Conhecimento de poder | Quais riscos a deficiência de óleo do transformador representa a operação?

I. Funções centrais do óleo do transformador: um mecanismo de proteção dupla

1. Proteção de isolamento : O óleo do transformador possui uma força de isolamento muito maior que o ar, isolando efetivamente os componentes vivos, como enrolamentos e núcleos, para evitar descarga parcial e quebra de isolamento.
2. Médio de dissipação de calor : Transformadores imersos de óleo dependem da circulação de óleo para levar o calor gerado por enrolamento e perdas de núcleo. Para transformadores de grande capacidade, a eficiência de dissipação de calor do petróleo afeta diretamente a vida útil do serviço do equipamento.

II. Três riscos centrais de deficiência de petróleo: escalada de risco gradual

1. Funcional da proteção de gás leve e falha de alerta precoce
   O relé de gás (relé Buchholz) dentro do transformador é um dispositivo essencial para monitorar o nível do óleo e as falhas internas. Quando o nível do óleo cai abaixo do relé’S Open Copo, o ar entra na câmara de retransmissão, desencadeando um sinal de "proteção contra gás leve". Se deixado sem solução, isso pode levar a:

• Risco de sinais falsos : A deficiência prolongada de petróleo expõe o relé ao ar, potencialmente causando misoperações devido a mudanças na umidade e temperatura, enganando o pessoal de manutenção sobre falhas reais.
• Falha no sistema de proteção : Em deficiência grave de petróleo, se ocorrer um curto -circuito interno, o gás gerado pela decomposição do arco de materiais isolantes não pode ser efetivamente monitorado, possivelmente causando a "proteção de gás pesado" a não tropeçar, atrasando o isolamento de falhas e expandindo o escopo do acidente.

2. Queda acentuada na eficiência de dissipação de calor e superaquecimento do equipamento
   A capacidade de dissipação de calor do óleo do transformador está diretamente relacionada ao seu volume. Quando o nível do óleo é muito baixo:

• Área de dissipação de calor em enrolamento reduzida : Parte da bobina é exposta ao ar, cuja condutividade térmica é apenas 1/50 do óleo do transformador, causando um rápido aumento na temperatura de enrolamento. Para um transformador de 1000KVA, o aumento da temperatura do enrolamento em um estado deficiente em petróleo pode exceder o valor nominal por 30°C, acelerando o envelhecimento do isolamento (todo 8°C aumenta a temperatura metades a vida útil).
• Circulação de óleo interrompida : Os sistemas de resfriamento de circulação de óleo forçado (como bombas de óleo e radiadores) não podem operar normalmente devido ao volume insuficiente de óleo. Mesmo em operação sem carga, o calor das perdas de corrente de Foucault do núcleo não pode ser efetivamente dissipado, formando um "efeito de acumulação térmica".

3. Falha de isolamento e acidentes de avaria
   Quando o nível do óleo cai abaixo do fundo dos enrolamentos, o núcleo e os enrolamentos são totalmente expostos ao ar, enfrentando três ameaças de isolamento:

• Erosão aérea direta : Umidade e poeira no ar aderem ao papel de isolamento e superfícies enroladas, reduzindo a tensão de descarga de fluência em aproximadamente 40%. Em ambientes com umidade >60%, o risco de descarga parcial aumenta significativamente.
• Dano de isolamento de volta à virada : Os condutores expostos perdem o suporte isolante do óleo e podem entrar em contato devido à vibração eletromagnética, causando curtos circuitos. Os dados do teste mostram que o isolamento de volta à virada resiste a quedas de tensão de 3kV em condições normais para 1,2kV em um estado deficiente em óleo.
• Reação em cadeia da descarga de arco : Uma vez que a descarga parcial ocorre, a energia do ARC decompõe rapidamente o ar e os materiais isolantes, gerando gases inflamáveis ​​(como hidrogênio e metano). Se a energia não for cortada no tempo, pode levar à explosão do tanque de transformadores, ameaçando a segurança da subestação.

III. Causas comuns de deficiência de petróleo: origens de falhas multidimensionais

1. Falha de vedação e vazamento :

• Envelhecimento de vedações de borracha (vida útil de serviço ~ 8 a 10 anos), rachaduras nas juntas soldadas ou parafusos soltos em flanges de bucha causam vazamento lento de óleo. Em áreas com grandes diferenças de temperatura, a expansão térmica e a contração exacerbam a falha do selo.

2. Negligência de manutenção e intoperação :

• Falha em verificar regularmente os níveis de petróleo (recomendado mensalmente), falha em desabafar ar ao reabastecer ou uso de 不合格 不合格 Oil (por exemplo, teor de água >30ppm) leva ao declínio do nível de óleo contínuo não detectado.

3. Defeitos ambientais e de projeto :

• Transformadores externos expostos à luz ultravioleta e chuva ácida podem desenvolver perfurações de ferrugem devido a revestimentos anticorrosões danificados no tanque. Alguns transformadores antigos têm volume insuficiente de conservador para acomodar flutuações de volume de óleo causadas por mudanças de carga.

IV. Estratégias de proteção graduada: prevenção e manuseio de emergência

1. Monitoramento diário e manutenção preventiva

• Gerenciamento visual em nível de petróleo : Instale medidores no nível do óleo do retalho magnético ou sensores de nível eletrônico de óleo, definindo limiares de aviso antecipados (por exemplo, o alarme acionado quando o nível do óleo cai abaixo de 85% do normal).
• Testes regulares de qualidade de óleo : Realize a análise cromatográfica do petróleo a cada 1-2 anos. Se o conteúdo de hidrogênio (H₂) exceder 150ppm ou o conteúdo total de hidrocarbonetos exceder 100pm, investigue a descarga parcial causada pela deficiência de petróleo.
• Substituição periódica de vedação : Substitua todas as vedações durante as revisões do equipamento (normalmente a cada 5 a 10 anos), usando fluororberber resistente a óleo e de alta temperatura.

2. Procedimentos de manuseio de anormalidade

• Resposta ao alarme de gás leve : Desligue imediatamente o equipamento, verifique o nível do óleo e o estado do gel de sílica respira (normal é azul, fica rosa quando úmido). Depois de confirmar nenhum vazamento, reabasteça com o mesmo grau de óleo isolante (sujeito a tratamento de desgaseificação a vácuo).
• Emergência para deficiência grave de petróleo : Se o nível do óleo estiver abaixo de 1/3 da janela de observação, 严禁带电运行 (proíba a operação ao vivo). Realize testes de resistência ao isolamento (alta tensão a baixa tensão e terra & ge; 100mω) e suportar testes de tensão (tensão nominal de 2,5x por 1 minuto). Apenas colocado em operação após confirmar o desempenho qualificado de isolamento.

3. Atualizações técnicas e otimização de design

• Sistema de monitoramento de nível de óleo inteligente : Integrar sensores de pressão e algoritmos de compensação de temperatura para calcular o nível de óleo real em tempo real (eliminando o impacto da temperatura no volume de óleo), com dados sincronizados com a plataforma de operação e manutenção.
• Design de estrutura auto-vedação : Adote transformadores selados totalmente cheios de óleo (por exemplo, tanques ondulados, radiadores expansíveis) para evitar o contato com óleo-ar, eliminando a causa raiz dos riscos de deficiência de petróleo.

V. Conclusão: De "manuseio pós-falha" a "proteção proativa"