Casquillo del transformador: tipus, proves (Tan Delta, C1/C2)

Casquillo del transformador: tipus, peces, proves (C1/C2, Tan Delta) i errors comuns

Un casquet de transformadorés un d'aquells components que no criden gaire atenció fins que alguna cosa va malament. És el camí aïllat que permet unconductor d'alta tensió{0}passar amb seguretat a través del dipòsit posat a terra d'un transformador de potència perquè la unitat es pugui connectarbarres, cables o línies aèriesCom que aquests casquilles estan sotmesos a una gran tensió elèctrica, s'enfronten al clima a l'exterior i a la calor a l'interior, també són un culpable sorprenentment comú quan fallen els transformadors. Vigileu-los i la majoria dels problemes es mantenen manejables. Ignoreu-los i les conseqüències poden ser costoses ràpidament.

Aquesta guia explica què és en realitat una boquilla de transformador, com funciona, els principals tipus amb què trobareu (OIP, RIP, RIS), les maneres habituals de fallar i les proves de diagnòstic que més importen-capacitat, factor de potència/tan delta i aquestes mesures C1/C2.

En poques paraules, una boquilla del transformador és un dispositiu aïllat que permet que un conductor d'alta tensió -entri o surti del transformador a través d'un dipòsit metàl·lic posat a terra sense provocar una ruptura o avaria. Dona forma al camp elèctric al voltant del conductor, evita que es produeixin erupcions superficials i manté les tensions d'aïllament dins dels límits del disseny.

Penseu en això com la passarel·la aïllada entre el cable de bobinat intern del transformador i el sistema d'alimentació exterior.

Els buixos fan malabars amb diversos treballs alhora:

Mantenen el conductor d'alta tensió-aïllat del dipòsit posat a terra.Sense això, tindries un curt mort.

Controlen l'estrès elèctric.A alta tensió, al camp li agrada amuntegar-se al voltant de les vores i les interfícies, de manera que la majoria de casquilles moderns utilitzen classificació capacitiva (el disseny del condensador) per repartir l'estrès de manera més uniforme.

La superfície exterior-de porcellana o polímer es desprèn-ofereix una distància de fugida suficient perquè la pluja, la contaminació, la sal o la pols no desencadenin un flashover.

Proporcionen suport mecànic al conductor i gestionen les forces que provenen de la xarxa de bus connectada o dels esdeveniments de curt{0}}circuits.

Molts dissenys inclouen una presa de prova (o una presa de tensió) per al diagnòstic o la supervisió en línia.

Alguns fins i tot allotgen un transformador de corrent per a mesura o protecció.

En qualsevol lloc on un conductor energitzat ha de travessar una barrera posada a terra:Terminals d'alta tensió i baixada, punts neutres, transformadors augmenta-generadors, reactors de derivació i algunes aplicacions d'aparells de commutació que utilitzen la mateixa idea bàsica.

Els dissenys varien segons la classe de tensió i el fabricant, però la majoria de les unitats d'alta tensió-comparteixen aquestes peces bàsiques:

Conductor central– transporta el corrent de càrrega des del cable de la bobina cap a laconnexió externa.

Cos principal d'aïllament– l'aïllament intern primari (paper, resina o sintètic).

Capes de classificació capacitiva (nucli del condensador)– làmines conductores incrustades a l'aïllament que distribueixen el camp elèctric des del conductor fins a la brida posada a terra.

Aïllament exterior (habitatge)– porcellana o polímer amb coberts per a la filtració i el rendiment de contaminació.

Brida– el muntatge a terra que es connecta al dipòsit.

Presa de prova / presa de tensió- connectat a una capa capacitiva específica; s'utilitza per a mesures i, de vegades, monitorització contínua.

Segells i juntes– Mantenir l'oli i la humitat fora. Són més crítics del que la gent de vegades s'adona.

Terminal de connexió- l'extrem superior que s'uneix a la barra, el cable o el maquinari de línia.

Els buixos solen classificar-se per la tecnologia d'aïllament interior.

1) Casquilles OIP (paper impregnat d'oli-)Aquests utilitzen paper sucat amb oli i normalment comparteixen el sistema d'oli del transformador. Són una tecnologia-consolidada des de fa temps amb una sòlida trajectòria a alta tensió. Els inconvenients? Les fuites d'oli al voltant de les juntes o les interfícies de porcellana poden erosionar el marge dielèctric, i l'entrada d'humitat tendeix a augmentar les pèrdues (factor de potència/delta bronzejat) i accelerar l'envelliment. L'avaluació de l'estat es basa en gran mesura en les proves dielèctriques actuals i els controls visuals.

2) Casquilles RIP (paper impregnat de resina-)Aquí el paper està impregnat de resina, donant una estructura d'aïllament en gran mesura sòlida. Teniu menys risc de fuites d'oli en comparació amb l'OIP, cosa que els fa atractius per a molts dissenys i modernitzacions modernes. La qualitat de fabricació és molt important-els buits poden convertir-se en llocs de descàrrega-parcials-i el cicle tèrmic que encara necessita atenció a llarg termini.

3) Casquilles RIS (resina-impregnada sintètica)Aquests intercanvien paper per un sistema sintètic-impregnat de resina. S'escullen per a classes de tensió o necessitats de rendiment específiques i sovint se situen com una alternativa moderna. Com amb tots els tipus, els resultats reals-depenen de la qualitat del disseny, les condicions del servei i el control que els feu.

També escoltareu casquilles descrites per la carcassa exterior:

Porcellanaté dècades de servei provat. És més pesat i es pot trencar sota un impacte sever.

Polímer (compost)és més lleuger, sovint maneja millor la contaminació i no es trenca de la mateixa manera. Encara cal vigilar l'envelliment de la superfície i l'elecció del material per a l'entorn local.

La decisió normalment es redueix als nivells de contaminació, el risc mecànic, els límits de pes i el que prefereix la companyia.

Els problemes poden passar durant mesos o anys, o poden augmentar ràpidament. Els sospitosos habituals:

Entrada d'humitat i envelliment– els segells degradats deixen entrar la humitat; les pèrdues augmenten iel paper o la resina comença a deteriorar-se. L'augment del factor de potència/tan delta i els canvis de capacitat són signes clàssics.

Descàrrega parcial– Els buits, la delaminació, la contaminació o l'envelliment poden iniciar una activitat de PD que s'esgota lentament l'aïllament i, finalment, el pot perforar.

Problemes tèrmics– Les connexions de terminals soltes creen punts calents; els harmònics i les sobrecàrregues afegeixen estrès. Si les pèrdues continuen augmentant, podeu dirigir-vos cap a la fugida tèrmica.

Fuites d'oli (principalment OIP)- reduir la qualitat de l'aïllament intern, obrir la porta a la humitat i crear maldecaps ambientals.

Contaminació externa i erupció superficial– La sal, la contaminació industrial, la pols i la humitat formen una pel·lícula conductora a la carcassa. El seguiment i el flaix es converteixen en riscos reals en temps humit.

Danys mecànics- Esquerdes de porcellana per impactes, forces sísmiques o càrrega de bus; la vibració i el cicle tèrmic poden afluixar les connexions i degradar les interfícies.

Estigueu atents a:

 Filtració o taca d'oli al voltant de la brida o les juntes (OIP)

 Esquerdes o estelles a la porcellana, coberts de polímer danyats

 Calefacció inusual a la connexió o brida superior (infrarojos és útil aquí)

 Alarmes de monitors en línia que rastregen la capacitat o el factor de potència

 Canvis sobtats de capacitat en comparació amb la història o les altres fases

 Soroll audible o descàrrega visible-es rar, però tracteu-lo com una emergència i seguiu els procediments de seguretat

La majoria de les avaluacions de bushing es basen en proves dielèctriques elèctriques i comprovacions tèrmiques i visuals. La capacitat i el factor de potència/delta de bronzejat són els cavalls de batalla.

Capacitat i factor de potència / tan deltaAquestes proves indiquen la humitat, el deteriorament de l'aïllament, els defectes interns i els problemes al circuit de la prova-aixeta. Els resultats solen mostrar-se com a capacitat (C) i factor de potència (PF) o tan delta (tan δ)-dues maneres d'expressar les pèrdues dielèctriques.

C1 i C2Molts casquilles del condensador tenen una aixeta de prova lligada a una capa capacitiva específica.

C1 és el camí d'aïllament principal entre el conductor central i la-capa de prova.

C2 és el camí entre la-capa de prova i la brida posada a terra.

Els canvis en C1 i el seu PF/tan δ solen parlar de la salut de la primàriaaïllament.Les lectures estranyes de C2 poden indicar problemes en l'aïllament de l'aixeta, la contaminació, la humitat o la pròpia connexió de l'aixeta. Els canvis de pas sobtats en relació amb les dades històriques solen ser més preocupants que la deriva lenta. La correcció de temperatura i els valors de base sòlids importen; la tendència al llarg del temps és la millor pràctica.

Altres eines útils

DFR/FDS (resposta de freqüència dielèctrica) aprofundeix en el comportament relacionat amb la humitat-quan els resultats convencionals comencen a veure's.

La termografia infraroja captura connexions soltes i patrons de calefacció anormals.

Les proves de descàrrega-parcial (en línia o fora de línia) ajuden quan la PF/tan δ està augmentant o la unitat té una-alta criticitat.

Els sistemes de monitorització en línia que fan una tendència contínua de la capacitat i la pèrdua dielèctrica poden avisar-si estan configurats i alarmats correctament.

No hi ha una resposta única que s'adapti a totes les flotes. La freqüència depèn generalment de la criticitat, el tipus i l'edat de la boquilla, les tendències històriques, el medi ambient (sal costanera, gran contaminació, temperatures extremes) i esdeveniments recents com ara-falles o transports. Moltes empreses de serveis públics s'inclinen cap a un manteniment basat en risc-{4}} les unitats d'impacte més freqüent{4}} atenció, els de menor risc-estiren els intervals-sempre d'acord amb les directrius del OEM i els estàndards interns.

Alguns principis pràctics que segueixen la majoria dels enginyers:

La tendència ho és tot-compareu amb la línia de base i l'historial propis del bushing.

Mireu les fases una al costat de l'altra; les grans diferències en el mateix transformador aixequen una bandera.

Els canvis escalonats en la capacitat o els augments bruscos de PF/tan δ solen desencadenar una investigació immediata.

No ignoreu el propi toc de prova-els problemes poden distorsionar les lectures i crear problemes de seguretat.

Utilitzeu diversos indicadors: PF/tan δ + capacitat + temperatura IR + historial de funcionament supera qualsevol número.

IEC 60137 – Casquilles aïllades per a tensions de CA superiors a 1 kV

IEEE C57.19.00 / C57.19.01: estàndards de bushing àmpliament referenciats a Amèrica del Nord

IEEE C57.152: guia per a proves de camp de diagnòstic (inclou conceptes de bushing)

Comproveu sempre l'edició aplicable i els requisits de l'operador per a la classe de tensió i el tipus d'actiu amb què esteu tractant.

Els casquilles del transformador són essencials per obtenir energia de manera segura des dels bobinatges al món exterior. Tant si esteu mirant dissenys OIP, RIP o RIS, carcassa de porcellana o polímer, l'objectiu és el mateix: gestionar l'estrès elèctric i l'exposició ambiental. Cada tipus aporta el seu propi perfil de manteniment i risc. línies de base i tendeixen les dades al llarg del temps. Agafeu els canvis d'hora i la majoria de bushings us donaran anys de servei fiable.

Contacta ara