Trasformatore esterno trasformatore immerso in olio 10kv 20kv 35kv

Il trasformatore immerso in olio del trasformatore esterno 10kv 20kv 35kv fa affidamento sull'olio sia per l'isolamento che per il raffreddamento, con vari metodi di raffreddamento come autoraffreddamento, raffreddamento ad aria, raffreddamento ad acqua e circolazione forzata dell'olio. I componenti principali includono un nucleo di ferro, un avvolgimento, un serbatoio dell'olio, un conservatore dell'olio, un respiratore, un tubo antideflagrante, un radiatore, un manicotto isolante, un commutatore, un relè del gas, un termometro, un purificatore dell'olio e altro ancora.

Le lamiere di acciaio al silicio nei trasformatori a bagno d'olio hanno uno strato intermedio unico, che consente all'olio del trasformatore di penetrare e svolgere un ruolo tampone, con conseguente riduzione dei livelli di rumore. Tuttavia, l'interruttore di regolazione della pressione, situato all'interno del serbatoio del carburante, può essere problematico se il contatto non è buono, portando ad un circuito aperto o addirittura alla bruciatura dell'interruttore sotto carichi elevati.

Temperatura di funzionamento del trasformatore immerso in olio del trasformatore esterno 10 kv 20 kv 35 kv

I trasformatori riempiti d'olio sono progettati per funzionare in condizioni di raffreddamento specifiche, come indicato sulla targhetta. È importante garantire che la temperatura superiore dell'olio non superi i 90 ℃ per mantenere prestazioni ottimali e prevenire il degrado dell'isolamento. Per il funzionamento regolare, si consiglia di mantenere la temperatura superiore dell'olio al di sotto di 85 ℃, con un allarme impostato a 80 ℃ per avvisare di eventuali problemi.

Sovraccarico

I trasformatori sono progettati per gestire sia situazioni di sovraccarico normale che di sovraccarico accidentale e si consiglia di disporre di segnali di sovraccarico. Nei casi in cui non è possibile installare segnali di sovraccarico, è necessario utilizzare invece un dispositivo di misurazione completo. Per i trasformatori immersi in olio, il valore del segnale di sovraccarico deve essere impostato tra 1,1 e 1,2 volte la corrente nominale del trasformatore. Per i trasformatori a secco, invece, il valore del segnale di sovraccarico dovrebbe essere compreso tra 1,2 e 1,3 volte la corrente nominale, tenendo conto della corrente del ventilatore durante il funzionamento. È importante monitorare le variazioni di carico e di temperatura del trasformatore una volta attivato il segnale di sovraccarico. Dovrebbero essere condotte ispezioni regolari per identificare la causa del sovraccarico se le circostanze lo consentono. Se il sovraccarico è significativo (superiore a 1,3 volte la corrente nominale) o se la temperatura supera il limite superiore, il carico deve essere ridotto. I download mensili dei dati e l'analisi del carico sono essenziali quando si installa un trasformatore completo. Per i trasformatori che mostrano schemi di sovraccarico, la frequenza di raccolta dei dati dovrebbe essere aumentata e le misurazioni del carico e della temperatura dovrebbero essere effettuate durante i calcoli del sovraccarico. Ove possibile, è necessario effettuare ispezioni e indagini tempestive per determinare la causa del sovraccarico. Se il carico del trasformatore supera una soglia critica (1,3 volte o più della corrente nominale) o se la temperatura supera il limite superiore, il carico deve essere ridotto.

Metodo di raffreddamento

Esistono tre metodi di raffreddamento primari utilizzati nei trasformatori immersi in olio:

1. Autoraffreddamento a bagno d'olio, che si basa sulla convezione naturale dell'olio per dissipare il calore.

2. Raffreddamento ad aria in bagno d'olio, che si basa sul metodo di autoraffreddamento e incorpora una ventola per soffiare aria sul serbatoio dell'olio e sui tubi, migliorando così la dissipazione del calore.

3. La circolazione forzata dell'olio prevede l'utilizzo di una pompa dell'olio per estrarre l'olio caldo dal trasformatore, raffreddarlo esternamente e quindi restituirlo al trasformatore.

Funzione strutturale

Il trasformatore primario nella sottostazione primaria di un sistema di alimentazione elettrica del trasporto ferroviario urbano è tipicamente un trasformatore trifase in olio. Questo tipo di trasformatore comprende diversi componenti chiave, tra cui un nucleo di ferro, un avvolgimento, un serbatoio dell'olio, un dispositivo di regolazione della tensione, un radiatore, un conservatore dell'olio, un relè del gas, un manicotto isolante, un tubo antideflagrante e altre parti.

1. Nucleo di ferro

Il nucleo di ferro è composto da fogli di acciaio al silicio con eccellente conduttività magnetica impilati insieme, formando un circuito di interruzione del flusso magnetico. Il primario e il secondo avvolgimento del trasformatore sono avvolti sul nucleo di ferro. I nuclei del trasformatore sono separati in due tipi di strutture: tipo di nucleo e tipo di copertura. Attualmente, i trasformatori ampiamente utilizzati sono tutti framework fondamentali. Il nucleo di ferro del tipo a cuore è costituito da una colonna del nucleo di ferro sud e da un giogo di ferro. Il nucleo di ferro di un trasformatore immerso nell'olio dispone di un flusso d'olio per il raffreddamento del nucleo di ferro, che favorisce il flusso d'olio nel trasformatore e migliora anche il risultato di dissipazione del calore degli strumenti.

2. L'avvolgimento

L'avvolgimento, chiamato anche bobina, è il circuito conduttivo di un trasformatore, che viene avvolto con un cavo di rame o alluminio per formare una forma rotonda multistrato. L'avvolgimento primario e secondario sono rivestiti concentricamente sulla colonna con nucleo in ferro. Per le funzioni di isolamento, l'avvolgimento di bassa tensione è normalmente posizionato all'interno e l'avvolgimento di alta tensione è posizionato all'esterno. Il materiale isolante è avvolto attorno al bordo esterno del cavo per garantire un isolamento sicuro tra i cavi e tra i cavi e il terreno.

3. Il serbatoio dell'olio

Il serbatoio di stoccaggio dell'olio è il rivestimento esterno di un trasformatore immerso nell'olio, che viene utilizzato non solo per conservare l'olio ma anche per allestire vari altri elementi.

4. Dispositivo di regolazione della tensione

Il dispositivo di regolazione della tensione è predisposto per garantire la stabilità della seconda tensione del trasformatore. Quando la tensione di alimentazione viene modificata, utilizzare un dispositivo di regolazione della tensione per regolare nuovamente il commutatore del rubinetto del trasformatore per ottenere una certa tensione di risultato stabile sul lato aggiuntivo. Il dispositivo di regolazione della tensione è diviso in due tipi: strumento di legge della tensione caricata e strumento di regolazione della tensione scarica.

5. Il radiatore

Il radiatore è installato sulla parete del contenitore dell'olio e i componenti superiore ed inferiore sono collegati al serbatoio di stoccaggio dell'olio tramite tubi. Se si distingue la temperatura dell'olio superiore da quella inferiore del trasformatore, attraverso il radiatore si forma una convezione dell'olio. Dopo il raffreddamento tramite il radiatore, ritorna al serbatoio di stoccaggio dell'olio, contribuendo ad abbassare la temperatura dell'olio del trasformatore. Per migliorare l’impatto del raffreddamento, è possibile adottare procedure come l’auto-condizionamento, il raffreddamento ad aria richiesto e il raffreddamento ad acqua richiesto.

6. Conservatore dell'olio

Conservatore dell'olio, noto anche come conservatore dell'olio. L'olio del trasformatore subirà un aumento e un restringimento termico a causa degli aggiustamenti della temperatura, e il grado dell'olio aumenterà o diminuirà sicuramente anche con le variazioni della temperatura. La caratteristica del conservatore d'olio è quella di fornire una camera barriera per lo sviluppo e la contrazione termica dell'olio e di mantenere il serbatoio di stoccaggio dell'olio costantemente pieno di olio. Allo stesso tempo, grazie alla presenza di un conservatore dell'olio, si riduce il contatto con un punto tra olio e aria, il che può ridurre l'ossidazione dell'olio.

7. Relè gas

Il relè del gas, noto anche come relè del gas, è il principale dispositivo di protezione contro gli errori interni nei trasformatori. Viene installato al centro del tubo dell'olio di collegamento tra il serbatoio dell'olio e il conservatore. Quando si verifica un grave errore all'interno del trasformatore, il relè del gas si collega all'interruttore e scatta nello stesso circuito. Quando si verifica un guasto minore all'interno del trasformatore, il relè del gas si collega al circuito del segnale di errore.

8. I manicotti ad alto e basso isolamento

I manicotti a basso e alto isolamento si trovano sul coperchio superiore del serbatoio dell'olio del trasformatore, mentre i manicotti isolanti in ceramica sono generalmente utilizzati per i trasformatori a bagno d'olio. La caratteristica del manicotto isolante è quella di mantenere un buon isolamento tra i cavi dell'avvolgimento a bassa e alta tensione e il serbatoio dell'olio e di riparare i cavi.

9. Tubo antideflagrante

Il tubo antideflagrante, chiamato anche tratto respiratorio di sicurezza, è installato sul serbatoio dell'olio del trasformatore e la sua presa elettrica è sigillata con una pellicola di vetro antideflagrante. Quando si verifica un grave malfunzionamento all'interno del trasformatore e il relè del gas non funziona, il gas all'interno del serbatoio dell'olio appare nella pellicola antideflagrante del vetro e spruzza fuori dal passaggio dell'aria di sicurezza per impedire il decollo del trasformatore. Struttura isolante

Effetto di isolamento del trasformatore

(1) Proteggere il corpo conduttivo da varie altre parti.

(2) Può separare vari componenti caricati.

(3) Una pratica installazione di isolamento può migliorare l'uniformità della circolazione dell'area elettrica.

(4) Consentire alle parti elettriche di raggiungere una certa quantità di capacità.

(5) Svolge un ruolo nell'assistenza meccanica, nel fissaggio e nel flusso d'olio per la dissipazione del calore.

Classificazione di isolamento e requisiti per trasformatore immerso in olio per trasformatore esterno 10kv 20kv 35kv

1.Classificazione degli isolamenti per trasformatori

Il sistema di isolamento del trasformatore può essere classificato in due parti: isolamento interno ed esterno. L'isolamento interno comprende i vari componenti all'interno del serbatoio dell'olio, mentre l'isolamento esterno si riferisce all'isolamento tra la boccola e la terra, nonché tra loro. Gli isolamenti interni possono essere ulteriormente suddivisi in due sottocategorie: isolamenti principali e isolamenti longitudinali. L'isolamento principale è responsabile dell'isolamento degli avvolgimenti e delle parti messe a terra, nonché degli spazi tra gli avvolgimenti. Nei trasformatori immersi in olio, la struttura isolante a barriera di carta oleosa è l'isolamento principale più comunemente utilizzato.

L'isolamento principale può essere ulteriormente classificato in isolamento graduale e completo. L'isolamento classificato si riferisce al livello di isolamento principale vicino al punto neutro inferiore al livello di isolamento alle estremità dell'avvolgimento. Al contrario, l'isolamento completo si verifica quando il livello di isolamento alla prima e all'ultima estremità del trasformatore è lo stesso. Inoltre, l'isolamento verticale si riferisce all'isolamento tra diverse parti dello stesso avvolgimento, come l'isolamento tra spire, spire e spire di filo.

2.Requisiti di isolamento dei trasformatori

La necessità dell'isolamento del trasformatore è quella di non influenzare il normale funzionamento del trasformatore a causa di danni all'isolamento per tutta la durata di funzionamento. Le sue principali esigenze sono conformi.

(1) Efficiente nel sopportare sovratensione e tensione operativa regolare durante l'operazione.

(2) In grado di resistere al cortocircuito esistente, alla sovracorrente e alla corrente operativa tipica durante il funzionamento.

(3) Il livello di umidità e invecchiamento non influisce sulla procedura tipica del trasformatore.

3.Materiali isolanti per trasformatori

I principali materiali isolanti all'interno dei trasformatori sono costituiti da olio per trasformatori, cartone isolante, carta metallica, carta telefonica e carta vecchia e spiegazzata.

(1)Olio per trasformatori.

(2)Cartone schermato. Il cartone isolante è realizzato principalmente spingendo fibre di solfato non sbiancate, che hanno molti pori tra le fibre, quindi hanno una forte traspirabilità, assorbimento di olio, assorbimento di acqua, ecc. Supponiamo che venga utilizzata carta in fibra di poliammina altamente resistente al calore. In tal caso, la sua durata sarà sicuramente notevolmente aumentata, ad esempio come tubo di carta isolante, barra di supporto, blocco cuscino, divisorio, anello angolare, ecc.

(3) Carta per cavi. Questa carta isolante è realizzata in pasta di solfato e viene utilizzata nei trasformatori con versioni di carta per televisione via cavo DL2-08 e DL2-12, con densità di 0,08 mm e 0,12 mm. Viene utilizzato principalmente per l'isolamento sulla superficie esterna dei cavi, per l'isolamento interstrato delle bobine e per l'isolamento dell'avvolgimento del piombo. È solo uno dei principali prodotti isolanti per trasformatori in olio.

(4) Carta telefonica. Realizzato con polpa solfatata. Utilizzare la carta telefonica con design DH-50 nel trasformatore. La sua densità è (0,5 ± 5%) mm ed è arrotolato in un rotolo di carta con una larghezza di (500 ± 10) mm. Generalmente utilizzato per l'isolamento dei cavi delle bobine e la finitura dell'isolamento delle bobine.

(5) Carta stropicciata. È anche carta isolante, realizzata con carta corda ricavata da pasta solfatata e lavorata. Ha un'eccellente efficienza elettrica in olio, caratterizzata da un'elevata tensione di guasto ordinario e un angolo di perdita dielettrica di valore tangente ridotto. La carta spiegazzata viene utilizzata principalmente per avvolgere le linee in uscita del trasformatore e altre aree.

Il coefficiente dielettrico della carta e del cartone isolanti, indicato come ε, è compreso tra 4 e 5, superando di oltre il doppio il coefficiente dielettrico dell'olio per trasformatori, rappresentato come ε=2,2. Nell'isolamento composito, l'intensità del campo sperimentato è inversamente proporzionale al coefficiente dielettrico del materiale quando sottoposto a un campo elettrico.

L'intensità del campo all'interno del gap petrolifero è significativamente più forte di quella del cartone, rendendolo un punto vulnerabile nell'isolamento della carta oleata. Di conseguenza, i ricercatori stanno esplorando nuovi tipi di cartone con coefficienti dielettrici più bassi per ridurre le dimensioni della struttura isolante nei trasformatori.

Introduzione alla struttura isolante

Struttura isolante principale per trasformatore immerso in olio per trasformatore esterno 10kv 20kv 35kv

1. Tra l'avvolgimento e il nucleo di ferro

Il nucleo in ferro è costituito da un pilastro e da un giogo in ferro che vengono messi a terra durante il funzionamento. L'isolamento tra l'avvolgimento e il pilastro centrale è fornito principalmente dall'avvolgimento vicino al pilastro centrale. A questo scopo vengono utilizzati un cilindro di carta isolante e un nucleo cilindrico di ferro, illustrato nella Figura 2-15. Per creare uno spessore specifico di isolamento del gap d'olio, una striscia di supporto viene posizionata tra il diametro esterno del tubo di carta e il diametro interno dell'avvolgimento, come mostrato nella Figura 2-18. In scenari di alta tensione, la striscia di supporto del tubo di carta può essere riciclata per generare un ulteriore strato di isolamento, come illustrato nelle Figure 14 e 16 all'interno della Figura 2.

Il nucleo in ferro è costituito da un pilastro e da un giogo in ferro collegato a terra durante il funzionamento. L'avvolgimento vicino al pilastro centrale fornisce principalmente l'isolamento tra l'avvolgimento e il pilastro centrale. A questo scopo vengono utilizzati un cilindro di carta isolante e un nucleo cilindrico di ferro, illustrato nella Figura 2-15. Per creare uno spessore specifico di isolamento del gap d'olio, una striscia di supporto viene posizionata tra il diametro esterno del tubo di carta e il diametro interno dell'avvolgimento, come mostrato nella Figura 2-18. In scenari di alta tensione, la striscia di supporto del tubo di carta può essere riciclata per generare un ulteriore strato di isolamento, come illustrato nelle Figure 14 e 16 all'interno della Figura 2.

2.Tra gli avvolgimenti

L'isolamento del gap d'olio del tubo di carta è comunemente utilizzato come metodo di isolamento primario per i livelli di avvolgimenti all'interno della stessa fase o su fasi diverse. Questo tipo di isolamento è spesso presente nei trasformatori ad altissima tensione e ad alta capacità, dove vengono comunemente utilizzati tubi di carta sottili con spazi minimi per l'olio.

3.Tra l'avvolgimento e l'involucro

L'avvolgimento più esterno e il serbatoio dell'olio forniscono l'isolamento primario tra l'avvolgimento e l'involucro. A livelli di tensione pari o inferiori a 110 kV, l'olio isolante fornisce uno spessore sufficiente per l'isolamento principale. Al contrario, a tensioni più elevate di 220 kV e superiori, è incorporato uno schermo di cartone aggiuntivo per rinforzare l'isolamento principale tra terra e avvolgimento.

4. Isolamento delle linee in uscita

Lo spessore della carta stropicciata che ricopre il bordo a spirale cambia a seconda dei livelli di tensione. Una tensione maggiore si traduce in uno strato più spesso di carta stropicciata. Avvolgere carta stropicciata di adeguato spessore in prossimità del bordo della bobina, ma non direttamente su di essa, utilizzando un cavo nudo o una sbarra metallica. Quindi, saldare un filo di rame dolce multistrato collegato direttamente al manicotto in porcellana.

5. Isolamento del commutatore

L'asta di manovra del commutatore funge da isolante fondamentale tra gli avvolgimenti di alta e media tensione e la terra. Questo perché un'estremità dell'asta si collega alle parti ad alta e media tensione mentre l'altra estremità si collega all'involucro, che è collegato a terra. Tipicamente, l'asta operativa è realizzata con tubi di carta isolante fenolica o legno essiccato rivestito con vernice protettiva. È montato su una staffa isolante, con la parte conduttiva che fornisce l'isolamento tra la staffa e il terreno. L'isolamento primario è realizzato in legno del sud o cartone fenolico.

6. Isolamento principale esterno dei trasformatori

Il manicotto isolante del trasformatore è progettato per guidare i cavi di alta e bassa tensione dall'interno del trasformatore all'esterno del serbatoio dell'olio. Fornisce sia l'isolamento per i conduttori a terra che il supporto strutturale come cavo fisso. Pertanto, è fondamentale soddisfare i requisiti di resistenza elettrica e meccanica specificati negli standard di produzione. Il conduttore all'interno della boccola in ceramica di un trasformatore è un componente critico che trasporta corrente durante il normale funzionamento e nei cortocircuiti. Di conseguenza, la boccola in ceramica deve possedere una forte stabilità termica. Il design e i materiali utilizzati nel manicotto isolante sono determinati in base ai requisiti del livello di tensione.l.

Isolamento verticale

L'isolamento verticale prevede la fornitura di isolamento tra singole spire, strati e schermi all'interno della stessa bobina di avvolgimento; ci sono più spire di avvolgimento, che necessitano di isolamento tra di loro. L'isolamento tra le spire è generalmente costituito da carta per cavi che racchiude il filo, con un isolamento più spesso richiesto per livelli di tensione più elevati. L'isolamento interstrato riguarda l'isolamento tra strati di filo adiacenti, equivalente alla larghezza del passaggio dell'olio.