Por que a Manutenção Regular de Transformadores é Importante: 5 Consequências Sérias de Ignorá-la

I. Temperatura Permissível

Quando um transformador está em operação, suas bobinas e núcleo de ferro geram perdas de cobre e perdas de ferro. Essas perdas são convertidas em energia térmica, causando o aumento da temperatura do núcleo de ferro e das bobinas do transformador. Se a temperatura exceder o valor permitido por um longo período, a isolamento irá gradualmente perder sua elasticidade mecânica e envelhecer.

A temperatura de cada parte do transformador durante a operação é diferente: a temperatura das bobinas é a mais alta, seguida pela temperatura do núcleo de ferro, e a temperatura do óleo isolante é menor que a das bobinas e do núcleo de ferro.

A temperatura do óleo na parte superior do transformador é mais alta do que na parte inferior. A temperatura permissível do transformador durante a operação é verificada pela temperatura do óleo superior. Para transformadores com isolamento Classe A, quando a temperatura máxima do ar ambiente é de 40°C durante a operação normal, a temperatura máxima de operação das bobinas do transformador é de 105°C.

Como a temperatura das bobinas é 10°C mais alta do que a do óleo, para evitar a deterioração da qualidade do óleo, estipula-se que a temperatura máxima do óleo superior do transformador não deve exceder 95°C. Em circunstâncias normais, para evitar a oxidação acelerada do óleo isolante, a temperatura do óleo superior não deve exceder 85°C.

Para transformadores com resfriamento forçado a óleo e água ou ar, a temperatura do óleo superior não deve frequentemente exceder 75°C (a temperatura máxima permitida do óleo superior para tais transformadores é de 80°C).

II. Elevação de Temperatura Permissível

Monitorar apenas a temperatura do óleo superior do transformador durante a operação não garante a operação segura do transformador; também é necessário monitorar a diferença de temperatura entre o óleo superior e o ar de resfriamento, isto é, a elevação de temperatura. A elevação de temperatura do transformador refere-se à diferença entre a temperatura do transformador e a temperatura do ar ambiente.

Para transformadores com isolamento Classe A, quando a temperatura máxima do ambiente é de 40°C, a norma nacional estipula que a elevação de temperatura das bobinas é de 65°C, e a elevação de temperatura permissível do óleo superior é de 55°C.

Desde que a elevação de temperatura do transformador não exceda o valor especificado, o transformador pode operar com segurança dentro do prazo de vida útil especificado sob carga nominal (um transformador pode operar continuamente com carga nominal por 20 anos em operação normal).

III. Capacidade Apropriada

Durante a operação normal, a carga elétrica suportada pelo transformador deve ser aproximadamente 75-90% da capacidade nominal do transformador.

IV. Faixa de Corrente Apropriada

A corrente desequilibrada máxima do lado de baixa tensão do transformador não deve exceder 25% do valor nominal; a variação permitida da tensão de alimentação do transformador é de ±5% da tensão nominal. Se essa faixa for excedida, um seletor de derivação deve ser usado para ajuste, trazendo a tensão para a faixa especificada.

(O ajuste deve ser feito com a energia desligada.) Geralmente, a tensão é ajustada alterando a posição da derivação na bobina primária. O dispositivo usado para conectar e alternar a posição da derivação é chamado de seletor de derivação, que ajusta a relação de transformação alterando o número de espiras da bobina de alta tensão do transformador.

Baixa tensão não tem impacto no próprio transformador, mas apenas reduz ligeiramente sua saída; no entanto, tem impacto no equipamento elétrico. Alta tensão aumenta o fluxo magnético, causa saturação do núcleo de ferro, aumenta as perdas do núcleo de ferro e eleva a temperatura do transformador.

V. Sobrecarga

A sobrecarga é dividida em dois casos: sobrecarga normal e sobrecarga de emergência. A sobrecarga normal ocorre quando o consumo de eletricidade do usuário aumenta sob condições normais de fornecimento de energia. Isso fará com que a temperatura do transformador aumente, levando ao envelhecimento acelerado do isolamento do transformador e à redução da vida útil. Portanto, a operação em sobrecarga geralmente não é permitida.

Em circunstâncias especiais, o transformador pode operar com sobrecarga por um curto período, mas a sobrecarga não deve exceder 30% da carga nominal no inverno e 15% da carga nominal no verão. Além disso, a capacidade de sobrecarga do transformador deve ser determinada de acordo com a elevação de temperatura do transformador e as especificações do fabricante.

VI. Manutenção do Transformador

As falhas do transformador são divididas em circuito aberto e curto-circuito. O circuito aberto pode ser facilmente detectado com um multímetro, enquanto as falhas de curto-circuito não podem ser detectadas com um multímetro.

1. Inspeção de Curto-Circuito do Transformador de Potência

(1) Desconecte todas as cargas do transformador, ligue a fonte de alimentação e verifique a elevação de temperatura do transformador sem carga. Se a elevação de temperatura for relativamente alta (muito quente para tocar), indica que há um curto-circuito parcial interno. Se a elevação de temperatura for normal 15-30 minutos após a ligação da energia, o transformador está normal.

(2) Conecte uma lâmpada de 1000W em série no circuito de alimentação do transformador. Quando a energia for ligada, se a lâmpada brilhar fracamente, o transformador está normal; se a lâmpada brilhar muito ou relativamente brilhante, indica que há um curto-circuito parcial interno no transformador.

2. Circuito Aberto do Transformador

Um tipo de circuito aberto é a desconexão da bobina interna, mas a desconexão do fio de ligação é a mais comum. Deve-se realizar uma inspeção cuidadosa, e a parte quebrada deve ser resoldada. Se houver uma desconexão interna ou sinais visíveis de queima externamente, o transformador só pode ser substituído por um novo ou ter suas bobinas reenroladas.