Como Reduzir Eficazmente a Descarga Parcial do Transformador Através da Otimização do Processo

Na fabricação de transformadores, controlar e prevenir descargas parciais é essencial para garantir a qualidade do produto e a confiabilidade operacional a longo prazo. A seguir estão várias medidas técnicas eficazes comumente utilizadas na prática:

1. Controle de Poeira
   Partículas estranhas e poeira são grandes contribuintes para descargas parciais. Testes mostram que partículas metálicas com diâmetro de ф1,5μm podem desencadear descargas superiores a 500pC sob campos elétricos.
   Tanto a poeira metálica quanto a não metálica podem causar concentração do campo elétrico, reduzindo a tensão inicial e de ruptura dos materiais isolantes.
   Portanto, um controle rigoroso de limpeza deve ser mantido durante todo o processo de fabricação, especialmente durante o nivelamento de condutores, enrolamento, montagem de bobinas, empilhamento do núcleo, preparação de isolamento, montagem do corpo e acabamento. Essas operações devem ser realizadas em oficinas seladas e livres de poeira para evitar a entrada de corpos estranhos e poeira.

2. Processamento Centralizado de Componentes Isolantes
   Uma vez que a poeira metálica adere às peças isolantes, é extremamente difícil removê-la. Como a poeira metálica é uma fonte potencial de descarga parcial, todos os componentes isolantes devem ser processados em uma oficina de isolamento dedicada, completamente isolada de áreas onde poeira possa ser gerada.

3. Controle de Rebarbas de Aço Silício
   As chapas do núcleo do transformador são formadas por processos de cisalhamento longitudinal ou transversal, que frequentemente produzem rebarbas.
   Essas rebarbas podem causar curtos-circuitos entre lâminas, formar correntes circulantes internas, aumentar as perdas em vazio, elevar a espessura efetiva do núcleo e reduzir o número de chapas empilhadas.
   Mais criticamente, as rebarbas podem se soltar durante a montagem do jugo do núcleo ou devido a vibrações operacionais, cair no corpo do transformador e criar concentrações de campo elétrico que desencadeiam descargas.
   Mesmo rebarbas depositadas no fundo do tanque podem se alinhar sob um campo elétrico e induzir descarga ao potencial de terra.
   Portanto, a altura das rebarbas deve ser controlada dentro de 0,03mm para produtos da classe 110kV.

4. Uso de Terminais Prensados a Frio para Condutores
   O processo de soldagem usando bronze fosforoso gera respingos de escória de solda que podem aderir às superfícies de isolamento.
   Cordas de amianto embebidas em água são frequentemente usadas para isolamento térmico durante a soldagem, o que pode introduzir umidade na camada isolante.
   Se essa umidade não for completamente removida após o enrolamento, aumenta significativamente o risco de descarga parcial.
   Conexões de terminais prensados a frio podem efetivamente reduzir a probabilidade de tais problemas.

5. Arredondamento de Bordas de Componentes
   Existem dois propósitos principais para arredondar as bordas dos componentes:

   • Melhorar a distribuição do campo elétrico, elevar a tensão de início de descarga parcial e reduzir a probabilidade de descarga;

   • Prevenir a formação de cavacos de ferro causados por atrito durante a montagem ou operação.
     Portanto, as seguintes partes estruturais metálicas devem ser arredondadas: grampos do núcleo, placas de amarração, bordas de suportes, bordas de placas de pressão, bordas de condutores, tubos de buchas e caixas de blindagem internas.
     Áreas de contato, como furos de suspensão de grampos, também devem ser arredondadas para evitar que cantos vivos causem descargas.

6. Controle Ambiental e Limpeza do Corpo Durante a Montagem Final
   Após a secagem a vácuo e antes do enchimento com óleo, quanto maior e mais complexo o transformador, maior será o tempo de exposição durante o processo de acabamento.
   Nesta fase, o corpo pode absorver umidade e poeira devido à compressão, fixação e exposição ambiental.
   Se a exposição exceder 8 horas, é necessária uma re-secagem.
   Todos os trabalhos de acabamento devem ser realizados em áreas com controle de poeira para manter a integridade do isolamento.

7. Processo de Enchimento a Vácuo com Óleo
   O objetivo do enchimento a vácuo com óleo é:

   • Remover completamente o ar da estrutura de isolamento através do vácuo;

   • Injetar óleo de transformador sob vácuo para que todo o corpo fique completamente impregnado e livre de bolhas;

   • Após o enchimento, o transformador deve repousar por pelo menos 72 horas para permitir a penetração total do óleo nos materiais de isolamento.
     A eficácia do processo de óleo depende da espessura do material, da temperatura do óleo e do tempo de imersão, os quais devem ser devidamente garantidos.

8. Controle de Vedação do Tanque de Óleo e Componentes
   A qualidade da vedação impacta diretamente o desempenho do isolamento do transformador.
   Se as vedações forem inadequadas, a umidade pode facilmente entrar no equipamento.
   Uma vez que o óleo do transformador e outros componentes isolantes fiquem úmidos, o risco de descarga parcial aumenta significativamente.
   Portanto, todas as áreas de vedação devem ser rigorosamente controladas para garantir ausência de vazamentos, nenhuma entrada de umidade e alta confiabilidade de vedação.

Em resumo, as medidas de controle de processo multifacetadas acima são essenciais para melhorar o desempenho do isolamento, suprimir efetivamente as descargas parciais e prolongar a vida útil operacional dos transformadores.

Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.

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