Transformer Bushings: External Insulation and Current-Carrying Components
Ang mga transformer bushings ay ang pangunahing panlabas na insulasyon na nakalagay sa tangki ng transformer. Ang mga lead mula sa mga winding ng transformer ay kailangang lumampas sa mga insulating bushings na ito, na nagbibigay ng insulasyon sa pagitan ng mga lead at sa pagitan ng mga lead at tangki ng transformer, habang nagbibigay din ng mekanikal na seguridad sa mga lead.
Bumabago ang uri ng transformer bushings depende sa antas ng voltage: porcelain bushings, oil-filled bushings, at capacitor-type bushings.
Ang mga porcelain bushings ay karaniwang ginagamit sa mga transformer na may rating na 10 kV at ibaba. Ito ay binubuo ng isang conductive copper rod na lumalampas sa isang porcelain housing, na ang hangin ang nagbibigay ng panloob na insulasyon.
Ang mga oil-filled bushings ay karaniwang ginagamit sa 35 kV-class transformers. Ang mga bushings na ito ay puno ng insulating oil sa loob ng porcelain housing, kung saan lumalampas ang isang copper conductor, na insulate ng oil-impregnated paper.
Ang mga capacitor-type bushings ay ginagamit sa high-voltage transformers na higit sa 100 kV. Ito ay binubuo ng pangunahing insulating unit (capacitor core), upper at lower porcelain housings, connecting sleeve, oil reservoir (conservator), spring assembly, base, grading ring (corona shield), measuring terminal, line terminal, rubber gaskets, at insulating oil.
Ang mga transformer bushings ay nagbibigay ng daan para sa mga internal high-voltage at low-voltage winding leads na lumabas ng tangki ng langis. Hindi lamang sila nagbibigay ng insulasyon sa pagitan ng mga lead at lupa, kundi naglalaro rin sila ng mahalagang papel sa pagsiguro ng mga lead. Bilang isa sa mga current-carrying components ng transformer, ang mga bushings ay patuloy na nagdadala ng load current sa normal na operasyon at kailangang matiis ang short-circuit current sa panahon ng external faults.
Kaya, ang mga sumusunod na requirement ay naglalapat sa mga transformer bushings:
Dapat may tiyak na electrical insulation strength at sapat na mechanical strength.
Dapat ipakita ang mabuting thermal stability at kaya ang sandaling overheating sa panahon ng short-circuit conditions.
Dapat magkaroon ng kompak na sukat, light weight, excellent sealing performance, mataas na interchangeability, at madali sa maintenance.
Ang bushing ay pangunahing binubuo ng isang capacitor core, oil reservoir, flange, at upper/lower porcelain housings. Ang pangunahing insulasyon ay ang capacitor core, na nabuo ng concentric capacitive layers na konektado sa series. Ang assembly na ito ay naka-enclose sa isang sealed chamber na nabuo ng upper at lower porcelain housings, oil reservoir, flange, at base. Ang chamber ay puno ng treated transformer oil, na nagreresulta sa isang oil-paper insulation structure. Ang oil-resistant rubber gaskets ay ginagamit sa contact surfaces sa pagitan ng mga pangunahing bahagi. Ang lahat ng mga bahagi ay pinipiga ng magkasabay sa pamamagitan ng isang central preloading force na inilapat sa pamamagitan ng isang set ng malakas na springs na nasa oil reservoir, na nagse-secure na ang buong bushing ay mananatiling hermetically sealed.
Ang flange ay may air vent plug, oil sampling device, at terminals para sa pagsukat ng dielectric loss (tan δ) at partial discharge (PD). Sa panahon ng operasyon, ang protective cover ng measuring terminal ay dapat na i-install upang matiyak ang reliable grounding ng screen (test tap); ang open-circuit conditions ay hindi pinapayagan.
Mayroong dalawang pangunahing paraan ng koneksyon sa pagitan ng bushing at high-voltage leads ng transformer:
Cable-penetration type
Conductor-rod current-carrying type
Pre-Installation Inspection ng Transformer Bushings:
Bago ang installation, ang mga sumusunod na checks ay dapat na maisagawa:
Suriin ang surface ng porcelain para sa mga cracks o damage.
Siguraduhin na ang inner surfaces ng flange neck at grading ring ay lubos na linisin.
Kumpirmahin na ang bushing ay lumampas sa lahat ng kinakailangang tests.
Para sa oil-filled bushings, siguraduhin na ang oil level indication ay normal at suriin ang anumang oil leakage.
Ang mga bushings ay dapat gamitin sa kondisyon na tinukoy ng kanilang model designation, at ang mga sumusunod na precautions ay dapat sundin:
Sealing Integrity: Mahalaga ang pagseal ng bushing upang makamit ang mahabang serbisyo. Ang anumang seal points na napinsala sa panahon ng installation o maintenance ay dapat mapabalik sa kanilang orihinal na sealed condition.
Oil Level Control and Adjustment: Ang oil level sa loob ng bushing ay dapat pagsuriin nang regular sa panahon ng operasyon. Kung ang oil level ay masyadong mataas o mababa, kinakailangan ang adjustment.
Kung ang oil level ay masyadong mataas, maaaring ilabas ang sobrang langis nang dahan-dahan sa pamamagitan ng oil drain plug sa flange.
Kung ang oil level ay masyadong mababa, dapat idagdag ang qualified transformer oil ng parehong grade na tinukoy sa nameplate sa pamamagitan ng filling port ng oil reservoir.
Para sa mga bushings na may normal na oil test results sa annual preventive tests, maaaring palawakin ang interval ng preventive tests upang bawasan ang frequency ng oil sampling. Anumang isyu ay dapat irefer sa manufacturer. Ang bushing ay hindi dapat i-disassemble ng user.
Tama na Proseso ng Oil Sampling:
Linisin ang lugar sa paligid ng oil drain plug sa flange. Buksan ang plug at dahan-dahan na iscrew-in ang dedicated oil sampling nozzle sa center threaded hole ng plug hanggang ito ay makontak sa internal seal. Pakinis ang nozzle upang ipiga ang sealing gasket, na nagpapahintulot sa transformer oil sa loob ng bushing na lumabas sa pamamagitan ng nozzle. Pagkatapos ng sampling, balikan ang mga ito upang mapabalik sa orihinal na sealed condition.
Pansin: Kapag inalis ang nozzle, huwag i-loosen ang oil drain plug. Kung ito ay naloosen, agad na ikintas ang plug gamit ang tamang spanner.
Measuring Terminal Grounding:
Mayroong measuring terminal sa flange ng bushing. Kapag pagsusukat ng dielectric loss o partial discharge, alisin ang terminal cover at i-connect ang test lead—ang terminal stud ay insulate mula sa flange. Pagkatapos ng testing, ang terminal cover ay dapat maayos na ibalik upang matiyak ang reliable grounding. Ang measuring terminal ay hindi dapat iwanan bilang open-circuited sa panahon ng operasyon.
Dielectric Loss Measurement Note:
Ang dielectric loss value na iminumetro on-site sa 10 kV maaaring magkaiba sa factory test data dahil sa impluwensya ng measuring instrument, bushing position, at environmental conditions. Inirerekomenda ang paggamit ng high-voltage Schering bridge para sa pagsukat, at ang data na nakuha sa high-voltage conditions ang dapat ituring na authoritative.