Transformador de aceite conservador: Tipos Estructura e Funcións explicadas

Introdución ao conservador de aceite do transformador

O conservador de aceite é un dispositivo crucial para o almacenamento de aceite nos transformadores. Cando a carga do transformador aumenta e a temperatura do aceite asciende, o aceite dieléctrico dentro do tanque se expande debido ao calor, facendo que o exceso de aceite flua ao conservador. Por contra, cando a temperatura desce, o aceite no conservador volve ao tanque. Este proceso permite a regulación automática do nivel de aceite, permitindo que o conservador sirva tanto para o almacenamento como para a reposición de aceite, asegurando que o tanque permanezca completamente cheo de aceite.

Ao mesmo tempo, o conservador reduce a área de contacto entre o aceite do transformador e o aire. A humidade, o polvo e os lodos oxidados de aceite absorbidos do aire decántanse na armadilha de sedimentos na parte inferior do conservador, retardando significativamente a degradación do aceite do transformador.

Estructura do conservador de aceite

O corpo do conservador é un contedor cilíndrico feito de placas de acero soldadas, cun volume aproximadamente do 10% da capacidade total do tanque. Está montado horizontalmente na parte superior do tanque e conectado ao tanque principal a través dunha tubería mediante un relé de gas, permitindo que o nivel de aceite suba e baixe libremente con cambios de temperatura. Nas condicións normais de funcionamento, o nivel mínimo de aceite no conservador debe ser superior ao elevador do bornal de alta tensión; para bornais con estructura conectada, o nivel mínimo de aceite debe estar por encima da parte superior do bornal. Un indicador de nivel de aceite de vidro (ou indicador de nivel de aceite) está instalado no lado do conservador para a monitorización en tempo real dos cambios no nivel de aceite.

Tipos de conservadores de aceite

Actualmente, existen tres tipos principais de conservadores de aceite de transformador:

• Conservador de tipo cápsula: Dispón dunha cápsula de borracha no interior que isola o aceite do transformador da atmosfera externa mentres proporciona espazo para a expansión e contracción térmica.

• Conservador de tipo diafragma: Utiliza un diafragma de borracha para separar o aceite do aire e proporciona o volume necesario para a expansión e contracción térmica.

• Conservador de tipo corrugado: Emprega un dispositivo de expansión de fuelle metálico para isolar o aceite da atmosfera e acomodar cambios no volumen de aceite. Os conservadores corrugados divídense en tipos de aceite interno e externo, sendo o tipo de aceite interno de mellor rendemento pero de maior tamaño.

Métodos de selado dos conservadores de aceite

• Conservador aberto (non selado): O aceite do transformador está exposto directamente ao aire externo. Este deseño ten un mal selado, facendo que o aceite sexa propenso á humidade e oxidación, resultando en un exceso de humidade e contido de gas, que afecta a operación segura do transformador. Este tipo foi en gran medida eliminado e só se atopan en algúns transformadores de baixa tensión e pequena capacidade.

• Conservador de tipo cápsula: Equipado cunha cápsula de borracha resistente ao aceite no interior do conservador para isolar o aceite do aire. A cápsula comunica coa atmosfera a través dunha tubería respiradora e un desecante, expandíndose e contraindo con cambios no nivel de aceite. No entanto, a cápsula é susceptible de envellecemento e fisuración, permitindo que a humidade e o aire entren no aceite, provocando a degradación do aceite, reducindo o rendemento dieléctrico e aumentando a perda dieléctrica. É necesaria a substitución regular de gel de sílice, e en casos graves pode ser necesaria a filtración do aceite ou a manutención durante un corte de corrente. A súa aplicación está diminuíndo gradualmente.

• Conservador de tipo diafragma: Utiliza unha estrutura de diafragma feita de dúas capas de tecido de nailon intercaladas con borracha de cloropreno e recuberta de borracha de nitrilo no exterior. No entanto, ten altos requisitos para os procesos de instalación e manutención, con problemas como fugas de aceite e danos nos componentes de borracha que afectan a seguridade, fiabilidade e limpeza operativa do suministro de enerxía. A súa utilización tamén está diminuíndo gradualmente.

• Conservador selado de tipo metal corrugado (aceite interno): Utiliza un elemento elástico metálico como compensador, unha tecnoloxía madura ampliamente utilizada en sistemas de enerxía durante máis de 20 anos, estendendo a tecnoloxía de expansores metálicos de placa utilizados en transformadores de instrumentos.

• Conservador vertical de aceite interno: Utiliza fuelles como contedores de aceite, con múltiples fuelles conectados en paralelo e instalados verticalmente nunha base, con unha cuberta de polvo externa engadida, e a compensación do volumen de aceite lograda polo movemento vertical dos fuelles, cun aspecto principalmente rectangular.

• Conservador horizontal de aceite externo: Utiliza fuelles como un balón de aire, colocados horizontalmente dentro do cilindro do conservador, con aceite dieléctrico recheado entre o lado externo dos fuelles e o cilindro, e o interior dos fuelles conectado ao aire externo. A compensación do volumen de aceite lograse pola expansión e contracción dos fuelles, cambiando o volume interno do conservador, cun aspecto cilíndrico colocado horizontalmente.

Características do conservador de aceite de tipo metal corrugado

• A cavidade central está equipada cun amortecedor como dispositivo de protección de presión, que pode mitigar o impacto de aumentos súbitos da presión interna de aceite no corpo do conservador. Cando a presión alcanza o límite, o núcleo se rompe para liberar a presión, protexendo o corpo do transformador e aumentando a fiabilidade operativa, unha característica única non atopada en outros conservadores.

• O núcleo consiste en unha ou varias unidades de fuelles, cunha cuberta protectora externa. O exterior do núcleo está exposto á atmosfera, facilitando unha boa dissipación de calor e ventilación, promovendo a circulación do aceite, reducindo a temperatura interna do aceite e mellorando a fiabilidade operativa.

• O indicador de nivel de aceite moveuse sincronicamente coa expansión e contracción do núcleo, ofrecendo alta sensibilidade. Os cambios no nivel de aceite poden observarse directamente a través dunha ventá de visión na cuberta protectora, proporcionando lecturas intuitivas e fiables. Un interruptor de límite para a alarma de nivel de aceite está instalado na cuberta protectora, satisfacendo os requisitos para a operación sen supervisión.

• Non existe o fenómeno de nivel de aceite falso: Os conservadores tradicionais teñen dificultades para expulsar completamente o aire, poido causar niveis de aceite falsos. Este deseño, co seu sensible movemento do núcleo e unha placa de equilibrio de acero que crea unha leve presión positiva, expulsa eficazmente o aire interno ata que se alcanza o nivel de aceite desexado, eliminando os niveis de aceite falso.

• Os expansores de fuelles metálicos non son adecuados para os tanques de aceite de cambio de tomas sobrecarga: O cambio de tomas sobrecarga, un componente clave do transformador, axusta frecuentemente a tensión segundo as condicións de carga durante a operación. Os arcos xerados durante o axuste provocan a descomposición do aceite e a produción de gas. O volume limitado dos expansores de fuelles metálicos totalmente selados impide a liberación de gas, requirendo unha ventilação frequente in situ. Polo tanto, os fabricantes e usuarios non recomiendan o uso de expansores de fuelles metálicos totalmente selados para pequenos conservadores de cambios de tomas sobrecarga.