Com fer un Judici Detectar i Resoldre Avaries del Núcleu del Transformador

1.1 Riscos de les faltes de terra en diversos punts al nucli

En funcionament normal, el nucli d'un transformador ha de tenir una sola connexió a terra. Durant l'operació, camps magnètics alterns envolten les bobines. Degut a la inducció electromagnètica, hi ha capacitances parasites entre les bobines d'alta tensió i baixa tensió, entre la bobina de baixa tensió i el nucli, i entre el nucli i el dipòsit. Les bobines energitzades s'acoplen a través d'aquestes capacitances parasites, fent que el nucli desenvolupi un potencial flotant respecte a la terra. Com que les distàncies entre el nucli (i altres parts metàl·liques) i les bobines no són iguals, es produeixen diferències de potencial entre els components. Quan la diferència de potencial entre dos punts supera la resistència dielèctrica de l'aislament entre ells, es produeixen descàrregues per escintles. Aquestes descàrregues són intermitents i, amb el temps, degraden tant l'oli del transformador com l'aislament sòlid.

1.2 Causes de les faltes de terra al nucli
Les causes comunes inclouen:

• Curts circuits deguts a tècniques de construcció defectuoses o flaws de disseny en les cintes de terra;
• Terra en diversos punts causada per accessoris o factors externs;
• Objectes metàl·lics estranys deixats dins del transformador durant l'ensamblatge, o barbes, ferrugem i escoria de soldadura degudes a processos de fabricació defectuosos del nucli.

1.3 Tipus de faltes al nucli
Els tipus comuns de faltes al nucli dels transformadors inclouen les sis categories següents:

• Contacte del nucli amb el dipòsit o estructures de presa:
  Durant la instal·lació, els polsos de transport a la tapa del dipòsit poden no haver estat girats o eliminats, fent que el nucli toqui el dipòsit. Altres casos inclouen plaques de presa de branques que toquen branques del nucli, fulls d'acer siliciós deformats que toquen plaques de presa, aïllament de paper caigut entre peus de presa inferior i joc permetent contacte amb laminacions, o bosses de termòmetre excessivament llargues que toquen preses, jogues o columnes del nucli. Manguitos d'acer excessivament llargs en polsos de travessia del nucli que fan curt-circuit amb fulls d'acer siliciós.
• Objectes estranys al dipòsit que causen curts circuits locals al nucli:Per exemple, un transformador de 31,500/110 kV a una subestació a Shanxi es va trobar que tenia el manill d'un destornillador entre la presa i el jogu durant la elevació de la capota. Un altre transformador de 60,000/220 kV es va trobar que contenia un fil de cobre de 120 mm.
• Humitat o deteriorament de l'aislament del nucli:El fang i l'humitat acumulats a la base redueixen la resistència a l'aislament. El deteriorament o la entrada d'humitat en l'aislament de la presa, l'aislament dels peus de suport o l'aislament de la caixa del nucli (cartó o blocs de fusta) pot conduir a un aterrament en diversos punts de alta resistència.
• Rots de rodaments en bombes immerses en oli:Partícules metàl·liques entren al dipòsit, es posen al fons, i, sota forces electromagnètiques, formen ponts conductors entre el jogu inferior del nucli i els peus de suport o el fons del dipòsit, causant aterrament en diversos punts.
• Operació i manteniment defectuosos, com l'omissió d'inspeccions programades.

2.1 Mètodes de prova de les faltes al nucli

• Si la resistència és de 200–400 Ω: hi ha una terra de alta resistència; el transformador necessita reparació.
• Si la resistència >1,000 Ω: la corrent de terra és petita i difícil d'eliminar; la unitat pot continuar operant amb un monitoratge en línia periòdic (amperímetre de pinça o DGA).
• Si la resistència és de 1–2 Ω: es confirma una terra metàl·lica; es requereix acció correctora immediata.

2.2 Mètodes de tractament per a la terra a diversos punts

• Per als transformadors amb coves de terra externes, es pot inserir una resistència en sèrie al circuit de terra per limitar la corrent de fal·la—això només és una mesura d'urgència temporal.
• Si la fal·la està causada per objectes estranys metàl·lics, l'inspecció de levantament de capot sol identificar el problema.
• Per les fal·les causades per escletxes o pols metàl·lica acumulada, mètodes efectius de remediació inclouen impulsos de descàrrega de condensador, arc AC o tècniques d'impuls de corrent elevada.

• El nucli ha de ser pla, amb revestiment aïllant intacte, laminacions ben apilades i sense alçaments o ondulacions a les vores. Les superfícies han de estar lliures de residus d'oli i contaminants; no hi hauria de haver circuits curts entre laminacions ni ponts; les fentes de les unions han de complir les especificacions.
• El nucli ha de mantenir un bon aïllament respecte els grills superior/inferior, ferros quadrats, plaques de pressió i plagues.
• Ha d'existir una fenda uniforme i visible entre les plaques de pressió d'acer i el nucli. Les plaques de pressió aïllantes han de ser intactes—sense creixals ni danys—i ben apretades.
• Les plaques de pressió d'acer no han de formar un bucle tancat i han de tenir exactament un punt de terra.
• Després de desconnectar l'enllaç entre el grill superior i el nucli, i entre la placa de pressió d'acer i el grill superior, es mesura la resistència aïllant entre el nucli/grills i el nucli/plaques de pressió. Els resultats no han de mostrar canvis significatius respecte les dades històriques.
• Els bolts han de ser ben apretats; els studs de pressió positiva/negativa i les tuercas de bloqueig als grills han de ser segurs, en bon contacte amb les rondelles aïllants, i no han de mostrar signes de descàrrega o cremat. Els studs negatius han de mantenir una clareda suficient respecte el grill superior.
• Els bolts que travessen el nucli han de ser ben apretats, amb una resistència aïllant consistent amb els resultats històrics de prova.
• Els passadisos d'oli han de ser sense obstacles; els espaiadors de conductes d'oli han de ser ben ordenats, sense caigudes ni obstruccions al flux.
• El nucli només ha de tenir un punt de terra. La cinta de terra ha de ser de cobre purpúrea, d'0,5 mm d'espessor i ≥30 mm d'amplada, inserida en 3–4 laminacions del nucli. Per als grans transformadors, la profunditat d'inserció ha de ser ≥80 mm. Les parts exposades han de ser aïllades per evitar circuits curts del nucli.
• L'estructura de terra ha de ser mecànica robusta, ben aïllada, sense bucles i no en contacte amb el nucli.
• L'aïllament ha de ser sòlid, i la terra fiable.