În sistemul de transport și distribuție a energiei, specificația de împământare a miezului de fier al transformatorului este premisa de bază pentru a asigura funcționarea stabilă-pe termen lung a echipamentului. În special pentru echipamentele utilizate pe scară largă, cum ar fi transformatoarele de distribuție umplute cu ulei și transformatorul de 800 kva, respectarea strictă a principiului „împământării fiabile la un moment dat” este și mai crucială. Acest articol va analiza în detaliu motivele de bază și cerințele de specificație pentru împământarea miezului de fier al transformatorului și va combina avantajele produsului JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD pentru a oferi referințe profesionale pentru practicienii din industrie. Compania produce în principal transformatoare de putere cu scufundare în ulei, transformatoare de putere de tip uscat-, transformatoare de putere cu bobine tri-immerse în ulei, transformatoare de putere cu bobine de tip-tri{-de tip uscat{-, transformatoare de tip uscat-antiexplozive-de minerit, transformatoare de tip uscat-antiexplozive, transformatoare de putere pentru substații mobile cu capacitate de încărcare{12} transformatoare de putere de reglare, transformatoare de tip uscat-locomotivelor, precum și substații prefabricate, substații modulare, substații de tip cutie de energie eoliană, aparate de comutare de înaltă și joasă tensiune și alte echipamente de transport și distribuție.
I. De ce trebuie împământat miezul de fier?
Scopul principal: Pentru a preveni generarea potențialului de plutire în miezul de fier și componentele metalice, evitând astfel descărcarea la sol (scântei/defecțiune) și asigurând funcționarea sigură și stabilă a echipamentului. Această cerință este pe deplin aplicabilă transformatoarelor de distribuție cu ulei,transformator de 800 kvași toate tipurile de transformatoare și este, de asemenea, unul dintre punctele cheie de calitate strict controlate de JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD în procesul de producție.
1. Miezul de fier este într-un câmp electric puternic
Când transformatorul este în funcțiune, înfășurările sale sunt conectate cu tensiune înaltă și curent mare, iar acest curent alternativ puternic va genera un câmp magnetic puternic în schimbare. Conform principiului inducției electromagnetice, acest câmp magnetic în schimbare va induce un potențial electric (tensiune) pe miezul de fier însuși și pe toate componentele metalice din jur (cum ar fi clemele, elementele de fixare, pereții rezervorului de ulei etc.). Indiferent dacă este un transformator de 800 kva sau un transformator de distribuție cu ulei de capacitate mare-, miezul său de fier este într-un mediu atât de puternic de câmp electric pentru o lungă perioadă de timp, iar generarea potențialului indus este inevitabil.
2. Pericole ale potențialului de plutire
Dacă miezul de fier nu este împământat, acesta este izolat de pământ (potenţialul de masă) şi se află într-o stare „plutitoare”. Potențialul indus nu are cale de eliberare și va continua să se acumuleze și să se schimbe, formând un „potențial plutitor”. Există un mediu izolator (ulei de transformator, carton izolator) între miezul de fier și componentele metalice împământate din jur (cum ar fi rezervoarele de ulei). Când diferența de potențial dintre ele crește suficient pentru a descompune aceste medii izolatoare, va avea loc o descărcare intermitentă de scântei. Pentru transformatoarele de distribuție umplute cu ulei, această descărcare va afecta direct performanța de izolare a uleiului de transformator și, deoarece transformatorul de 800 kva este adesea folosit în scenariile de distribuție a energiei industriale, defecțiunile de descărcare pot afecta și funcționarea normală a echipamentelor electrice din jur.
3. Consecințele severe ale descărcării
1) Deteriorări ale izolației: descărcarea continuă de scântei va carboniza și eroda treptat izolația solidă (cum ar fi cartonul, blocurile de lemn), va reduce rezistența izolației și, în cele din urmă, poate duce la un scurtcircuit serios între ture sau o defecțiune a izolației principale, care este fatală pentru durata de viață a transformatoarelor de distribuție umplute cu ulei și a transformatorului de 800 kva: transformatorul de descărcare a gazelor de 800 kva petrol, producând gaze caracteristice precum hidrogenul (H₂) și acetilena (C₂H₂). Aceste gaze se vor dizolva în ulei și se vor deteriora calitatea uleiului, afectând în special efectul de izolare cu ulei al transformatoarelor de distribuție umplute cu ulei. 3) Interferență cu releul de gaz (releu Buchholz): Gazul generat se poate acumula în releul de gaz, determinând releul să trimită semnale false (alarma gaz ușoară) sau chiar să afecteze alimentarea incorectă{7} în cazuri severe de continuitate{7} fără-pierdere de sarcină: descărcarea în sine consumă energie, ceea ce duce la creșterea pierderii fără-sarcină a transformatorului și la scăderea eficienței de operare, ceea ce va crește costurile cu electricitatea pentru utilizatorii de transformatoare de 800 kva care se concentrează pe conservarea energiei. 5) Generarea de supraîncălzire locală: va fi generată temperatură ridicată la punctul de descărcare, formând puncte de supraîncălzire locale și accelerare a echipamentelor.
Prin urmare, împământarea miezului de fier este de a oferi un canal de descărcare pentru aceste sarcini induse, de a forța miezul de fier să fie fixat la potențial zero (împământat), eliminând astfel diferența de potențial dintre acesta și componentele împământate și evitând complet fenomenul de descărcare menționat mai sus-. Când produce transformatoare de 800 kva și transformatoare de distribuție umplute cu ulei, JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD va implementa cu strictețe procesul de împământare a miezului de fier pentru a evita riscurile de descărcare de la sursă.
II. De ce trebuie să fie „împământat la un punct”?
Aceasta este partea cheie și delicată a problemei. Împământarea miezului de fier nu este arbitrară, dar necesită un singur punct și o conexiune fiabilă. Acest principiu este crucial pentru toate transformatoarele, în special pentru transformatoarele de distribuție umplute cu ulei și pentru transformatorul de 800 kva. Odată încălcat, este ușor să provoci defecțiuni ale echipamentelor și chiar accidente de siguranță.
Scopul principal
Pentru a evita formarea unei bucle închise prin „împământare în mai multe-punct”, împiedicând astfel generarea de curent circulant (curent turbionar) în buclă să provoace supraîncălzire locală și asigurând funcționarea în siguranță a transformatorului. Pentru transformatoarele de distribuție umplute cu ulei, supraîncălzirea locală va accelera, de asemenea, îmbătrânirea și deteriorarea uleiului de transformator, în timp ce supraîncălzirea locală a transformatorului de 800 kva poate afecta capacitatea de încărcare a acestuia și poate duce la o sursă de alimentare instabilă.
1. Pericole legate de împământarea în mai multe-punct
Miezul de fier al unui transformator este format prin laminarea multor straturi de foi de oțel cu siliciu, iar vopsea izolatoare este aplicată între foi pentru a bloca traseul „curenților turbionari” generat atunci când fluxul magnetic trece prin foile de oțel, reducând astfel „pierderea curenților turbionari”, care este principiul de bază al transformatoarelor. Atat transformator de 800kva cat sitransformatoare de distribuție umplute cu uleiurmați această logică de proiectare în structura lor de miez de fier. Dacă miezul de fier este împământat în două sau mai multe puncte, cum ar fi punctul A și punctul B în același timp, se va forma o buclă conductivă închisă între miezul de fier, firul de împământare și punctul de împământare.
2. Curent de circulație și supraîncălzire
O parte din fluxul magnetic principal al transformatorului va trece prin această buclă închisă. Conform legii lui Faraday a inducției electromagnetice, fluxul magnetic alternativ va induce o forță electromotoare în buclă, generând astfel un curent de circulație considerabil. Atunci când acest curent circulant trece prin punctele de contact ale laminațiilor miezului de fier cu rezistență ridicată, va genera multă căldură, ducând la supraîncălzirea locală severă a miezului de fier. Această situație este deosebit de importantă în transformatoarele de distribuție umplute cu ulei și transformatoarele de 800 kva, deoarece volumul miezului de fier și cererea de sarcină a unor astfel de echipamente vor face acumularea de căldură cauzată de curentul de circulație mai rapidă.
3. Consecințele defecțiunilor de împământare în mai multe-punct
1) Temperatura locală ridicată: temperatura punctului de supraîncălzire poate atinge câteva sute sau chiar mii de grade Celsius, ceea ce este suficient pentru a arde piesele de izolație din apropiere și pentru a accelera îmbătrânirea uleiului de transformator, ceea ce are un impact mai direct asupra transformatoarelor de distribuție umplute cu ulei. 2) Generarea de gaze caracteristice: Temperatura ridicată va descompune uleiul, producând o cantitate mare de metan și gaze caracteristice, cum ar fi CHEN₄ și metan. (C2H4). Aceste gaze pot fi detectate prin analiza gazelor dizolvate (DGA), care este o bază importantă pentru diagnosticarea defecțiunilor de împământare a miezului de fier în mai multe puncte-și o metodă comună utilizată de JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD în inspecția echipamentelor. 3) Defecțiuni catastrofale: dacă nu sunt tratate la timp, supraîncălzirea locală se va dezvolta în miezul de fier, care duce la topirea miezului de fier și o eventuală topire a zonei accidente catastrofale, cum ar fi scurtcircuitele înfășurării și arderea transformatorului. Astfel de defecțiuni vor cauza pierderi economice uriașe și întreruperi de curent, fie că este vorba de transformatoare de 800 kva sau de transformatoare de distribuție cu ulei.
III. Rezumat
1. De ce împământare? Pentru a preveni ca miezul de fier să genereze potențial de plutire și descărcare la pământ, protejați izolația și asigurați funcționarea în siguranță a echipamentului. Aceasta este o cerință de bază pe care trebuie să o respecte transformatorul de 800 kva, transformatoarele de distribuție umplute cu ulei și toate transformatoarele, precum și linia de bază a calității produsului respectată de JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD. 2. De ce o împământare într-un singur punct? Pentru a evita formarea unei bucle închise, împiedicați curentul circulant să provoace supraîncălzirea locală a miezului de fier, ardeți echipamentul și asigurați funcționarea stabilă-pe termen lung a transformatorului.
O puteți înțelege clar astfel: Fără împământare: este ca și cum ați merge pe un covor uscat, cu tălpi de cauciuc. Corpul va fi încărcat, iar atingerea clanței ușii va provoca o descărcare „pop”. Dacă miezul de fier al transformatorului nu este împământat, acest tip de „mică scânteie” va apărea continuu, provocând pierderi continue în sistemul de izolație al transformatoarelor de distribuție umplute cu ulei și al transformatorului de 800 kva. Împământare în mai multe-puncte: este ca și cum ați pune un inel de cupru într-un câmp magnetic în schimbare, iar inelul de cupru se va încălzi rapid și chiar se va topi. Împământarea în mai multe-puncte a miezului de fier este echivalentă cu formarea acestui „inel de încălzire” de la sine, ceea ce duce în cele din urmă la defectarea echipamentului.
Prin urmare, „împământarea fiabilă la un moment dat” este singurul principiu corect și trebuie urmat cu strictețe pentru împământarea miezului de fier al transformatorului. Pentru transformatoarele aflate în funcțiune, starea de împământare (indiferent dacă este conectată) a miezului de fier este un indicator important care necesită monitorizare regulată. În calitate de producător profesionist de transformatoare,JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDimplementează cu strictețe procesul de împământare a miezului de fier în conformitate cu standardele internaționale atunci când produce transformatoare de 800 kva, transformatoare de distribuție umplute cu ulei și diverse alte echipamente de transmisie și distribuție. În același timp, oferă utilizatorilor sugestii profesionale de operare și întreținere a echipamentelor pentru a ajuta utilizatorii să evite riscurile de defect de împământare și să asigure funcționarea sigură și stabilă a sistemului de alimentare.