Por qué es importante el mantenimiento regular de los transformadores: 5 consecuencias graves de descuidarlo

I. Temperatura Admisible

Cuando un transformador está en funcionamiento, sus bobinas y núcleo de hierro generan pérdidas de cobre y pérdidas de hierro. Estas pérdidas se convierten en energía térmica, lo que provoca que la temperatura del núcleo de hierro y las bobinas del transformador aumente. Si la temperatura supera el valor admisible durante mucho tiempo, el aislamiento perderá gradualmente su elasticidad mecánica y envejecerá.

La temperatura de cada parte del transformador durante el funcionamiento es diferente: la temperatura de las bobinas es la más alta, seguida por la temperatura del núcleo de hierro, y la temperatura del aceite aislante es menor que la de las bobinas y el núcleo de hierro.

La temperatura del aceite en la parte superior del transformador es más alta que la de la parte inferior. La temperatura admisible del transformador durante el funcionamiento se verifica mediante la temperatura del aceite superior. Para los transformadores con aislamiento de Clase A, cuando la temperatura máxima del aire ambiente es de 40°C durante el funcionamiento normal, la temperatura máxima de funcionamiento de las bobinas del transformador es de 105°C.

Dado que la temperatura de las bobinas es 10°C más alta que la del aceite, para prevenir la deterioración de la calidad del aceite, se estipula que la temperatura máxima del aceite superior del transformador no debe superar los 95°C. En circunstancias normales, para prevenir la oxidación acelerada del aceite aislante, la temperatura del aceite superior no debe superar los 85°C.

Para los transformadores con circulación forzada de aceite refrigerado por agua y aire, la temperatura del aceite superior no debe superar con frecuencia los 75°C (la temperatura máxima admisible del aceite superior para estos transformadores es de 80°C).

II. Elevación de Temperatura Admisible

Monitorear solo la temperatura del aceite superior del transformador durante el funcionamiento no garantiza la operación segura del transformador; también es necesario monitorear la diferencia de temperatura entre la temperatura del aceite superior y el aire de enfriamiento, es decir, la elevación de temperatura. La elevación de temperatura del transformador se refiere a la diferencia entre la temperatura del transformador y la temperatura del aire ambiente.

Para los transformadores con aislamiento de Clase A, cuando la temperatura máxima del ambiente es de 40°C, la norma nacional estipula que la elevación de temperatura de las bobinas es de 65°C, y la elevación de temperatura admisible del aceite superior es de 55°C.

Siempre que la elevación de temperatura del transformador no supere el valor especificado, el transformador puede operar de manera segura dentro de la vida útil especificada bajo carga nominal (un transformador puede operar continuamente con carga nominal durante 20 años en condiciones normales de operación).

III. Capacidad Razonable

Durante la operación normal, la carga eléctrica soportada por el transformador debería ser aproximadamente del 75-90% de la capacidad nominal del transformador.

IV. Rango de Corriente Razonable

La corriente desequilibrada máxima del lado de baja tensión del transformador no debe superar el 25% del valor nominal; el rango de variación permitido de la tensión de alimentación del transformador es de ±5% de la tensión nominal. Si se excede este rango, se debe utilizar un cambiador de tomas para ajustar la tensión al rango especificado.

(El ajuste debe realizarse con la alimentación de energía desconectada.) Generalmente, la tensión se ajusta cambiando la posición de la toma en la bobina primaria. El dispositivo utilizado para conectar y cambiar la posición de la toma se llama cambiador de tomas, que ajusta la relación de transformación cambiando el número de vueltas de la bobina de alta tensión del transformador.

Una tensión baja no tiene impacto en el transformador en sí, pero solo reduce ligeramente su salida; sin embargo, tiene un impacto en los equipos eléctricos. Una tensión alta aumenta el flujo magnético, causa la saturación del núcleo de hierro, aumenta las pérdidas del núcleo de hierro y eleva la temperatura del transformador.

V. Sobrecarga

La sobrecarga se divide en dos casos: sobrecarga normal y sobrecarga de emergencia. La sobrecarga normal ocurre cuando el consumo de electricidad del usuario aumenta en condiciones normales de suministro de energía. Esto provocará un aumento de la temperatura del transformador, lo que acelerará el envejecimiento del aislamiento del transformador y reducirá su vida útil. Por lo tanto, generalmente no se permite la operación con sobrecarga.

En circunstancias especiales, el transformador puede operar con sobrecarga por un corto período de tiempo, pero la sobrecarga no debe superar el 30% de la carga nominal en invierno y el 15% de la carga nominal en verano. Además, la capacidad de sobrecarga del transformador debe determinarse según la elevación de temperatura del transformador y las especificaciones del fabricante.

VI. Mantenimiento del Transformador

Las fallas del transformador se dividen en circuito abierto y cortocircuito. Un circuito abierto se puede detectar fácilmente con un multímetro, mientras que las fallas de cortocircuito no se pueden detectar con un multímetro.

1. Inspección de Cortocircuito del Transformador de Potencia

(1) Desconectar todas las cargas del transformador, encender el suministro de energía y verificar la elevación de temperatura en vacío del transformador. Si la elevación de temperatura es relativamente alta (demasiado caliente para tocar), indica que debe haber un cortocircuito parcial interno. Si la elevación de temperatura es normal 15-30 minutos después de encender la energía, el transformador es normal.

(2) Conectar una bombilla de 1000W en serie en el circuito de alimentación del transformador. Cuando se encienda la energía, si la bombilla solo brilla tenue, el transformador es normal; si la bombilla brilla muy fuerte o relativamente fuerte, indica que hay un cortocircuito parcial interno en el transformador.

2. Circuito Abierto del Transformador

Un tipo de circuito abierto es la desconexión de la bobina interna, pero la desconexión del cable de conexión es la más común. Se debe realizar una inspección cuidadosa y soldar nuevamente la parte rota. Si hay una desconexión interna o se ven signos de quemaduras en el exterior, el transformador solo se puede reemplazar con uno nuevo o volver a enrollar sus bobinas.