ترانسفورماتور بوشینگ: عملکرد، انواع و راهنمای نصب

ترانسفورماتور پوشش‌ها: عایق بندی خارجی و اجزای حامل جریان

پوشش‌های ترانسفورماتور اصلی‌ترین دستگاه‌های عایق بندی خارجی هستند که روی مخزن ترانسفورماتور نصب می‌شوند. سیم‌های منبع و مقصد ترانسفورماتور باید از طریق این پوشش‌های عایق بندی عبور کنند که عایق بندی بین سیم‌ها و همچنین بین سیم‌ها و مخزن ترانسفورماتور را فراهم می‌کنند، در حالی که همچنین به عنوان دستگاهی برای ایمن‌سازی مکانیکی سیم‌ها عمل می‌کنند.

بر اساس سطح ولتاژ، پوشش‌های ترانسفورماتور در چند نوع مختلف موجود هستند: پوشش‌های سرامیکی، پوشش‌های پر از روغن و پوشش‌های نوع کندانسور.

• پوشش‌های سرامیکی معمولاً در ترانسفورماتورهای با ولتاژ ۱۰ کیلوولت و زیر آن استفاده می‌شوند. آن‌ها شامل یک شاخه مسی رسانا هستند که از طریق یک پوشش سرامیکی عبور می‌کند و هوا عایق بندی داخلی را فراهم می‌کند.

• پوشش‌های پر از روغن معمولاً در ترانسفورماتورهای کلاس ۳۵ کیلوولت استفاده می‌شوند. این پوشش‌ها در داخل پوشش سرامیکی با روغن عایق پر شده‌اند که یک رسانای مسی از طریق آن عبور می‌کند و با کاغذ مشبک شده با روغن عایق می‌شود.

• پوشش‌های نوع کندانسور در ترانسفورماتورهای ولتاژ بالا بیش از ۱۰۰ کیلوولت استفاده می‌شوند. آن‌ها شامل یک واحد عایق بندی اصلی (هسته کندانسور)، پوشش‌های سرامیکی بالا و پایین، آغوش اتصال، مخزن روغن (محافظ)، مجموعه فنر، پایه، حلقه سطحی (سایه کرونا)، ترمینال اندازه‌گیری، ترمینال خط، لاستیک‌های رزینی و روغن عایق هستند.

پوشش‌های ترانسفورماتور به منظور خارج کردن سیم‌های منبع و مقصد ولتاژ بالا و ولتاژ پایین از مخزن روغن عمل می‌کنند. آن‌ها نه تنها عایق بندی بین سیم‌ها و زمین را فراهم می‌کنند بلکه نقش مهمی در ایمن‌سازی سیم‌ها دارند. به عنوان یکی از اجزای حامل جریان ترانسفورماتور، پوشش‌ها در طول عملکرد عادی به طور مداوم جریان بار را حمل می‌کنند و باید در حالت خرابی خارجی جریان کوتاه را تحمل کنند.

بنابراین، الزامات زیر برای پوشش‌های ترانسفورماتور وجود دارد:

• باید قدرت عایق بندی الکتریکی مشخص شده و قدرت مکانیکی کافی داشته باشند.

• باید پایداری حرارتی خوب داشته باشند و قادر به تحمل گرم شدن موقت در شرایط کوتاه شدن باشند.

• باید اندازه کوچک، وزن کم، عملکرد مهر و موم‌بندی عالی، قابل تعویض بودن بالا و راحتی نگهداری داشته باشند.

پوشش اصلی شامل هسته کندانسور، مخزن روغن، فلانژ و پوشش‌های سرامیکی بالا و پایین است. عایق بندی اصلی هسته کندانسور است که از لایه‌های ظرفیتی مرکزی تشکیل شده که به صورت سری به هم متصل شده‌اند. این مجموعه در یک کámara مختومه قرار دارد که توسط پوشش‌های سرامیکی بالا و پایین، مخزن روغن، فلانژ و پایه تشکیل شده است. این کámara با روغن ترانسفورماتور مخصوص پر شده است که ساختار عایق بندی روغن-کاغذی را ایجاد می‌کند. لاستیک‌های رزینی مقاوم در برابر روغن در نقاط تماس بین اجزای اصلی استفاده می‌شود. تمام اجزا با یک نیروی پیش‌بار مرکزی که از طریق مجموعه قوی فنرها در مخزن روغن اعمال می‌شود، به هم متصل می‌شوند که اطمینان می‌دهد کل پوشش به صورت مختومه باقی بماند.

فلانژ با یک پلاگ تهویه، دستگاه نمونه‌برداری روغن و ترمینال‌های اندازه‌گیری ضریب تلفات دی الکتریک (tan δ) و تخلخل جزئی (PD) مجهز است. در طول عملکرد، پوشش محافظ ترمینال اندازه‌گیری باید نصب شود تا اطمینان حاصل شود که اسکرین (نقاط تست) به طور موثق زمین شود؛ شرایط باز مطلقاً ممنوع است.

دو روش اصلی اتصال بین پوشش و سیم‌های ولتاژ بالای ترانسفورماتور وجود دارد:

• نوع نفوذ کابل

• نوع حامل جریان شاخه رسانا

بازرسی قبل از نصب پوشش‌های ترانسفورماتور:

قبل از نصب، بررسی‌های زیر باید انجام شود:

• بررسی سطح سرامیکی برای وجود ترک یا آسیب.

• امنیت تمیز بودن سطوح داخلی گردن فلانژ و حلقه سطحی.

• تایید اینکه پوشش تمام آزمون‌های مورد نیاز را با موفقیت گذرانده است.

• برای پوشش‌های پر از روغن، تأیید اینکه نشانگر سطح روغن به طور عادی عمل می‌کند و بررسی وجود تسرب روغن.

پوشش‌ها باید تحت شرایط مشخص شده توسط نامگذاری مدل خود استفاده شوند و احتیاط‌های زیر باید رعایت شوند:

• تمامیت مهر و موم‌بندی: تضمین مختوم بودن پوشش کلیدی برای دستیابی به عمر مفید طولانی است. هر نقطه مهر و موم‌بندی که در طول نصب یا نگهداری مختل شده باشد باید به دقت به وضعیت مختوم اولیه خود بازگردانده شود.

• کنترل و تنظیم سطح روغن: سطح روغن در داخل پوشش باید در طول عملکرد به طور دوره‌ای مورد نظارت قرار گیرد. اگر سطح روغن خیلی بالا یا خیلی پایین باشد، تنظیم لازم است.

• اگر سطح روغن خیلی بالا باشد، روغن اضافی می‌تواند به آرامی از طریق پلاگ تخلیه روغن روی فلانژ تخلیه شود.

• اگر سطح روغن خیلی پایین باشد، روغن ترانسفورماتور با کیفیت مشابه مشخص شده روی صفحه مشخصات باید از طریق دهانه پرکننده مخزن روغن اضافه شود.

• برای پوشش‌هایی که نتایج آزمون سالانه پیشگیرانه روغن آن‌ها به طور مداوم نرمال است، فاصله بین آزمون‌های پیشگیرانه می‌تواند به طور مناسب افزایش یابد تا فرکانس نمونه‌برداری روغن کاهش یابد. هر مشکلی باید به تولیدکننده ارجاع داده شود. پوشش نباید توسط کاربر تجزیه شود.

روند صحیح نمونه‌برداری روغن:
منطقه اطراف پلاگ تخلیه روغن روی فلانژ را تمیز کنید. پلاگ را باز کنید و نوک نمونه‌برداری تخصصی را به آرامی به سوراخ میانی پلاگ پیچیده و به تخته مهر و موم داخلی برسانید. نوک را سفت کنید تا لاستیک مهر و موم فشرده شود و روغن ترانسفورماتور در داخل پوشش از طریق نوک بیرون رود. پس از نمونه‌برداری، مراحل فوق را معکوس کنید تا وضعیت مختوم اولیه بازگردد.

توجه: در حین خارج کردن نوک، پلاگ تخلیه روغن را آزاد نکنید. اگر آزاد شود، فوراً پلاگ را با اسپانر مناسب بسته کنید.

زمین‌کردن ترمینال اندازه‌گیری:
یک ترمینال اندازه‌گیری روی فلانژ پوشش قرار دارد. در زمان اندازه‌گیری ضریب تلفات دی الکتریک یا تخلخل جزئی، پوشش ترمینال را خارج کرده و سیم آزمون را متصل کنید - پین ترمینال از فلانژ جدا شده است. پس از آزمون، پوشش ترمینال باید به طور محکم جایگزین شود تا اطمینان حاصل شود که به طور موثق زمین شده است. ترمینال اندازه‌گیری در طول عملکرد هرگز نباید باز بماند.

یادداشت در مورد اندازه‌گیری ضریب تلفات دی الکتریک:
مقدار ضریب تلفات دی الکتریک که در محل با ولتاژ ۱۰ کیلوولت اندازه‌گیری می‌شود ممکن است به دلیل تأثیراتی مانند دستگاه اندازه‌گیری، موقعیت پوشش و شرایط محیطی با داده‌های آزمون کارخانه متفاوت باشد. توصیه می‌شود از پل شرینگ ولتاژ بالا برای اندازه‌گیری استفاده شود و داده‌های به دست آمده در شرایط ولتاژ بالا باید معتبر در نظر گرفته شوند.