Guia de les bobines del transformador: Funcions Estructura Tipus i Manteniment

1. Funcions dels embolcaments del transformador

La funció principal dels embolcaments del transformador és conduir les connexions de les bobines cap a l'exterior. Serveixen com a components aïllants entre les connexions i la cisterna d'oli, així com dispositius de fixació per a les connexions.

Durant el funcionament del transformador, els embolcaments porten continuament corrents de càrrega i, en cas de curcircuit extern, suporten corrents de curcircuit. Per tant, els embolcaments del transformador han de complir els següents requisits:

• Possuir una resistència elèctrica especificada i suficient resistència mecànica;

• Tenir una bona estabilitat tèrmica per suportar sobrecaloraments instantanis durant els curcircuits;

• Disposar d'una estructura compacta i lleugera, excel·lent hermeticitat, gran versatilitat i facilitat de manteniment.

2. Estructura externa dels embolcaments

Els components externs d'un embolcament inclouen: taules terminals, connectors de connexió, cobertes contra la pluja, nivells d'oli, plugues d'oli, reservoris d'oli, mànigues de porcellana superiors, escuts inferiors, anelles de elevació, vànals d'oli, plaques de nomenclatura, plugues de ventilació, embolcaments de connexió, mànigues de porcellana inferiors, i esferes d'equilibri.

3. Estructura interna dels embolcaments

• Estructura d'aïllament principal: Composta per un capacitor cilíndric multicapa, fet de paper cable impregnat d'oli i electrodos equilibradors de full d'alumini; l'aïllament extern s'obté mitjançant mànigues de porcellana, que també serveixen com a contenidors per a l'oli del transformador.

• Hermeticitat: Utilitza una estructura totalment hermètica, amb l'oli intern del transformador formant un sistema independent no afectat per les condicions atmosfèriques externes.

• Mètode de connexió: La connexió global utilitza un amarre mecànic fort amb muelles, assegurant tant l'hermeticitat com la compensació de l'expansió/retracció de longitud causada pels canvis de temperatura.

El reservori d'oli al capdamunt de l'embolcament s'utilitza per ajustar les fluctuacions de volum d'oli causades pels canvis de temperatura, evitant variacions significatives de pressió interna; el nivell d'oli del reservori pot monitoritzar el nivell d'oli en temps real durant l'operació. L'esfera d'equilibri a la part posterior millora la distribució del camp elèctric, reduint la distància d'aïllament entre la part posterior de l'embolcament i els components o bobines a terra.

L'embolcament petit a la pantalla final dels embolcaments de capacitors d'oli-paper es pot utilitzar per a proves de capacitance, factor de pèrdues dielèctriques i descàrregues parcials de transformadors. Durant l'operació normal, aquest embolcament petit ha de ser fiablement a terra. Quan es desmunta l'embolcament petit de la pantalla final, cal tenir cura de prevenir la rotació o l'extirpació de la barra de l'embolcament petit, per evitar la desconnexió dels conductors o el danys al full de cobre de l'electrode.

4. Disposició dels embolcaments de transformadors trifàsics

Quan es veu des del costat de l'embolcament d'alta tensió del transformador, la disposició d'esquerra a dreta es etiqueta de la següent manera:

• Costat d'alta tensió: O, A, B, C

• Costat de mitja tensió: Om, Am, Bm, Cm

• Costat de baixa tensió: O, a, b, c

5. Classificació dels embolcaments segons el material i l'estructura d'aïllament

Els embolcaments es poden classificar en tres categories:

• Embolcaments d'aïllament simple: Inclouen embolcaments de porcellana pura i embolcaments de resina;

• Embolcaments d'aïllament compost: Dividits més endavant en embolcaments d'oli, gel i gas;

• Embolcaments de capacitor: Inclouen embolcaments de capacitor d'oli-paper i embolcaments de capacitor de resina-paper.

6. Embolcaments de capacitor d'oli-paper

Segons l'estructura de portada de corrent, els embolcaments de capacitor d'oli-paper es poden dividir en tipus de passada de cable i tipus de portada de corrent de conducte. D'entre ells, el tipus de portada de corrent de conducte es classifica més endavant en tipus de connexió directa i tipus de passada de barra, basant-se en el mètode de connexió entre el terminal lateral d'oli i l'embolcament. Els embolcaments de passada de cable i de portada de corrent de conducte de connexió directa són ampliament utilitzats en sistemes d'energia, mentre que els embolcaments de capacitor d'oli-paper de passada de barra són menys comuns.

El procés de fabricació del nucli del capacitor per a embolcaments de capacitor és el següent: Començant amb un tub conductor de cobre buit com a base, es voltea primer una capa de paper cable d'una espessor de 0,08-0,12 mm com a capa d'aïllament, seguit d'una capa de full d'alumini d'una espessor de 0,01 mm o 0,007 mm com a escut de capacitor; aquest volteig alternat de paper cable i full d'alumini es repeteix fins a assolir el nombre de capes i l'espessor requerits.

Això forma un circuit de capacitor en sèrie multicapa, on el tub conductor té el potencial més alt, i el full d'alumini més exterior està a terra (escut de terra). Segons el principi de divisió de tensió de capacitor en sèrie, la tensió entre el tub conductor i la terra és igual a la suma de les tensions entre cada capa d'escut de capacitor, i la tensió entre les capes d'escut és inversament proporcional a la seva capacitance. Això assegura que la tensió total es distribueixi uniformement a través de tota la capa d'aïllament del nucli del capacitor, aconseguint un disseny compacte i lleuger per a l'embolcament.