14 Medidas para Melhorar a Qualidade dos Transformadores de Distribuição

1. Requisitos de Design para Melhorar a Capacidade de Resistência a Curto-Circuito dos Transformadores

Os transformadores de distribuição devem ser projetados para suportar correntes de curto-circuito simétricas (corrente de estabilidade térmica) em 1,1 vezes a corrente sob as condições de curto-circuito trifásico mais desfavoráveis. A corrente de pico de curto-circuito (corrente de estabilidade dinâmica) deve ser projetada para 1,05 vezes a corrente no momento em que ocorre o curto-circuito na tensão terminal zero (fator de corrente de pico máximo). Com base nesses cálculos, as forças mecânicas de curto-circuito em todos os componentes estruturais (enrolamentos, núcleo, peças de isolamento, peças de fixação, tanque, etc.) podem ser determinadas, com margens de design suficientes incorporadas.

Nota: As falhas mais comuns encontradas em inspeções aleatórias estão relacionadas à capacidade de resistência a curto-circuito, aumento de temperatura e perdas de carga. Lidar com essas três questões é fundamental para melhorar a qualidade do produto.

2. Otimização do Design de Dissipação de Calor para Transformadores Imersos em Óleo

Garanta que o aumento de temperatura projetado dos enrolamentos e da superfície do óleo seja pelo menos 5K menor do que os requisitos contratuais. As especificações e a quantidade de radiadores ou painéis ondulados devem incluir margens adequadas. O design do ducto de óleo deve posicionar os canais de óleo de forma racional, definir números apropriados de tiras de suporte, aumentar a largura do ducto de óleo e minimizar as zonas de estagnação de óleo dentro do conjunto do núcleo. O design de dissipação de calor também deve considerar impactos abrangentes na capacidade de resistência a curto-circuito, isolamento e outros parâmetros.

Nota: O volume do tanque do transformador, a densidade de corrente dos enrolamentos, os métodos e camadas de envoltório de isolamento e a área de resfriamento do radiador são os principais fatores que afetam o aumento de temperatura.

3. Otimização do Design de Transformadores Secos

Para melhorar a capacidade de resistência a curto-circuito de transformadores secos, deve haver pelo menos 4 pontos de suporte eficazes entre o enrolamento de baixa tensão e o núcleo. Os blocos de compressão superior e inferior devem ter funções de posicionamento para evitar o deslocamento do enrolamento. Para controlar a descarga parcial em transformadores secos, o design da intensidade do campo interlamelar não deve exceder 2000V/mm.

4. Otimização do Design de Transformadores com Núcleo de Liga Amorfa

Para núcleos de liga amorfa, materiais de faixas com alta densidade de fluxo magnético de saturação devem ser priorizados, garantindo que as perdas no núcleo atendam aos requisitos de design. Cilindros de fibra de vidro epóxi devem ser adicionados entre o enrolamento de baixa tensão e o núcleo amorfo para melhorar a resistência estrutural do enrolamento e reduzir as forças de deformação no núcleo amorfo. O design deve evitar diferenças excessivas entre os eixos longo e curto dos enrolamentos de baixa tensão.

Nota: Quanto mais a forma do enrolamento se desviar do circular em transformadores com núcleo de liga amorfa, mais propenso será à deformação durante os testes, o que aumenta a probabilidade de compressão do núcleo amorfo.

5. Adesão Estrita a Projetos de Transformadores Validados por Relatórios de Teste de Tipo

Seja usando os próprios desenhos de projeto do fabricante ou designs importados, protótipos devem ser fabricados e relatórios de teste de tipo obtidos antes da produção em massa. Os modelos de produção devem corresponder aos desenhos e parâmetros técnicos da amostra testada; caso contrário, recalculações e verificação devem ser realizadas.

Nota: Para novos desenhos de projeto introduzidos, os fabricantes podem não ter compreensão das exigências de controle de processo e devem realizar uma produção piloto primeiro.

6. Fortalecimento do Controle da Seleção de Matérias-Primas Chave

6.1 Enrolamentos de Alta Tensão

Condutores de cobre semi-duros devem ser priorizados. Deve-se selecionar especificações apropriadas de fio eletromagnético para reduzir as perdas por correntes de fôrça nos condutores. A resistividade do condutor deve atender aos requisitos de design com margens adequadas. Os enrolamentos de baixa tensão devem preferencialmente ser enrolados com folha de cobre.

6.2 Isolamento Interlamelar

Deve-se usar papel adesivo de padrão diamante grande ou materiais equivalentes, adequadamente secos e curados. Não deve ser usado papel de cabo comum.

6.3 Dutos de Óleo

Deve-se usar tiras de suporte laminadas de aglomerado de alta densidade para dutos de óleo. Dutos de óleo ondulados não devem ser usados.

7. Fortalecimento da Inspeção de Entrada de Matérias-Primas Chave

7.1 Fio Eletromagnético

Ao chegar, o fio eletromagnético deve ser amostrado para calibre, tensão de resistência do fio esmaltado, resistividade, espessura do esmalte e aderência do esmalte, para garantir o desempenho elétrico e mecânico.

7.2 Óleo do Transformador

O óleo do transformador deve passar por análise química ao chegar.

7.3 Faixas de Liga Amorfa

Ao chegar, as faixas de liga amorfa devem ser amostradas para perdas totais específicas, espessura e fator de empilhamento.

8. Fortalecimento do Gerenciamento do Ambiente de Produção

Os fabricantes devem controlar rigorosamente a limpeza nas áreas de produção (oficinas de enrolamento, núcleo e componentes de isolamento) para atender aos requisitos ambientais do processo.

9. Fortalecimento do Controle do Processo de Fabricação de Enrolamentos

9.1 Equipamento de Enrolamento

Os equipamentos de enrolamento devem ser equipados com dispositivos de controle de tensão. Devem ser estabelecidos padrões de processo para o enrolamento do condutor, com controle camada por camada do diâmetro externo da bobina.

9.2 Cura da Bobina

As bobinas devem ser assadas e curadas com moldes para garantir que materiais como papel adesivo da bobina sejam totalmente curados, formando uma estrutura integrada com alta resistência mecânica para melhorar a capacidade de suportar curto-circuitos.

9.3 Processo de Secagem

Para bobinas montadas, devem ser estabelecidos requisitos específicos e controles rigorosos para temperatura, duração e nível de vácuo durante o processo de secagem do núcleo.

Nota: Diferenças nas habilidades técnicas do pessoal e no controle de qualidade durante processos como o enrolamento da bobina e a montagem do núcleo podem facilmente levar a falhas na capacidade de suportar curto-circuitos e no aumento de temperatura, afetando significativamente a qualidade do transformador de distribuição.

10. Fortalecimento do Controle de Montagem do Núcleo de Liga Amorfa e da Armadura

Após a montagem dos transformadores com núcleo de liga amorfa, a abertura do núcleo deve estar voltada para baixo para evitar que fragmentos amorfos caiam nos enrolamentos. Os transformadores com núcleo de liga amorfa devem usar estruturas de aperto de alta resistência mecânica para suportar os enrolamentos em uma estrutura robusta.

11. Preenchimento a Vácuo de Óleo e Monitoramento Aperfeiçoado da Qualidade do Óleo

Garanta que os tanques de óleo estejam limpos durante o preenchimento; é recomendado o preenchimento a vácuo. Realize inspeções regulares nas saídas dos tanques de óleo e realize testes de óleo, com pelo menos duas verificações por mês.

12. Fortalecimento do Controle de Qualidade dos Testes de Aceitação na Fábrica

12.1 Pessoal e Equipamentos

Os fabricantes devem empregar pessoal de teste familiarizado com os padrões e métodos de teste relevantes. O equipamento e instrumentos de teste devem atender aos requisitos de precisão padrão e passar por verificação ou calibração por instituições de metrologia legalmente autorizadas.

12.2 Cobertura dos Testes

Todos os itens de teste de fábrica devem ser realizados em cada produto entregue, com registros de teste e cópias de relatórios de fábrica preservados para referência.

Nota: Desvios de equipamentos de teste, métodos de teste não padronizados ou ambientes de teste inadequados podem causar desvios significativos nos dados de teste, levando a produtos não conformes sendo enviados. Os fabricantes devem reforçar os padrões de controle interno e seguir rigorosamente os procedimentos de teste exigidos.

13. Fortalecimento do Controle de Qualidade dos Testes de Tipo e de Capacidade de Suporte a Curto-Circuito

13.1 Amostragem Regular

Os fabricantes devem realizar amostragens regulares de produtos para testes de aumento de temperatura, testes de impulso de raio, medições de nível de som, testes de capacidade de suporte a curto-circuito e outros testes de tipo e especiais. Se os resultados dos testes divergirem significativamente das expectativas de design, os designs devem ser revisados e os controles de processo ajustados.

13.2 Testes Internos

Se os ambientes de teste da fábrica atenderem aos requisitos padrão relevantes e os resultados comparativos com outros laboratórios qualificados forem satisfatórios, os fabricantes podem realizar testes de amostragem internamente, preservando registros e relatórios de teste para referência.

13.3 Testes Externos

Para testes que não podem ser realizados internamente, os produtos devem ser enviados a laboratórios qualificados, com relatórios de teste preservados para referência.

Nota: A prática é o único critério para testar a verdade. Os testes de amostragem realizados pelos fabricantes podem revelar objetivamente o status da qualidade do produto.

14. Padronização dos Requisitos Técnicos para a Aquisição de Matérias-Primas e Componentes

Os fornecedores devem ser obrigados a especificar claramente nos documentos de licitação os fornecedores, modelos, parâmetros-chave e origens das principais matérias-primas e componentes.