Introducció als transformadors de potència: classificació, components i proves

Mar 05, 2025

Deixa un missatge

36020250305164609729

I. Classificació dels transformadors de potència

 

Classificació per propòsit

Transformador de pas: Utilitzat per les centrals elèctriques per transmetre electricitat cap a fora.

Transformador cap avall: Utilitzat a les subestacions de les oficines d'alimentació per transformar la tensió.

Transformador de distribució: S'utilitza per subministrar energia als usuaris.

Transformador del servei de l'estació: S'utilitza per proporcionar energia interna per a les centrals elèctriques.

Transformador del servei de subestació: S'utilitza per proporcionar potència interna per a les subestacions.

Transformador del convertidor: Utilitzat en la transmissió de potència de corrent continu, amb un costat connectat a la potència de CA i l'altre costat connectat a la vàlvula del convertidor.

Transformador del rectificador: S'utilitza per subministrar energia per al precipitator electrostàtic en centrals tèrmiques.

Classificació per bobinats

Transformador de dos sales: S'utilitza per a transformadors de pas, transformadors desplegables, transformadors de serveis de l'estació, etc.

Transformador de tres sales: S'utilitza per a transformadors desplegables, transformadors de lligam, etc.

Autotransformer: S'utilitza per a transformadors desplegables, transformadors de lligam, etc.

Transformador de divisió: Hi ha dos tipus, divisió axial i divisió radial, usades per als transformadors de servei de l'estació i els transformadors d'inici i en espera.

Classificació per estructura

Transformador de fase única: Usat per a transformadors de 330 ~ 1000kV.

Transformador trifàsic: Usat per a transformadors de 10 ~ 500kV.

Transformador combinat: El transformador es divideix en diverses parts i es munta al lloc, utilitzat en zones amb transport inconvenient.

Classificació mitjançant el mètode de refrigeració

Transformador impedit per oli: Usat per a transformadors de 10 ~ 1000kV.

Transformador de tipus sec: Usat per a transformadors de 10 ~ 110kV.

Transformador SF6: Actualment utilitzat per a transformadors de 110kV.

Model de transformador de potènciaSignificat de lletres al model

D-Single-Fase; F-petroli refrigerat per aire

O-autotransformer; Circulació de petroli forçada P

S-tres-fase o tres sales; J-petroli auto-refrigerat

Canviador de tap Z-on-Load; L-alumini bobinat

No cal afegir símbols per a bobinatges de coure i dos vinculacions.

Exemplars

SFPSL -120000/110: 110KV, 120MVA Transformador de bobinatge d'alumini refrigerat per l'aire de tres fases de tres fases de tres fases.

OSFPSZ -240000/330: 330KV, 240MVA Tres fases de tres fases que es produeixen canviador de taca forçada de la circulació de l’oli forçat autotransformador.


II. Enrotllats de transformadors de potència

 

El bobinat és el component més important i complex en un transformador de potència. Està ferida amb cables de coure (o alumini) i està equipat amb components aïllants especials.

 

Enrotllament en espiral
La característica principal de l’enrotllament en espiral és que hi ha un gran nombre de cables paral·lels i els discos sinuosos s’enrotllen en forma en espiral i un disc sinuós és un gir del bobinat. El bobinatge en espiral té una bona estabilitat mecànica, un bon rendiment de dissipació de calor i una bona processabilitat. S'utilitza àmpliament en els enrotllaments de transformadors de baixa tensió i de gran corrent.
Segons la magnitud del corrent, el bobinatge en espiral es pot enrotllar en tres estructures: espiral única, espiral doble i quadruple espiral.

Enrotllament continu
Quan el bobinat es compon de diversos segments distribuïts al llarg de la direcció axial i els segments no cal soldar -se els uns als altres, s'anomena bobinatge continu.
El bobinatge continu té una gran superfície de suport final, pot suportar una gran força axial, té una forta resistència a curtcircuit i cada segment té una gran capacitat de dissipació de calor. Aquest tipus de bobinatge s’utilitza àmpliament independentment del nivell de tensió o de la capacitat.

Enrotllament entrellaçat
El bobinatge entrellaçat es compon de diversos segments entrellaçats (discos). Un bobinatge compost íntegrament de segments entrellaços (discos) s’anomena bobinatge totalment entrellaçat, que s’utilitza àmpliament en transformadors amb una tensió de 220kV i superior. Un bobinatge compost per una part de segments (discos) entrellaçats i una part de segments contínues s’anomena bobinatge continuat entrellaçat, que s’aplica als transformadors amb una tensió de 66kV i superior.
Com que insereix girs no adjacents entre els girs adjacents del bobinat, es forma un segment entrellaçat i es compon un bobinatge entrellaçat, cosa que augmenta la capacitança longitudinal del bobinatge i millora les característiques de distribució de la tensió d’impuls al llarg de l’altura axial del bobinatge. Per tant, s’utilitza àmpliament en diversos bobinats d’alta tensió.

Blindatge blindat interior
El bobinatge continu protegit interior té com a objectiu millorar la distribució de la tensió d’impuls augmentant la capacitança de la sèrie entre segments. La seva característica estructural és que els girs de capacitança addicionals es troben directament dins del segment continu i els extrems de la capacitança estan aïllats i suspesos al segment. Les gires de capacitança no porten corrent i només funcionen sota la tensió d’impuls.
El bobinatge continu protegit interior té formes com ara pont de dos segments, pont de quatre segments, pont de vuit segments i connexió segmentada en l'estructura.


Iii. Nucli de ferro dels transformadors de potència

 

El nucli de ferro també és un component important d’un transformador de potència. Està apilat amb làmines d’acer de silici d’alta permeabilitat i després es fixa amb pinces d’acer o lligat amb cinta de fibra de vidre.

 

Fulls d'acer de silici
Les làmines d’acer de silici que s’utilitzen en els transformadors de potència són fulls d’acer de silici en fred amb un gruix de 0. 3 ~ 0. Actualment, només la planta de ferro i acer de Wuhan i Shanghai Baosteel a la Xina poden produir fulls d’acer de silici enrotllats en fred. Tot i això, les làmines d’acer de silici per a grans transformadors encara s’han d’importar del Japó.

Formes estructurals del nucli de ferro

Nucli de ferro de dues columnes monofàsic: Utilitzat per a diversos transformadors d'una sola fase.

Columna segmentada amb fase i nucli de ferro del jou lateral: S'utilitza per a transformadors d'una sola fase de gran tensió i gran capacitat.

Nucli de ferro de dos columnes de dos columnes monofàsics: S'utilitza per a transformadors d'una sola fase de gran tensió i alta tensió.

Nucli de ferro triples de tres columnes: Utilitzat per a diversos transformadors trifàsics.

Nucli de ferro de cinc columnes: S'utilitza per a transformadors trifàsics de gran capacitat.

Iv. Dipòsits de petroli de transformadors amb petroli

 

Dipòsit d’oli cilíndric: S'utilitza principalment per a diversos transformadors reduïts per oli i transformadors immersos de petroli.

Dipòsit d’oli en forma de campana: Àmpliament utilitzat per a transformadors immersos de 110 ~ 500kV.

Dipòsit d’oli completament segellat: És a dir, el dipòsit de petroli es solditza fortament. Només s'ha utilitzat per a transformadors amb 110kV i per sobre de l'oli en els darrers anys.

V. Conservadors de transformadors amb immersió del petroli

 

El conservador d’un transformador té dues funcions. Un és proporcionar un espai per a l’expansió tèrmica i la contracció de l’oli del transformador al dipòsit d’oli; L’altra és separar l’oli del transformador de l’atmosfera externa per evitar l’envelliment de l’oli del transformador.

 

Conservador de tipus de càpsula: S'utilitza una càpsula de goma a l'interior per separar l'oli del transformador de l'atmosfera externa i proporcionar un espai per a l'expansió tèrmica i la contracció de l'oli del transformador.

Conservador de tipus Diafragma: S'utilitza un diafragma de goma per separar l'oli del transformador de l'atmosfera externa i proporcionar un espai per a l'expansió tèrmica i la contracció de l'oli del transformador.

Conservador corrugat: S'utilitza un expansor metàl·lic compost per làmines corrugades metàl·liques per separar l'oli transformador de l'atmosfera externa i proporcionar un espai per a l'expansió tèrmica i la contracció de l'oli del transformador. El conservador corrugat es divideix en dos tipus, tipus d’oli intern i tipus d’oli extern. El tipus d’oli intern té un millor rendiment, però un volum més gran.

Vi. Mètodes de refrigeració de transformadors immersos en oli

 

Símbols que representen el mètode de refrigeració

La primera lletra: oli o-mineral, líquid aïllant K-intentant, gas insuidat L.

La segona lletra: circulació de convecció natural, circulació de petroli forçada F, circulació dirigida per D.

La tercera lletra: A-Air, W-Water.

La quarta lletra: convecció natural de N, circulació forçada F (ventilador, bomba).

Exemplars

Refredament natural onan

Onaf-Air Refreding

Circulació de petroli forçat perfil

Circulació de petroli forçada a ODAF va dirigir el refredament

Vii. Bushings de transformadors

 

Bashings d’aïllament pur de porcellana per sota de 40kV
Hi ha dues estructures, el tipus Stud i el tipus de passatge de cable. El tipus Stud s'utilitza per als casquets de baixa tensió dels transformadors; El tipus de passatge de cable s'utilitza per als punts de venda d'alta tensió de 10 ~ 20kV.

Bashings de gran corrent per sota de 40kV
Hi ha dues estructures, el tipus d’estudi i el tipus capacitiu. El bosc de porcellana pur del tipus Stud s'utilitza per a les sortides de bobinatge de baixa tensió dels transformadors del generador de capacitat mitjana; El malbaratament capacitiu s'utilitza per a les sortides de bobinatge de baixa tensió dels grans transformadors de generadors.

Bashings capacitius de paper d’oli per sobre de 66kV
L’aïllament intern d’aquest tipus de matolls és un nucli capacitiu fet de paper aïllant i ferides d’alumini alternativament. L’espai entre el nucli capacitiu i el casellà de porcellana s’omple d’oli aïllant. Hi ha dues estructures de connexió entre el brollador i el bobinat, el tipus d’estudi i el tipus de passatge de cable. El nucli capacitiu de paper d'oli es fa ferit alternativament amb paper de cable amb un gruix de 0. 0 8 ~ 0. 12mm i paper d'alumini amb un gruix de 0,01 mm al tub conductor.

Bashings capacitius de paper impregnats per resina per sobre de 66kV
L’aïllament intern d’aquest tipus de matolls és un nucli capacitiu fet de paper impregnat de resina i ferides d’alumini alternativament. L’espai entre el nucli capacitiu i la brossa de porcellana està farcit d’oli aïllant i la part inferior de la matolls no necessita cap mena de porcellana. Tot i això, aquest tipus de matolls té un gran bronzejat, i el paper impregnat de la resina és propens a la fissura i la descàrrega parcial. Actualment, la seva producció s’ha aturat.

Bashings capacitius de resina
L’aïllament principal d’aquest tipus de matolls és també un nucli capacitiu fet de paper aïllant i ferides de paper d’alumini alternativament, i després la resina epoxi es llança a l’exterior per formar un terreny d’aïllament sòlid. Aquest tipus de matolls es pot utilitzar com a boca de gas. La part superior es màniga a la canalització del SIG i el gas SF6 s’omple entre ells; La part inferior està immersa en l’oli del transformador.

Viii. Mètodes de regulació de tensió dels transformadors de potència

 

Mètodes de regulació de tensió
Hi ha dos mètodes de regulació de tensió per als transformadors: regulació de tensió sense càrrega i regulació de tensió a la càrrega. La regulació de tensió sense càrrega, també coneguda com a regulació de tensió fora de càrrega, es realitza quan el transformador està fora de funcionament i sense càrrega; La regulació de tensió a la càrrega es realitza quan el transformador està en funcionament i amb càrrega. El dispositiu de regulació de tensió per a la regulació de tensió sense càrrega s’anomena canviador de tac sense càrrega; El dispositiu per a la regulació de tensió de càrrega s'anomena canviador de tap de càrrega.

Posicions de regulació de tensió a la càrrega
Hi ha tres posicions de regulació de tensió de càrrega per a transformadors: regulació de tensió del punt neutre, regulació de tensió del terminal de tensió mitjana i regulació de tensió del terminal de bobinatge d’alta tensió. Entre ells, l'estructura i el procés de la regulació de la tensió del punt neutre són relativament senzilles i s'utilitza més àmpliament.

Canviador de tap de càrrega
El canviador de tap també s'anomena commutador de tap. Actualment, la qualitat dels canviadors de tap de càrrega produïts a la Xina no és prou bona, i la majoria dels canviadors de tap de càrrega es basen en les importacions. Entre ells, els importats de les empreses ABB alemanyes i sueces són relativament habituals.

Ix. Oli del transformador

 

Composició de l'oli de transformador
L’oli del transformador és un oli mineral, que és una barreja composta per moltes molècules d’hidrocarburs amb diferents pesos moleculars, principalment compostos d’hidrocarburs com alcans, naftens i una petita quantitat d’aromàtics.

Funcions i qualificacions d’oli de transformador
L’oli aïllant que s’utilitza en transformadors immersos d’oli és l’oli de transformador. L’oli del transformador no només té una funció aïllant, sinó també una funció de dissipació de calor.
Segons la diferència en el punt de congelació, l’oli del transformador es divideix en el número 25 d’oli i el número 45. El punt de congelació de l'oli número 25 és -25 grau; El punt de congelació de l'oli núm. 45 és el grau -45.
L’oli transformador núm. 25 pertany a l’oli a base de parafina i l’oli del transformador núm. 45 és l’oli a base de naftènics. En el passat, el número 45 del transformador del transformador havia de ser importat de l'estranger, i ara la refineria de Xinjiang Karamay també pot produir -la.

X. Procés de fabricació de transformadors de potència

 

Els transformadors de potència estan compostos per dues parts principals: el conjunt bàsic i els accessoris. El conjunt del nucli es compon de bobinatges, parts aïllants, nucli de ferro, canviador de tap, oli transformador i dipòsit d’oli. Els accessoris del transformador inclouen el conservador, el refrigerador, el casquet, el relé de gas, el dispositiu d’alleujament de pressió i el termòmetre, etc. Entre ells, el refrigerador, el petroli aïllant, el mató, el canviador de l’aixeta, el relé de gas, el dispositiu d’alleujament de pressió i el termòmetre es compren des de fora. A continuació, introdueix breument els processos de fabricació de diversos components principals.

 

Sinuós sinuós: Instal·leu l'esquelet enrotllador que saltava el bobinatge dels cables-emboliqueu la forma d'aïllament.

Assemblea del nucli de ferro: Talleu les làmines d'acer de silici que remeten els burrs-pitseu el nucli de ferro que s'instal·len les plaques d'atracció i els shields-bind del nucli de ferro prova del nucli de ferro que s'instal·la les abraçadores del nucli de ferro.

Processament de peces aïllants: Talleu les parts aïllants que tornen a remuntar els burrs a les cantonades que transporten el tractament a prova d’humitat.

Processament del dipòsit d’oli i del conservador: Talleu les plaques d'acer que el dipòsit d'oli i el conservador-remove rovell-sandblast Appleu la imprimació-pinint-trans-la prova de resistència mecànica.

Assemblea final: Instal·leu el nucli de ferro que s’instal·leu el dipòsit de petroli-pipes-put a l’enrotllament de l’enrotllament de l’instal·lació del jou superior.


Xi. Proves de fàbrica de transformadors de potència

 

Les proves de fàbrica dels transformadors de potència es divideixen en tres tipus: proves rutinàries (fàbrica), proves de tipus i proves especials. Les proves rutinàries són els ítems de prova que tots els transformadors han de patir abans de sortir de la fàbrica, i normalment també s’anomenen proves de fàbrica; Les proves de tipus són els elements de prova realitzats pel mostreig 1 ~ 2 transformadors en un tipus de producte; Les proves especials són els articles de prova proposats per l’usuari i acordats pel fabricant mitjançant la negociació.

 

Requisits i regulacions bàsiques per a proves d’aïllament d’alta tensió
Els enrotllaments del transformador s’inspeccionen segons la tensió de funcionament més alta UM i el nivell d’aïllament corresponent. A la taula següent es mostra els ítems de prova d’aïllament especificats a l’estàndard nacional GB1094. 3-2003 "Transformadors de potència Part 3: Nivells d’aïllament, proves d’aïllament i autoritzacions d’aïllament externs".

Articles de prova de rutina (fàbrica)

Mesura de la resistència de corrent continu dels enrotllaments: mesurat a tots els extrems de plom.

Mesura de la proporció de transformació: mesurada a totes les posicions de l’aixeta.

Detecció del grup de connexió de bobinatge: provat a la posició de l’aixeta nominal.

Mesura de la resistència a l’aïllament, la relació d’absorció i l’índex de polarització: l’índex de polarització només es mesura per a transformadors de 220kV i superiors.

Mesura de tanΔ i capacitança dels enrotllaments: TanΔ es mesura per a transformadors de 35kV i superiors.

Mesura de tanΔ i capacitança dels casquets: tanΔ i capacitança es mesuren per a casquets capacitius de 66kV i superior.

Proves d’oli de transformador: ítems com l’anàlisi química del petroli, la resistència d’aïllament, tanΔ, anàlisi cromatogràfica, etc. Per a transformadors de 750kV i superior, també cal provar la mida de les partícules de l’oli. I l’anàlisi química del petroli i l’anàlisi cromatogràfica d’oli s’han de realitzar repetidament durant tot el procés de prova.

Mesura de la pèrdua sense càrrega i corrent sense càrrega: provat sota la connexió de tensió nominal.

Mesura de la pèrdua de càrrega i la impedància de curtcircuit: provat sota la connexió de tensió nominal.

Prova de descàrrega parcial: la quantitat de descàrrega no s’utilitza com a avaluació, sinó només com a referència per a si es pot dur a terme la prova d’alta tensió.

Test d’impuls d’ona completa dels llamps: per a transformadors de 220kV i superiors i 120MVA i més amunt.

Prova d’impuls de commutació: per a transformadors de 330kV i posteriors.

Prova de suport de tensió induïda amb mesura de descàrrega parcial: per a transformadors de 110kV i superiors.

Prova de freqüència de potència aplicada a la bobina de baixa tensió i al punt neutre.

Prova de descàrrega parcial: aquesta prova s'utilitza com a prova d'avaluació del valor de la prova de fàbrica.

Mesura de l'electrificació de flux de petroli: per a transformadors amb bombes d'oli de 330kV i superior.

Prova de descàrrega parcial amb la bomba d’oli en funcionament: per a transformadors amb bombes d’oli de 330kV i superior.

Escriviu els elements de prova

Prova de pujada de la temperatura.

Prova d’impuls d’ona picada.

Test d’impuls d’ona completa del raig al punt neutre.

Prova d’interferència de ràdio.

Articles de prova especials

Mesura del nivell de so.

Mesura de la impedància de seqüència zero de transformadors trifàsics.

Mesura de les harmòniques del núm


Secció CTA (millora de la taxa de conversió):
📞 Obteniu ara les solucions exclusives dels mercats sud -americans i africans

Email:jsm687254@gmail.com

Consulteu els enginyers mitjançant WhatsApp: +86 15706806907 (adjunt amb el manual de producte pdf)