a bassa tensione e il nucleo amorfizzato per migliorare la forza strutturale dell'avvolgimento e ridurre le forze di deformazione sul nucleo amorfizzato. Il disegno dovrebbe evitare differenze eccessive tra gli assi lungo e corto degli avvolgimenti a bassa tensione.

Nota: Più la forma dell'avvolgimento si discosta da quella circolare nei trasformatori con nucleo in lega amorfizzata, più è soggetta a deformazioni durante i test, aumentando la probabilità di comprimere il nucleo amorfizzato.

5. Rigorosa adesione ai disegni di trasformatori validati dai rapporti di prova di tipo

Che si utilizzino i disegni di progettazione del produttore o disegni importati, prototipi dovrebbero essere prodotti e ottenuti i rapporti di prova di tipo prima della produzione in massa. I modelli di produzione dovrebbero corrispondere ai disegni e ai parametri tecnici del campione sottoposto a prova di tipo; altrimenti, devono essere eseguiti nuovi calcoli e verifiche.

Nota: Per i nuovi disegni di progettazione introdotti, i produttori potrebbero mancare di comprensione dei requisiti di controllo del processo e dovrebbero effettuare una produzione pilota prima.

6. Rafforzamento del controllo della selezione delle materie prime chiave

6.1 Avvolgimenti ad alta tensione

Si dovrebbero privilegiare i conduttori in rame semiduro. Si dovrebbero selezionare specifiche appropriate di filo elettromagnetico per ridurre le perdite di corrente indotta all'interno dei conduttori. La resistività del conduttore dovrebbe soddisfare i requisiti di progettazione con margini adeguati. Gli avvolgimenti a bassa tensione dovrebbero preferibilmente essere avvolti con lamina di rame.

6.2 Isolamento interstrato

Dovrebbero essere utilizzati carta adesiva a grande diamante o materiali equivalenti, adeguatamente essiccati e polimerizzati. Non dovrebbe essere utilizzata carta cavo ordinaria.

6.3 Canali di olio

Dovrebbero essere utilizzate strisce di supporto in pressboard a alta densità per i canali di olio. Non dovrebbero essere utilizzati canali di olio ondulati.

7. Rafforzamento del controllo d'ingresso delle materie prime chiave

7.1 Filo elettromagnetico

All'arrivo, il filo elettromagnetico dovrebbe essere campionato per la misura del diametro, la tensione di resistenza del filo smaltato, la resistività, lo spessore dello smalto e l'adesione dello smalto per garantire le prestazioni elettriche e meccaniche.

7.2 Olio per trasformatori

L'olio per trasformatori deve essere sottoposto ad analisi chimica all'arrivo.

7.3 Lamine in lega amorfizzata

All'arrivo, le lamine in lega amorfizzata dovrebbero essere campionate per le perdite totali specifiche, lo spessore e il fattore di impilamento.

8. Rafforzamento della gestione dell'ambiente di produzione

I produttori dovrebbero controllare rigorosamente la pulizia nelle aree di produzione (officine di avvolgimento, nucleo e componenti isolanti) per soddisfare i requisiti ambientali del processo.

9. Rafforzamento del controllo del processo di fabbricazione degli avvolgimenti

9.1 Attrezzature di avvolgimento

L'attrezzatura per l'avvolgimento dovrebbe essere dotata di dispositivi di controllo della tensione. Dovrebbero essere stabilizzati standard di processo per l'avvolgimento del conduttore con un controllo strato per strato del diametro esterno della bobina.

9.2 Cottura delle Bobine

Le bobine dovrebbero essere cotte e indurate con stampi per assicurare che materiali come la carta adesiva per bobine siano completamente induriti, formando una struttura integrata con alta resistenza meccanica per migliorare la capacità di sopportare i cortocircuiti.

9.3 Processo di Essiccazione

Per le bobine assemblate, devono essere stabiliti requisiti specifici e controlli rigorosi per la temperatura, la durata e il livello di vuoto durante il processo di essiccazione del nucleo.

Nota: Le differenze nelle competenze tecniche del personale e nel controllo qualità durante processi come l'avvolgimento delle bobine e l'assemblaggio del nucleo possono facilmente portare a fallimenti nella capacità di sopportare i cortocircuiti e nell'aumento di temperatura, influenzando significativamente la qualità dei trasformatori di distribuzione.

10. Rafforzamento del Controllo dell'Assemblaggio del Nucleo in Lega Amorfa e delle Morsature

Dopo l'assemblaggio dei trasformatori con nucleo in lega amorfa, l'apertura del nucleo dovrebbe essere rivolta verso il basso per prevenire la caduta di frammenti amorfi negli avvolgimenti. I trasformatori con nucleo in lega amorfa dovrebbero utilizzare strutture di morsatura a elevata resistenza meccanica per supportare gli avvolgimenti su una struttura robusta.

11. Riempimento al Vuoto dell'Olio e Monitoraggio Rafforzato della Qualità dell'Olio

Assicurarsi che le serbatoi siano puliti durante il riempimento; si consiglia il riempimento al vuoto. Si devono eseguire regolarmente ispezioni degli uscite dei serbatoi e test sull'olio, con almeno due controlli al mese.

12. Rafforzamento del Controllo della Qualità dei Test di Accettazione in Fabbrica

12.1 Personale e Attrezzature

I produttori dovrebbero impiegare personale di test familiarizzato con gli standard e i metodi di test rilevanti. L'attrezzatura e gli strumenti di test devono soddisfare i requisiti di precisione standard e sottoporsi a verifica o taratura da parte di istituti di metrologia legalmente autorizzati.

12.2 Copertura dei Test

Tutti gli elementi di test in fabbrica dovrebbero essere eseguiti su ogni prodotto consegnato, con registrazioni dei test e copie dei rapporti di fabbrica conservate per riferimento.

Nota: Deviazioni nell'attrezzatura di test, metodi di test non standard o ambienti di test inadeguati possono causare significative deviazioni nei dati di test, portando alla spedizione di prodotti non conformi. I produttori dovrebbero rafforzare gli standard di controllo interno e seguire rigorosamente le procedure di test richieste.

13. Rafforzamento del Controllo della Qualità dei Test di Tipo e dei Test di Resistenza ai Cortocircuiti

13.1 Campionamento Regolare

I produttori dovrebbero effettuare campionamenti regolari dei prodotti per test di aumento di temperatura, test di impulso fulmineo, misurazioni del livello sonoro, test di resistenza ai cortocircuiti e altri test di tipo e speciali. Se i risultati dei test si discostano significativamente dalle aspettative di progettazione, le progettazioni dovrebbero essere riesaminate e i controlli di processo aggiustati.

13.2 Test Interni

Se gli ambienti di test in fabbrica soddisfano i requisiti standard rilevanti e i risultati di confronto con altri laboratori qualificati sono soddisfacenti, i produttori possono effettuare test di campionamento internamente, conservando registrazioni e rapporti di test per riferimento.

13.3 Test Esterni

Per i test che non possono essere eseguiti internamente, i prodotti dovrebbero essere inviati a laboratori qualificati, con i rapporti di test conservati per riferimento.

Nota: La pratica è l'unico criterio per verificare la verità. I test di campionamento condotti dai produttori possono rivelare obiettivamente lo stato di qualità del prodotto.

14. Standardizzazione dei Requisiti Tecnici per l'Acquisto di Materie Prime e Componenti

Si dovrebbe richiedere ai fornitori di specificare chiaramente nelle loro offerte i fornitori, i modelli, i parametri chiave e le origini delle principali materie prime e componenti.