Conocimiento de poder | ¿Qué peligros se realiza la deficiencia de aceite del transformador para operar?

I. Funciones centrales del aceite de transformador: un mecanismo de protección dual

1. Protección contra aislamiento : El aceite de transformador tiene una resistencia a aislamiento mucho mayor que el aire, aislando efectivamente los componentes vivos, como devanados y núcleos, para evitar la descarga parcial y la descomposición del aislamiento.
2. Medio de disipación de calor : Los transformadores inmersos en aceite dependen de la circulación de petróleo para transportar el calor generado por el devanado y las pérdidas de núcleo. Para transformadores de gran capacidad, la eficiencia de disipación de calor del aceite afecta directamente la vida útil del equipo.

II. Tres peligros centrales de deficiencia de petróleo: escalada gradual de riesgo

1. Mal funcionamiento de la protección de los gases ligeros y la falla de la advertencia temprana
   El relé de gas (relé de Buchholz) dentro del transformador es un dispositivo clave para monitorear el nivel de aceite y las fallas internas. Cuando el nivel de aceite cae por debajo del relé’s Copa abierta, el aire ingresa a la cámara de relé, activando una señal de "protección de gas ligero". Si no se aborda, esto puede conducir a:

• Riesgo de señales falsas : La deficiencia prolongada de petróleo expone el retransmisión al aire, lo que puede causar operaciones erróneas debido a cambios en la humedad y la temperatura, personal de mantenimiento engañoso sobre fallas reales.
• Falla del sistema de protección : En la deficiencia de petróleo severa, si se produce un cortocircuito interno, el gas generado por la descomposición de ARC de los materiales aislantes no puede ser monitoreado de manera efectiva, lo que posiblemente hace que la "protección del gas pesado" no se mueva, retrasando el aislamiento de fallas y expandiendo el alcance del accidente.

2. Capacidad aguda en la eficiencia de disipación de calor y sobrecalentamiento de equipos
   La capacidad de disipación de calor del aceite de transformador está directamente relacionada con su volumen. Cuando el nivel de aceite es demasiado bajo:

• Área de disipación de calor de devanado reducido : Parte de la bobina está expuesta al aire, cuya conductividad térmica es solo 1/50 que del aceite de transformador, lo que provoca un aumento rápido en la temperatura del devanado. Para un transformador de 1000kVA, el aumento de la temperatura de devanado en un estado deficiente en petróleo puede exceder el valor nominal por 30°C, envejecimiento de aislamiento acelerado (cada 8°C El aumento de la temperatura es la mitad de la vida útil).
• Circulación de aceite interrumpido : Los sistemas de enfriamiento de circulación de aceite forzado (como bombas de aceite y radiadores) no pueden funcionar normalmente debido al volumen de aceite insuficiente. Incluso en la operación sin carga, el calor de las pérdidas de corriente de Eddy del núcleo no se puede disipar de manera efectiva, formando un "efecto de acumulación térmica".

3. Falla del aislamiento y accidentes de desglose
   Cuando el nivel de aceite cae debajo de la parte inferior de los devanados, el núcleo y los devanados están completamente expuestos al aire, enfrentando tres amenazas de aislamiento:

• Erosión aérea directa : La humedad y el polvo en el aire se adhieren al papel de aislamiento y las superficies de devanado, reduciendo el voltaje de descarga de seco en aproximadamente un 40%. En entornos con humedad >60%, el riesgo de descarga parcial aumenta significativamente.
• Daño de aislamiento de cambio a : Los conductores expuestos pierden el soporte aislante del aceite y pueden entrar en contacto debido a la vibración electromagnética, causando cortocircuitos. Los datos de la prueba muestran que el voltaje de resistencia a aislamiento de cambio de vuelta cae de 3kV en condiciones normales a 1.2kV en un estado deficiente en aceite.
• Reacción en cadena de la descarga de arco : Una vez que se produce la descarga parcial, la energía del arco descompone rápidamente el aire y los materiales aislantes, generando gases inflamables (como hidrógeno y metano). Si la potencia no se corta en el tiempo, puede conducir a la explosión del tanque transformador, amenazando la seguridad de la subestación.

III. Causas comunes de deficiencia de aceite: orígenes de falla multidimensional

1. Falla del sello y fuga :

• Envejecimiento de sellos de goma (vida útil de ~ 8-10 años), grietas en juntas soldadas o pernos sueltos en las bridas de buje causan fugas de aceite lento. En áreas con grandes diferencias de temperatura, la expansión térmica y la falla del sello exacerbato de contracción.

2. Negligencia de mantenimiento y incumplimiento :

• No verificar regularmente los niveles de aceite (recomendado mensualmente), no respirar el aire al reabastecer el reabastecimiento de combustible o el uso de 不合格 不合格 不合格 不合格 不合格 不合格 不合格 不合格 不合格 不合格 不合格 >30ppm) conduce a una disminución del nivel de aceite continuo no detectado.

3. Defectos ambientales y de diseño :

• Los transformadores al aire libre expuestos a la luz ultravioleta y la lluvia ácida pueden desarrollar perforaciones de óxido debido a los recubrimientos anticorrosión dañados en el tanque. Algunos transformadores antiguos tienen un volumen de conservador insuficiente para acomodar las fluctuaciones de volumen de aceite causadas por los cambios de carga.

IV. Estrategias de protección graduada: prevención y manejo de emergencias

1. Monitoreo diario y mantenimiento preventivo

• Gestión visual a nivel de petróleo : Instale medidores de nivel de aceite de aleta magnética o sensores de nivel de aceite electrónico, estableciendo umbrales de advertencia temprana (por ejemplo, alarma activada cuando el nivel de aceite cae por debajo del 85% de la normalidad).
• Pruebas regulares de calidad del aceite : Realice un análisis cromatográfico de aceite cada 1-2 años. Si el contenido de hidrógeno (H₂) excede los 150 ppm o el contenido total de hidrocarburos excede los 100 ppm, investigue la descarga parcial causada por la deficiencia de petróleo.
• Reemplazo de sello periódico : Reemplace todos los sellos durante las revisiones de equipos (generalmente cada 5-10 años), utilizando fluororuber resistente al aceite y resistente a la alta temperatura.

2. Procedimientos de manejo de anormalidad

• Respuesta a la alarma de gas ligero : Apague inmediatamente el equipo, verifique el nivel de aceite y el estado del gel de sílice de respiración (normal es azul, se vuelve rosa cuando está húmedo). Después de no confirmar que no se fugas, rellene con el mismo grado de aislamiento de aceite (sujeto al tratamiento de desgasificación de vacío).
• Emergencia para una deficiencia de petróleo severa : Si el nivel de aceite está por debajo de 1/3 de la ventana de observación, 严禁带电运行 (prohibir la operación en vivo). Realizar pruebas de resistencia de aislamiento (alto voltaje a bajo voltaje y tierra & GE; 100mω) y pruebas de voltaje de resistencia (voltaje nominal de 2.5x durante 1 minuto). Solo ponte en funcionamiento después de confirmar el rendimiento de aislamiento calificado.

3. Actualizaciones técnicas y optimización de diseño

• Sistema de monitoreo de nivel de aceite inteligente : Integre los sensores de presión y los algoritmos de compensación de temperatura para calcular el nivel de aceite real en tiempo real (eliminando el impacto de la temperatura en el volumen de aceite), con datos sincronizados a la plataforma de operación y mantenimiento.
• Diseño de estructura de autocalación : Adopte transformadores sellados totalmente llenos de aceite (por ejemplo, tanques corrugados, radiadores expandibles) para prevenir el contacto con el aire del aceite, eliminando la causa raíz de los riesgos de deficiencia de aceite.

V. Conclusión: del "manejo posterior a la culpa" a la "protección proactiva"