Mètodes d'anàlisi i resolució de problemes de transformadors

 

Transformadors, com a equip principal dels sistemes d'energia, realitzen funcions crítiques, com ara la transformació de voltatge, la regulació del corrent i l'aïllament elèctric. El seu funcionament estable és primordial per garantir la seguretat i l'eficiència de les xarxes elèctriques. Les seccions següents proporcionen una anàlisi detallada de la gestió del funcionament dels transformadors, les metodologies habituals de detecció de fallades i els procediments de resolució de problemes.

 

 

Procediments de preparació i inspecció de la posada en servei del transformador

 

Abans de posar en marxa un transformador, cal dur a terme una inspecció exhaustiva per verificar que estigui preparat per a un funcionament òptim:

 

Inspecció de fixacions i connexions: Realitzeu un examen exhaustiu de totes les fixacions dins i fora del transformador, especialment en punts de connexió crítics com ara terminals de cablejat i barres colectores. Assegureu-vos d'aplicar el parell d'apretament adequat durant l'apretament per evitar danys a les rosques, evitant alhora el bloqueig causat per la incompatibilitat de materials entre cargols i femelles.

 

Verificació de la instal·lació de components: Valideu la correcta reinstal·lació de tots els components desmuntats durant el transport o la instal·lació, inspeccioneu els conductes de refrigeració interns per comprovar que no hi hagi restes i confirmeu l'absència d'eines residuals dins de la carcassa del transformador.

 

Inspecció del dispositiu de control de temperatura: Verifiqueu que els cables de control dels controladors i indicadors de temperatura estiguin allunyats de les superfícies de la bobina i de les peces actives. Torneu a fixar-los segons calgui per evitar interferències.

 

Sistema de refrigeraciói Inspecció d'equips auxiliars: Verifiqueu el funcionament correcte dels ventiladors de refrigeració, els dispositius de control de temperatura i els sistemes auxiliars. Confirmeu específicament la direcció de rotació del ventilador per assegurar-vos que el flux d'aire es dirigeixi cap amunt des de la base dels debanats del transformador.

 

Proves prèvies a la posada en servei del transformador

 

Per validar el compliment de les especificacions de disseny, s'han de realitzar les proves obligatòries següents abans de la posada en servei del transformador:

 

Mesura de la resistència de CC: Realitzeu mesures de la resistència del bobinatge a totes les posicions de les preses per verificar el compliment de les especificacions de disseny.

 

Mesura de la relació de voltatge: verificar la precisió detransformació de voltatgeràtios i confirmar la correcció de la designació del grup vectorial mitjançant comprovacions de polaritat i seqüència de fases.

 

Prova de resistència d'aïllament: realitzeu proves dielèctriques entre el nucli i les estructures de subjecció per verificar la integritat de l'aïllament.

 

Prova de resistència d'aïllament dels bobinatges: Mesura la resistència d'aïllament dels bobinatges per verificar el compliment de les normes de seguretat elèctrica.

 

Prova de resistència a la freqüència industrial: Per als transformadors reparats in situ que tornen a entrar en servei, la prova de tensió de resistència dielèctrica s'ha de dur a terme al 80% del nivell de tensió de prova de fàbrica original, d'acord amb els requisits de la clàusula 10 de la norma IEC 60076-3.

 

Precaucions per al funcionament segur dels transformadors

 

Inspecció del sistema de posada a terra: dur a terme una inspecció rigorosa del sistema de posada a terra després de la instal·lació per verificar-ne el funcionament segur i fiable.

 

Barreres de seguretat: Els transformadors que no tinguin protecció han d'estar equipats amb barreres d'aïllament per evitar el contacte directe amb les parts actives i mitigar els riscos d'electrocució.

 

Operació per personal qualificat: La instal·lació, la posada en marxa i el manteniment dels transformadors seran realitzats exclusivament per professionals certificats per garantir el compliment de les normes operatives i els protocols de seguretat.

 

Precaucions per posar en funcionament un transformador

 

Activació del sistema de control de temperatura: Abans d'energitzar-lo, calibreu i proveu el controlador de temperatura o la unitat de visualització de temperatura per verificar el funcionament correcte.

 

Procediment d'energització: Tanqueu els interruptors automàtics amb el transformador en estat sense càrrega. Activeu el relé de protecció instantània contra sobrecorrent durant l'energització per mitigar els efectes del corrent de punta.

 

Augment gradual de la càrrega: Després de la posada en funcionament, la càrrega s'ha d'augmentar gradualment i controlar si hi ha sorolls o vibracions anormals per evitar augments sobtats de la càrrega.

 

Protocol de mitigació d'humitat: Per a transformadors desenergitzats exposats a una humitat ambiental >80% HR.

 

Fallades comunes dels transformadors i accions correctives

 

Avaria de sobreescalfament: Això inclou un sobreescalfament localitzat i un augment excessiu de la temperatura general. Inspeccioneu les condicions de càrrega, corrent i dissipació de calor.

 

Fallades de descàrrega: Es poden manifestar com a descàrrega parcial, descàrrega d'arc o descàrrega d'espurna; normalment associades a problemes d'aïllament.

 

Defecte d'aïllament: com ara una ruptura de l'aïllament o una degradació del rendiment de l'aïllament; els materials aïllants danyats s'han d'inspeccionar i substituir immediatament.

 

Altres defectes: incloent-hi soroll anormal, mal funcionament de la protecció, fuites d'oli, etc.

 

Mètodes de detecció de fallades:

 

Inspecció visual: comproveu el corrent de càrrega, els canvis de color de l'oli i l'aspecte extern per detectar anomalies (per exemple, fuites d'oli, decoloració).

 

Monitorització auditiva: Escolteu si hi ha sorolls anormals durant el funcionament (per exemple, brunzits desiguals, cruixits o xiulets).

 

Mesura elèctrica: Mesureu la resistència de CC trifàsica i la resistència d'aïllament per avaluar si els valors es troben dins del rang normal.

 

 

Remediació de fallades de rendiment d'aïllament

 

La disminució del rendiment d'aïllament és un defecte comú dels transformadors, especialment en ambients humits. La prova de resistència d'aïllament s'ha de dur a terme en condicions adequades, amb els següents valors estàndard:

 

D'alta tensió a baixa tensió i terra: ≥ 300 M Ω (10 kV), ≥ 1000 M Ω (35 kV).

Alta tensió a terra: ≥100 MΩ.

Per a la connexió de nuclis/accessoris a terra, consulteu la documentació del fabricant.

 

Si un transformador presenta ‌entrada d'humitat‌ o ‌condensació‌ (per exemple, gotes visibles a les superfícies de resina epoxi o als components del nucli), cal assecar-lo immediatament per restaurar la integritat de l'aïllament, independentment del seu valor actual de resistència d'aïllament.

 

 

Protocol de mitigació de soroll anormal del transformador

 

El funcionament normal d'un transformador produirà un brunzit que varia segons la càrrega. Si hi ha un so anormal, cal una anàlisi més detallada:

 

Afluixament del nucli: Produeix sorolls de dringar o brunzir a causa de laminacions no fixades o un parell de torsió insuficient dels cargols.

 

Nucli sense connexió a terra: Genera sons de descàrrega bruscos a partir de l'acumulació electrostàtica entre el nucli i el dipòsit.

 

Defectes de contacte de l'interruptor: Provoca grinyols o cruixits per arcs elèctrics als canviadors de toves o a les unions de les barres colectores.

 

Descàrrega de plom/bobinat: Emet arcs audibles a causa de la ruptura de l'aïllament en regions d'alta tensió.

 

Casquets contaminats: desencadena una descàrrega de corona sibilant a causa de l'acumulació d'oli/partícules a la superfície.

 

Resolució de problemes de control de temperatura

 

Error d'encesa: comproveu la font d'alimentació, els fusibles, les connexions dels terminals i l'estat de l'interruptor.

 

No hi ha visualització de temperatura: comproveu la connexió del sensor i la resistència.

 

Desviació de temperatura: comproveu la instal·lació de sensors i fonts d'interferència.

 

Error de comunicació: Comproveu la línia de comunicació i poseu-vos en contacte amb l'assistència tècnica del proveïdor.

 

Solucions de mitigació de desequilibri de tensió trifàsica

 

El desequilibri de tensió trifàsica sovint és causat per fallades de connexió a terra o desequilibri de càrrega. Les solucions inclouen:

 

Connexió a terra multipunt per a la reducció de pèrdues de línia neutra: Implementeu la connexió a terra multipunt a les xarxes de distribució de baixa tensió per reduir les pèrdues de potència de la línia neutra optimitzant les vies de retorn de corrent i minimitzant la impedància.

 

Transformador monofàsic Implementació: utilitzeu transformadors monofàsics per a zones amb càrregues monofàsiques dominants (per exemple, zones residencials) per aïllar corrents desequilibrats i evitar interferències harmòniques.

 

Monitorització i equilibri de càrrega: Realitzeu mesures de càrrega periòdiques mitjançant pinces amperimètriques per quantificar les desviacions de corrent entre fases.

 

Tractament de gestió de fuites i variació del color de l'oli

 

Enfosquiment de l'oli: L'enfosquiment de l'oli (per exemple, si el color ambre es torna marró/negre) indica absorció d'humitat i degradació per oxidació, la qual cosa comporta una reducció de la resistència dielèctrica i un augment de l'acidesa. Substituïu l'oli degradat immediatament per evitar l'envelliment accelerat de l'aïllament i una possible fallada de l'equip.

 

Fuita d'oli: determinar si cal continuar operant i organitzar el manteniment en funció de la situació de fuita d'oli, o aturar immediatament i reposar l'oli

 

En conclusió, el funcionament estable dels transformadors és la pedra angular de la fiabilitat del sistema elèctric. Mitjançant inspeccions meticuloses, un diagnòstic/resolució ràpida de fallades i un manteniment proactiu, es pot allargar eficaçment la vida útil dels transformadors, minimitzar les taxes de fallada i garantir la seguretat/eficiència dels sistemes elèctrics.