Quins són els motius pel què els transformadors de tipus sec es queman durant la seva operació?

1 Fenòmen de l'error

Em dedico a la manteniment de primera línia i recentment he trobat problemes amb transformadors de tipus sec. Els transformadors de tipus sec tenen una estructura simple, són fàcils de transportar i mantenir. S'utilitzen ampliament en llocs de distribució elèctrica amb requisits ambientals relativament alts. Gràcies a la seva bona resistència al foc, es poden instal·lar en àrees centrals de càrrega per reduir la pèrdua de tensió i potència.

La companyia de gestió d'immobles per la qual treballo administra 11 comunitats residencials, amb un total de 56 transformadors, amb un nivell de tensió de 6000/400V. D'aquests, 38 són transformadors de tipus sec, model SCB9, amb una capacitat de 160 - 630kVA, tots instal·lats en quadres de commutació d'alta tensió tancats de tipus capsa. Les estacions de distribució d'aquestes comunitats han estat en funcionament menys de 2 anys, i 5 transformadors de tipus sec en operació s'han cremat successivament, afectant greument la vida dels residents. Em sento profundament responsable i he de investigar exhaustivament les raons.

2 Anàlisi de causes

Com a treballador de manteniment de primera línia, els meus col·legues i jo hem inspeccionat, provat i analitzat els transformadors de tipus sec que s'han cremat. Durant els 5 accidents, el temps era bo, no hi havia acumulació d'aigua o humitat al canal de cables al fons del transformador, i no hi havia sobretensió al sistema abans ni després dels accidents. Comprovant els informes recents de proves d'alta tensió, l'aïllament era bo, i la diferència de resistència directa complia amb els estàndards.

Per trobar les raons, la companyia va convidar experts rellevants per a consultes. Vaig participar a la investigació in situ i vaig descobrir que els conductes de dissipació de calor dels transformadors de tipus sec que s'han cremat estaven obstruïts. Després de la dissecció, es va veure que l'aïllament de les bobines residuals era fragile i presentava creixements uniformes, indicant que les bobines havien estat funcionant a altes temperatures durant molt de temps.

Es va saber que els accidents van ocórrer tots entre juliol i setembre, amb temps calent i càrrega elèctrica màxima. Els transformadors de tipus sec havien estat funcionant a plena càrrega en els quadres tancats durant molt de temps. Una inspecció més detallada va revelar que els conductes de dissipació de calor estaven obstruïts per les plaques de ranures dels cables de control, causant que la temperatura dels transformadors continués augmentant. A més, l'únic dispositiu d'alarma de temperatura estava instal·lat a la sala del transformador, sense poder transmetre les alarmes de sobretensió de manera oportuna.

L'operació a llarga durada a altes temperatures redueix la resistència aïllant. Especialment, les bobines d'alta tensió tenen un nivell de tensió elevat, i la disminució de la força aïllant és propensa a produir descàrregues, incrementant la corrent de fuga entre les capes, voltants i cap a terra del transformador, augmentant la pèrdua de potència activa i la temperatura de manera contínua, formant un cicle viciós. Finalment, el material aïllant perd la seva capacitat aïllant, i ocorren ruptures i cremades de l'aïllament entre capes i voltants. Això és la raó principal pel cremat dels transformadors de tipus sec, i també ho he sentit realment en la pràctica de manteniment in situ.

3 Mesures de tractament
3.1 Transformació de quadres i instal·lació de dispositius

He participat en la transformació dels quadres dels transformadors de tipus sec per part de la companyia. Hem taladrat les plaques de ferro, hem establert conductes d'aire al voltant dels quadres dels transformadors, i hem instal·lat dispositius d'alarma de temperatura remota i protecció de tall automàtic per altas temperatures. Això permet monitorar i reaccionar més ràpidament a les anormalitats de temperatura, assegurant el funcionament dels equips, i és una mesura específica que he implementat en la pràctica de manteniment.

3.2 Instal·lació de ventiladors de refredament

Per als transformadors de tipus sec de 400kVA i superiors, he assistit a l'instal·lació de ventiladors de refredament, que poden iniciar i aturar-se automàticament segons la temperatura establerta, eliminant defectes potencials dels transformadors en funcionament i evitant accidents sencers. En la manteniment diari, també presto atenció a l'estat de funcionament d'aquests ventiladors.

3.3 Monitoratge remot de les sales de distribució

Per a la sala de distribució del transformador de 630kVA, a través de la transmissió, monitoratge i supervisió en línia de la temperatura de funcionament, aïllament i altres paràmetres del transformador, com a treballador de primera línia, puc conèixer oportunament l'estat de salut dels equips d'alta tensió, assegurant el funcionament fiable dels transformadors de tipus sec, i també em resulta convenient consultar aquestes dades de monitoratge durant la manteniment.

4 Mesures preventives
4.1 Requisits d'inspecció diària

La companyia ens exigeix als encarregats d'operació i manteniment que realitzem una inspecció de patrulla dels equips d'alta tensió a la sala de distribució una vegada al dia, especialment l'estat de funcionament dels transformadors de tipus sec. Realitzo aquesta tasca amb seriositat cada dia, i comunico els problemes de manera oportuna per assegurar el funcionament segur dels equips. Això és una part important del meu treball diari.

4.2 Especificacions de detecció de temperatura

S'utilitza un termòmetre infraroig per mesurar la temperatura de les parts de connexió conductora dels equips d'alta tensió. La companyia estipula que la detecció s'ha de realitzar una vegada a la setmana en primavera, tardor i hivern, i una vegada al dia en estiu. Opero estrictament segons aquesta freqüència per assegurar que les anormalitats de temperatura es puguin detectar de manera oportuna.

4.3 Inspecció completa de les estacions de distribució

Per a les estacions de distribució sense accidents, he participat en la inspecció i prova completa, he establert dispositius de dissipació de calor adequats per als transformadors de tipus sec, assegurant una bona ventilació, eliminant perillos potencials dels equips, i adoptant mesures per als punts d'aïllament feble. He acumulat experiència en les operacions reals i també he vist bons resultats.

5 Conclusió

Degut a que el quadre de commutació blindat té un volum petit, una estructura compacta i un efecte de dissipació de calor deficient, i el transformador està instal·lat en un quadre tancat, s'ha d'adoptar un mètode de refredament adequat segons la capacitat per evitar accidents sencers dels transformadors de tipus sec causats per un disseny irracional.

Cal destacar especialment que els transformadors de tipus sec normals han de passar un test de creixement de temperatura quan s'inicien en el quadre, per entendre la temperatura màxima de funcionament a llarg termini, i eliminar perillos potencials deixats a la xarxa elèctrica degut a la detecció i construcció no estàndard.

Després de la implementació de les mesures preventives, no s'han produit accidents similars als transformadors de tipus sec en funcionament, millorant eficientment la fiabilitat, i proporcionant una garantia per al funcionament segur de la xarxa elèctrica. Com a treballador de manteniment de primera línia, tinc més confiança en tractar la manteniment d'aquests equips.