Questo articolo completo approfondisce le questioni critiche riguardanti i trasformatori a olio, concentrandosi su perdite di olio, surriscaldamento e surriscaldamento dei giunti esterni. Analizza le cause sottostanti e offre una serie di soluzioni pratiche e innovative, tra cui manutenzione regolare, sostituzione delle guarnizioni e tecniche di monitoraggio avanzate, per garantire che i trasformatori operino in modo sicuro ed efficiente.
I trasformatori sono la spina dorsale dei sistemi di trasmissione dell'energia, convertendo i livelli di tensione per facilitare la distribuzione efficiente dell'elettricità. I trasformatori a olio, in particolare, sono ampiamente utilizzati per le loro superiori proprietà di raffreddamento e isolamento. Tuttavia, non sono immuni da sfide operative che possono compromettere le loro prestazioni e sicurezza. Questo articolo mira a fornire un'analisi dettagliata di questi problemi e a proporre strategie robuste per la loro mitigazione.
Problema 1: Perdita di Olio nei Trasformatori a Olio
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La perdita di olio è un problema comune che può portare a una significativa riduzione della capacità di raffreddamento e delle proprietà isolanti del trasformatore. È cruciale identificare prontamente la fonte della perdita, poiché può variare da un lieve trasudamento alle valvole a perdite più estese lungo la cassa. In Cina, dove è focalizzata questa analisi, la costruzione e i materiali utilizzati possono differire da quelli dei trasformatori stranieri, influenzando potenzialmente i punti di perdita e la gravità.
Alla scoperta di una perdita, è imperativo prima valutare il livello dell'olio. Se l'olio risulta essere basso, deve essere reintegrato per mantenere le capacità di raffreddamento e isolamento del trasformatore. Il processo di reintegro deve essere condotto con cura per evitare di introdurre contaminanti che potrebbero ulteriormente degradare le prestazioni dell'olio.
Direzione del Processo
a. Coinvolgere ispettori professionisti per individuare rapidamente la posizione della perdita di olio.
b. Indagare sulla causa principale della perdita, che può essere guarnizioni difettose, cassa danneggiata o difetti di fabbricazione.
c. Sostituire le guarnizioni con componenti di alta qualità compatibili con l'ambiente operativo del trasformatore.
d. Per danni più estesi, potrebbe essere necessario eseguire una saldatura di riparazione sul campo. Questo processo deve essere attentamente controllato per evitare surriscaldamenti e potenziali rischi di combustione o esplosione.
e. Nei casi in cui sia necessaria una sigillatura rapida, l'applicazione di materiali a base di nanopolimeri di carbonio può fornire una soluzione rapida ed efficace.
f. Per perdite persistenti o ricorrenti, considerare la sostituzione delle parti interessate con nuovi componenti progettati per migliorare la durata e la resistenza alle perdite.
Problema 2: Surriscaldamento Indicato dai Termometri
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Il surriscaldamento è una preoccupazione critica per i trasformatori a olio, poiché può portare a una diminuzione dell'efficienza e, nei casi più gravi, causare guasti catastrofici. Le letture del termometro forniscono un'indicazione preliminare di potenziali problemi di surriscaldamento. Tuttavia, è essenziale verificare queste letture ed escludere fattori esterni come termometri difettosi o alte temperature ambientali.
La temperatura dell'olio misurata dal termometro del trasformatore riflette solo la temperatura dello strato superiore. Per ottenere una comprensione completa della distribuzione del calore all'interno del trasformatore, devono essere utilizzati termometri a punti per misurare le temperature in vari punti. Questo approccio aiuta a determinare se il surriscaldamento è localizzato o interessa l'intero trasformatore.
Direzione del Trattamento
a. Condurre un'ispezione approfondita dello stato operativo del refrigeratore, inclusa la verifica di blocchi, perdite e guasti meccanici.
b. Se il trasformatore è costantemente sovraccarico, considerare la riduzione del carico o l'aggiornamento del trasformatore a un modello di capacità superiore per soddisfare le esigenze attuali e future.
c. Implementare un programma di manutenzione regolare che includa test e ispezioni dei materiali isolanti del trasformatore per segni di invecchiamento o danni.
d. Sostituire eventuali parti danneggiate con nuovi componenti identici o compatibili con le specifiche e i modelli originali per garantire il continuo funzionamento sano del trasformatore.
Problema 3: Surriscaldamento dei Giunti Esterni nei Trasformatori a Olio
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I giunti esterni dei trasformatori a olio sono suscettibili al surriscaldamento, che può comportare gravi conseguenze come incendi, danni alle aste conduttive e persino esplosioni. Il calore generato può anche accelerare l'invecchiamento delle guarnizioni, portando a trasudamenti di olio e potenziali scariche di flashover in condizioni di umidità. È cruciale monitorare attentamente questi giunti e implementare strategie per prevenire il surriscaldamento.
Direzione di Evitamento
a. Migliorare le ispezioni regolari dei trasformatori incorporando tecniche diagnostiche avanzate come la misurazione della resistenza in corrente continua durante le interruzioni di corrente e l'uso di termometri a infrarossi lontani.
b. Installare lamiere metalliche ai giunti dei conduttori del trasformatore e utilizzare telecamere termografiche per il rilevamento automatico e l'attivazione degli allarmi per migliorare il monitoraggio e i tempi di risposta.
c. Adottare processi di connessione corretti che minimizzino la resistenza e il potenziale accumulo di calore. Questo può comportare l'uso di strumenti e tecniche specializzate per garantire un contatto ottimale tra i componenti.
d. Introdurre nuove pinze speciali progettate per aumentare la superficie di contatto, riducendo così la resistenza di contatto e la probabilità di surriscaldamento.
e. Evitare o minimizzare le operazioni di sovraccarico per prevenire la generazione eccessiva di calore e garantire che il trasformatore operi entro i suoi parametri progettati.
f. Creare un ambiente favorevole alla dissipazione del calore mantenendo un'adeguata distanza intorno al trasformatore e utilizzando sistemi di raffreddamento quando necessario.
Conclusione
In conclusione, il funzionamento sicuro ed efficiente dei trasformatori a olio dipende da un approccio proattivo alla manutenzione e dall'implementazione di strategie avanzate di monitoraggio e mitigazione. Affrontando con diligenza e innovazione le perdite di olio, il surriscaldamento e i problemi dei giunti esterni, possiamo migliorare l'affidabilità e la longevità di questi componenti critici della nostra infrastruttura energetica.
