De que material é feito o enrolamento do transformador imerso em óleo?

1. Materiais de enrolamento comuns e características do núcleo

(1) Enrolamentos de cobre

• MaterialFio de cobre isento de oxigênio de alta pureza (pureza ≥99.95%), com excelente condutividade elétrica e térmica.
• Principais VantagensBaixa resistividade (0.0172 Ω·mm²/m a 20 °C), pequena perda de carga (perda de energia durante a operação), alta resistência mecânica e boa resistência à corrosão — prolongando a vida útil do transformador e melhorando a eficiência (atendendo aos padrões de eficiência energética da Classe 1).
• AplicaçãoAmplamente utilizado em transformadores de alta gama e grande capacidade (por exemplo, transformadores de potência de 110 kV/10 kV) ou em cenários com requisitos de alta eficiência (por exemplo, parques industriais, redes elétricas urbanas).

(2) Enrolamentos de alumínio

• MaterialFio de alumínio de alta pureza (pureza ≥99.7%), com vantagens de custo.
• Caracteristicas principaisO alumínio apresenta resistividade mais elevada (0.0283 Ω·mm²/m a 20 °C) do que o cobre, resultando em maiores perdas de carga. Para compensar, os enrolamentos de alumínio exigem uma área de secção transversal maior, o que leva a um maior volume do transformador e a um peso mais leve para a mesma capacidade.
• AplicaçãoAdequado para transformadores de pequena a média capacidade com restrições de custo (por exemplo, transformadores de distribuição rural ≤500kVA).

(3) Enrolamentos híbridos de cobre-alumínio

• EstruturaFio de cobre para componentes principais (ex.: enrolamentos de alta tensão, juntas) e fio de alumínio para enrolamentos de baixa tensão — equilibrando desempenho e custo.
• Foco na IdentificaçãoFormas de junção (as junções de cobre-alumínio geralmente são sobrecarregadas nos terminais) e diferenças de resistência entre as seções do enrolamento.

2. Métodos práticos de identificação de materiais de enrolamento

(1) Comparação de Peso

• PrincípioO alumínio tem uma densidade menor (2.7 g/cm³) do que o cobre (8.96 g/cm³). Para transformadores de mesma capacidade e estruturaOs modelos com enrolamento de alumínio são 20 a 30% mais leves do que os com enrolamento de cobre.
• Divisão deUtilize uma balança de guindaste para pesar o corpo do transformador (após drenar o óleo) e compare com os dados de peso do fabricante para o mesmo modelo.

(2) Comparação de Volume

• PrincípioPara atingir a mesma capacidade de condução de corrente, os enrolamentos de alumínio precisam de uma área de seção transversal maior do que os enrolamentos de cobre. Portanto, para o mesma capacidadeOs transformadores com enrolamento de alumínio têm um volume total 15 a 25% maior (especialmente o diâmetro do enrolamento) do que os com enrolamento de cobre.
• Divisão deMeça o comprimento, a largura e a altura do transformador ou observe o diâmetro do enrolamento através das janelas de inspeção — um volume maior geralmente indica enrolamentos de alumínio.

(3) Verificação da marcação da placa de identificação (método mais direto)

• Regulamento padrãoFabricantes regulares (ex.: CHH Power) marcam os materiais de enrolamento na placa de identificação de acordo com as normas GB/T 1094.1:
  • Enrolamentos de cobre: ​​Marcados com códigos de modelo como S7, S9, S11 (sem “L” no código).
  • Enrolamentos de alumínio: Marcados com códigos de modelo como SL7, SL9 (A letra “L” significa enrolamento de alumínio).
• Divisão deLocalize a placa de identificação do transformador (geralmente no lado do tanque) e verifique se o código do modelo inclui a letra “L”.

(4) Medição de resistência CC (método quantitativo preciso)

Método ①: Cálculo do Coeficiente de Temperatura

• Fórmula: R₁/R₂ = (x + T₁)/(x + T₂)
  • R₁, R₂: Resistência CC do enrolamento medida nas temperaturas T₁ e T₂ (unidade: °C).
  • x: Constante material (valor teórico: 235 para cobre, 225 para alumínio).
• Divisão deMeça a resistência do enrolamento em duas temperaturas diferentes (por exemplo, temperatura ambiente de 20°C e após operação de curto prazo a 40°C), substitua na fórmula para calcular x — o valor 235 indica cobre e o valor 225 indica alumínio.

Método ②: Cálculo da resistividade

• Fórmula: ρ = (R × S)/L
  • ρ: Resistividade do material de enrolamento.
  • R: Resistência CC medida do enrolamento (unidade: Ω).
  • S: Área da seção transversal do fio de enrolamento (fornecida pelo fabricante, unidade: mm²).
  • L: Comprimento total do fio de enrolamento (fornecido pelo fabricante, unidade: m).
• Divisão deMeça a resistência do enrolamento com um testador de resistência CC, calcule ρ e compare com a resistividade padrão (cobre: ​​0.0172 Ω·mm²/m; alumínio: 0.0283 Ω·mm²/m a 20 °C). Um grande desvio em relação à resistividade do cobre indica a presença de material diferente de cobre.

(5) Inspeção de levantamento do núcleo (para enrolamentos híbridos de cobre-alumínio)

• AplicaçãoQuando houver suspeita de enrolamentos híbridos (por exemplo, dados de resistência inconsistentes), desmonte o transformador (drene o óleo, remova a tampa do tanque) para inspeção direta.
• Critérios de julgamento:
  • Verifique as juntas da bobina: as juntas de cobre-alumínio geralmente são "sobrecarregadas" nos terminais de enrolamento de alumínio (mangas de cobre crimpadas em fios de alumínio).
  • Meça a resistência de diferentes seções do enrolamento: diferenças significativas de resistência entre as seções podem indicar a presença de materiais misturados.

3. Sugestões da CHH Power para aplicação prática

• Para aceitação ou aquisição de transformadores, priorize Verificação de placa de identificação + medição de resistência CC para garantir a conformidade material com os contratos.
• Evite basear-se exclusivamente na comparação peso/volume, pois a estrutura do transformador (por exemplo, tipo de núcleo, método de refrigeração) também pode afetar esses indicadores.
• Para enrolamentos híbridos de cobre e alumínio, verifique a qualidade da junção (por exemplo, ausência de corrosão, crimpagem firme) para evitar o aumento da resistência de contato e o superaquecimento localizado.