Método de detección y fallo del núcleo de hierro de transformadores sumergidos en aceite

1. Métodos de detección de núcleos para conexiones a tierra deficientes en núcleos

(1) Análisis cromatográfico del aceite aislante

• Índices clave de gas: Concéntrese en el contenido de metano (CH₄) y etileno (C₂H₄). Si estos dos gases son significativamente más altos (superando los umbrales estándar GB/T 7252) mientras que el contenido de monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO₂) permanece estable, indica un sobrecalentamiento local del núcleo (causado por corrientes parásitas en cortocircuitos) láminas de acero al silicio), lo que sugiere una alta probabilidad de conexión a tierra en múltiples puntos.
• Operación de CHH PowerUtilice un cromatógrafo de gases para analizar muestras de petróleo, comparando los resultados con datos históricos para determinar la gravedad de la falla (por ejemplo, un aumento brusco de etileno indica un sobrecalentamiento severo).

(2) Medición de corriente del cable de tierra del núcleo

• Equipamiento y funcionamientoUtilice una pinza amperimétrica para medir la corriente en el cable de tierra del tubo de puesta a tierra del núcleo (CHH Power recomienda utilizar una pinza amperimétrica de precisión con resolución a nivel de miliamperios).
• Criterios de juicio:
  • Conexión a tierra normalNo existe ningún bucle de corriente cerrado; la corriente del cable de tierra está al nivel de miliamperios (≤0.3 A).
  • Conexión a tierra multipuntoEl núcleo forma una bobina de cortocircuito alrededor del flujo magnético, generando una corriente de circulación anular. El valor de la corriente depende de la posición del punto de falla con respecto al punto de tierra normal (es decir, el flujo magnético encerrado por la bobina de cortocircuito), alcanzando generalmente decenas de amperios, lo que confirma directamente la puesta a tierra multipunto.

2. Soluciones de manipulación temporales (sin detener el transformador)

(1) Desconectar temporalmente el cable de tierra (para corrientes de falla elevadas)

• OperaciónSi la corriente medida en el cable de tierra es grande (por ejemplo, >10A), desconecte temporalmente el cable de tierra del núcleo.
• Nota de seguridadLa desconexión puede provocar un potencial flotante en el núcleo, por lo que debe reforzarse la monitorización en tiempo real (por ejemplo, análisis cromatográfico continuo de gas y petróleo, medición de la resistencia de aislamiento del núcleo) para evitar descargas de arco o fallos de aislamiento.

(2) Resistencia deslizante en serie (para puesta a tierra multipunto inestable)

• PropósitoLimitar la corriente de tierra a ≤1A, evitando corrientes parásitas excesivas y sobrecalentamiento.
• Selección de resistenciasCalcule el valor de la resistencia utilizando la fórmula: R = U/I (U = voltaje medido del cable de tierra de trabajo normal; I = corriente objetivo ≤1A).
• OperaciónConecte la resistencia deslizante en serie con el cable de tierra del núcleo y ajuste la resistencia para estabilizar la corriente dentro del rango seguro.

(3) Mueva la placa de puesta a tierra normal

• AplicaciónCuando se confirma el punto de fallo pero no se puede solucionar de inmediato.
• OperaciónTrasladar la placa de puesta a tierra normal del núcleo a una posición cercana al punto de falla. Esto reduce el flujo magnético encerrado por el circuito de cortocircuito, disminuyendo significativamente la corriente de circulación y mitigando el sobrecalentamiento del núcleo.

(4) Monitoreo continuo de gases

• Utilice equipos de monitoreo cromatográfico de aceite en línea para controlar el contenido de metano y etileno en tiempo real. Si la generación de gas se acelera, proceda a la parada inmediata para evitar daños irreversibles.

3. Reparación exhaustiva de la avería (tras detener el transformador)

(1) Métodos precisos de localización de puntos de falla

• Método DC:
  1. Desconecte la conexión entre el núcleo y la abrazadera (terminal de puesta a tierra).
  2. Inyecte una tensión de 6 V CC en las láminas de acero al silicio a ambos lados del yugo de hierro.
  3. Utilice un voltímetro de CC para medir la tensión entre láminas de acero al silicio adyacentes en secuencia. Una tensión de 0 o una lectura invertida en el medidor indica un punto de conexión defectuoso (láminas en cortocircuito).
• Método AC:
  1. Aplique un voltaje de CA de 220–380 V al devanado de bajo voltaje del transformador, generando flujo magnético en el núcleo.
  2. Desconecte la conexión de la pinza amperimétrica y utilice un miliamperímetro para medir la corriente entre las láminas de acero al silicio. Una corriente de 0 indica el punto de falla (no hay flujo de corriente a través del circuito en cortocircuito).

(2) Medidas de tratamiento de fallas

• Puntos de falla visiblesSi la falla es causada por objetos extraños (por ejemplo, virutas de metal) o almohadillas de aislamiento dañadas, retire los objetos extraños y reemplace los materiales de aislamiento (de conformidad con las normas IEC 60641).
• Puntos de falla invisibles/irreparablesSi las láminas centrales de acero al silicio sufren un cortocircuito en una zona extensa y no se puede localizar el punto de fallo, corte el núcleo anular (interrumpa el circuito de cortocircuito) para eliminar la corriente de circulación.
• Verificación posterior a la reparaciónDespués de la reparación, mida la corriente del cable de tierra del núcleo (debe volver a ≤0.3 A) y realice un análisis cromatográfico de aceite (el contenido de metano/etileno debe volver a la normalidad) para confirmar la eliminación de la falla.