Prueba de descarga parcial

Cómo Reducir Efectivamente la Descarga Parcial en Transformadores Mediante la Optimización de Procesos

En la fabricación de transformadores, controlar y prevenir las descargas parciales es esencial para garantizar la calidad del producto y la fiabilidad operativa a largo plazo. A continuación, se presentan varias medidas técnicas efectivas comúnmente utilizadas en la práctica:

  1. Control de Polvo
    Las partículas extrañas y el polvo son factores principales que contribuyen a las descargas parciales. Las pruebas muestran que partículas metálicas con un diámetro de ф1.5μm pueden desencadenar descargas superiores a 500pC bajo campos eléctricos.
    Tanto el polvo metálico como el no metálico pueden causar concentración del campo eléctrico, reduciendo el voltaje inicial y de ruptura de los materiales aislantes.
    Por lo tanto, se debe mantener un control estricto de limpieza durante todo el proceso de fabricación, especialmente durante el nivelado de conductores, el bobinado, el ensamblaje de bobinas, el apilamiento del núcleo, la preparación del aislamiento, el ensamblaje del cuerpo y el acabado. Estas operaciones deben realizarse en talleres sellados y libres de polvo para evitar la entrada de materia extraña y polvo.

  2. Procesamiento Centralizado de Componentes Aislantes
    Una vez que el polvo metálico se adhiere a las partes aislantes, es extremadamente difícil de eliminar. Dado que el polvo metálico es una fuente potencial de descargas parciales, todos los componentes aislantes deben procesarse en un taller de aislamiento dedicado, completamente aislado de áreas donde pueda generarse polvo.

  3. Control de las Rebabas del Acero al Silicio
    Las láminas del núcleo del transformador se forman mediante procesos de cizallamiento longitudinal o transversal, que a menudo producen rebabas.
    Estas rebabas pueden causar cortocircuitos entre láminas, formar corrientes circulantes internas, aumentar las pérdidas en vacío, elevar el espesor efectivo del núcleo y reducir el número de láminas apiladas.
    Más críticamente, las rebabas pueden desprenderse durante el ensamblaje del yugo del núcleo o debido a vibraciones operativas, caer en el cuerpo del transformador y crear concentraciones de campo eléctrico que desencadenen descargas.
    Incluso las rebabas que yacen en el fondo del tanque pueden alinearse bajo un campo eléctrico e inducir descargas a potencial de tierra.
    Por lo tanto, la altura de las rebabas debe controlarse dentro de 0.03mm para productos de clase 110kV.

  4. Uso de Terminales Prensados en Frío para los Conductores
    El proceso de soldadura utilizando bronce fosforoso genera escoria de soldadura salpicada que puede adherirse a las superficies de aislamiento.
    A menudo se utilizan cuerdas de asbesto empapadas en agua para el aislamiento térmico durante la soldadura, lo que puede introducir humedad en la capa de aislamiento.
    Si esta humedad no se elimina completamente después del envoltorio, aumenta significativamente el riesgo de descargas parciales.
    Las conexiones con terminales prensados en frío pueden reducir efectivamente la probabilidad de tales problemas.

  5. Redondeo de los Bordes de los Componentes
    Hay dos propósitos principales para redondear los bordes de los componentes:

    • Mejorar la distribución del campo eléctrico, elevar el voltaje de inicio de descargas parciales y reducir la probabilidad de descarga;

    • Prevenir las virutas de hierro causadas por la fricción durante el ensamblaje o la operación.
      Por lo tanto, las siguientes partes estructurales metálicas deben redondearse: abrazaderas del núcleo, placas de sujeción, bordes de soportes, bordes de placas de presión, bordes de conductores, tuberías de casquillos y cajas de blindaje internas.
      Las áreas de contacto, como los agujeros de suspensión de abrazaderas, también deben redondearse para evitar que las esquinas afiladas causen descargas.

  6. Control Ambiental y Limpieza del Cuerpo Durante el Ensamblaje Final
    Después del secado al vacío y antes del llenado de aceite, cuanto más grande y complejo sea el transformador, mayor será el tiempo de exposición durante el proceso de acabado.
    En esta etapa, el cuerpo puede absorber humedad y polvo debido a la compresión, el apriete y la exposición ambiental.
    Si la exposición supera las 8 horas, se requiere un re-secado.
    Todo el trabajo de acabado debe realizarse en áreas controladas de polvo para mantener la integridad del aislamiento.

  7. Proceso de Llenado de Aceite al Vacío
    El propósito del llenado de aceite al vacío es:

    • Eliminar completamente el aire de la estructura de aislamiento mediante vacío;

    • Inyectar aceite de transformador bajo vacío para que todo el cuerpo quede completamente impregnado y libre de burbujas;

    • Después del llenado, el transformador debe reposar al menos 72 horas para permitir la penetración completa del aceite en los materiales aislantes.
      La efectividad del proceso de aceitado depende del grosor del material, la temperatura del aceite y el tiempo de remojo, todos los cuales deben asegurarse adecuadamente.

  8. Control de Estanqueidad del Tanque de Aceite y Componentes
    La calidad de la estanqueidad impacta directamente en el rendimiento del aislamiento del transformador.
    Si los sellos son inadecuados, la humedad puede entrar fácilmente en el equipo.
    Una vez que el aceite del transformador y otros componentes aislantes se humedecen, el riesgo de descarga parcial aumenta significativamente.
    Por lo tanto, todas las áreas de sellado deben controlarse estrictamente para garantizar que no haya fugas, ni entrada de humedad, y una alta confiabilidad de estanqueidad.

En resumen, las anteriores medidas de control de proceso de múltiples enfoques son esenciales para mejorar el rendimiento del aislamiento, suprimir efectivamente las descargas parciales y extender la vida operativa de los transformadores.







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