Causas e prevenção da deformação de enrolamento de falhas do transformador

A deformação do enrolamento do transformador é uma das falhas comuns no funcionamento do transformador, que ocorre por várias razões e representa uma séria ameaça ao funcionamento seguro do transformador. Aqui está uma análise detalhada da deformação do enrolamento do transformador:

A principal causa da deformação do enrolamento do transformador

1. Razões de design e fabricação:

• O design não é razoável, como a força do curto-circuito insuficiente e a estabilidade dinâmica é pobre.

• Existem defeitos ou fatores irracionais no processo de fabricação, como a força da peça de aperto, a rigidez insuficiente da peça de suporte, a diferença de coração da bobina durante a montagem, a má apertura, etc.

2. Falha de curto-circuito em funcionamento:

• O transformador é inevitavelmente submetido a uma variedade de falhas de curto-circuito durante a operação, se o transformador tem um lugar irracional na própria estrutura ou força mecânica insuficiente, isso causará a deformação ou deslocamento do enrolamento do transformador.

• Durante o processo de curto-circuito, o enrolamento ocorre com vibrações complexas constituídas por oscilações inerentes e forçadas, levando ao relaxamento do isolamento, ao deslocamento do bloco de almofada e ao deslocamento do parafuso do núcleo de ferro, o que provoca a deformação do enrolamento.

3. Impacto no transporte:

• A enorme força dinâmica formada pelo choque no transporte também pode causar deslocamento e deformação do enrolamento.

Principais formas e características da deformação de enrolamento do transformador

1. Transformação geral:

• Forças externas como choque, inclinação e vibração durante o transporte causam deslocamento de enrolamento. O tamanho do enrolamento deformado permanece inalterado, mas o deslocamento relativo do núcleo de ferro muda, a indução do enrolamento e o capacitor intermediário permanecem inalterados, enquanto o capacitor de terra muda.

2. deformação local:

• A deformação local entre as panquecas faz com que algumas panquecas de fio solto sejam comprimidas sob a força eletromagnética de curto-circuito, enquanto outras panquecas de fio são esticadas, levando a mudanças de capacitor.

3. Curto-circuito:

• Após o curto-circuito intermediário ocorrer no enrolamento, o valor de indução diminui, a curva espectral muda significativamente, a amplitude aumenta e alguns picos de ponto de ressonância desaparecem. Mas essa situação é mais difícil de capturar e, uma vez que ocorrer, o fio vai queimar, resultando em danos graves ao transformador.

4. Deformação de deslocamento do fio:

• Quando o fio é longo e a fixação não é firme, o deslocamento e a deformação ocorrem durante a operação. O deslocamento do fio provoca uma mudança na capacidade de duas portas em um circuito equivalente, o que afeta a curva do espectro.

5. deformação radial:

• Quando o enrolamento é submetido à força radial, o enrolamento interno se contrae para dentro, o diâmetro diminui e a indução diminui. Neste momento, a distância entre os enrolamentos internos e externos aumenta, seu capacitor diminui, os picos de ressonância no espectro se movem para a direção de alta frequência e a amplitude aumenta.

6. deformação axial:

• Quando o espaço entre o enrolamento do transformador é maior ou o suporte parcial é deslocado, o enrolamento é torcido ao longo do eixo em forma de S sob a força eletromagnética. Neste momento, alguns dos capacitores entre bolos e de terra diminuem.

Perigos da deformação do enrolamento do transformador

1. Danos ao transformador:

• A deformação do enrolamento pode resultar diretamente em danos ao transformador que não podem continuar a funcionar.

2. Diminuição da força do isolamento:

• A deformação do enrolamento pode causar danos ao material de isolamento do transformador ou alterações na distância do isolamento, levando a uma diminuição da força do isolamento, que pode resultar em uma ruptura do isolamento sob a tensão normal ou sobretensão de longo prazo.

3. Diminuição da força mecânica:

• Após a deformação do enrolamento, a força mecânica da bobina diminui, mesmo que o isolamento não seja danificado. Quando sofrer uma falha de curto-circuito novamente, não poderá suportar danos devido a uma enorme potência elétrica.

Detecção e prevenção da deformação do enrolamento do transformador

1. Método de teste:

• Análise de Resposta de Frequência (FRA): Detectando as características de resposta de frequência em cada enrolamento do transformador, determina se o enrolamento está deformado.

• Método de impedância de curto-circuito: Determine se o enrolamento está deformado testando as mudanças na sensação de vazamento no enrolamento do transformador.

• Outros métodos incluem o método de pulso de baixa tensão, o método de mudança de capacidade, o método de detecção por ultra-som, o método de vibração, etc.

2. Precauções:

• Controle rigorosamente a qualidade de fabricação do transformador para garantir que o projeto seja razoável e bem fabricado.

• Melhore o monitoramento do estado operacional do transformador para detectar e lidar com problemas de deformação de enrolamento em tempo útil.

• Reduzir a possibilidade de um curto-circuito na linha mãe, uma vez que o curto-circuito ocorre no lado da linha mãe, a proteção deve remover o transformador de alimentação da linha mãe o mais rápido possível.

• Medição da análise de resposta de frequência de grandes transformadores em funcionamento, a fim de comparar com os resultados da análise de resposta de frequência após o acidente, para julgar racionalmente o grau de deformação do enrolamento do transformador.