Breve introduzione al conservatore del trasformatore

Il conservatore è un dispositivo di accumulo dell'olio utilizzato nei trasformatori. La sua funzione è quella di espandere l'olio nel serbatoio quando la temperatura dell'olio aumenta a causa dell'aumento del carico del trasformatore. In questo caso, una quantità eccessiva di olio fluisce nel conservatore. Al contrario, quando la temperatura diminuisce, l'olio nel conservatore rifluisce nel serbatoio per regolare automaticamente il livello dell'olio. In altre parole, il conservatore svolge la funzione di accumulo e rabbocco dell'olio, garantendo che il serbatoio sia sempre pieno. Allo stesso tempo, la presenza del conservatore riduce la superficie di contatto tra il trasformatore e l'aria, e l'umidità, la polvere e i residui di olio ossidato assorbiti dall'aria si depositano nel precipitator posto sul fondo del conservatore, rallentando notevolmente il deterioramento dell'olio del trasformatore.

Struttura del conservatore dell'olio: il corpo principale del conservatore dell'olio è un contenitore cilindrico saldato con piastre d'acciaio, il cui volume è pari a circa il 10% del volume del serbatoio dell'olio. Il conservatore è installato orizzontalmente sopra il serbatoio dell'olio. L'olio al suo interno è collegato al serbatoio dell'olio del trasformatore tramite il tubo di collegamento del relè del gas, in modo che il livello dell'olio possa salire e scendere liberamente al variare della temperatura. In condizioni normali, il livello minimo dell'olio nel conservatore deve essere superiore alla sede rialzata dell'involucro ad alta pressione. Nel caso di involucri con struttura di collegamento, il livello minimo dell'olio nel conservatore deve essere superiore alla parte superiore dell'involucro. Un indicatore di livello dell'olio in vetro (o un indicatore di livello dell'olio) è installato sul lato del conservatore dell'olio per monitorare in qualsiasi momento la variazione del livello dell'olio al suo interno.

Modulo di conservatore del trasformatore
Esistono tre tipi di conservatore per trasformatori: a struttura ondulata, a capsula e a diaframma.
1. Il conservatore d'olio a capsule separa l'olio del trasformatore dall'atmosfera esterna grazie a capsule di gomma interne, fornendo all'olio lo spazio necessario per l'espansione termica e la contrazione a freddo.

2. Il conservatore a diaframma viene utilizzato per separare l'olio del trasformatore dall'atmosfera esterna tramite un diaframma di gomma e per fornire spazio per l'espansione termica e la contrazione a freddo dell'olio del trasformatore.

3. Il conservatore d'olio ondulato è un espansore metallico composto da lamiere metalliche ondulate che separa l'olio del trasformatore dall'atmosfera esterna e fornisce spazio per l'espansione termica e la contrazione a freddo dell'olio stesso. Il conservatore d'olio ondulato si divide in conservatore d'olio interno e conservatore d'olio esterno. Il conservatore d'olio interno offre prestazioni migliori ma ha un volume maggiore.

Sigillatura del conservatore del trasformatore
Il primo tipo è un conservatore d'olio aperto (non sigillato), in cui l'olio del trasformatore è a diretto contatto con l'aria esterna. Il secondo tipo è un conservatore d'olio a capsula, il cui utilizzo è stato gradualmente ridotto a causa della tendenza della capsula a invecchiare e creparsi facilmente e della sua scarsa tenuta. Il terzo tipo è un conservatore d'olio a diaframma, costituito da due strati di tessuto di nylon con uno spessore di 0,26-0,35 mm, con neoprene interposto e rivestimento esterno in cianoacrilato di boro. Tuttavia, presenta requisiti più elevati in termini di qualità di installazione e manutenzione, e il suo utilizzo non è ottimale, principalmente a causa di perdite d'olio e usura delle parti in gomma, che compromettono la sicurezza, l'affidabilità e la corretta produzione di energia elettrica. Pertanto, anche questo tipo è in fase di progressiva riduzione. Il quarto tipo è il conservatore d'olio che utilizza elementi elastici metallici come compensatori, e può essere suddiviso in due categorie: tipo a olio esterno e tipo a olio interno. Il conservatore d'olio verticale a olio interno utilizza tubi corrugati come contenitore dell'olio. In base alla quantità di olio compensato, uno o più tubi corrugati vengono utilizzati per posizionare i tubi dell'olio su un telaio in modo parallelo e verticale. Il coperchio antipolvere viene aggiunto esternamente. Il volume dell'olio isolante viene compensato spostando i tubi corrugati verso l'alto e verso il basso. L'aspetto è perlopiù rettangolare. Il conservatore d'olio orizzontale esterno è posizionato orizzontalmente nel cilindro del conservatore d'olio con il soffietto come sacco d'aria. L'olio isolante è contenuto tra la superficie esterna del soffietto e il cilindro, e l'aria nel soffietto comunica con l'esterno. Il volume interno del conservatore d'olio viene modificato dall'espansione e dalla contrazione del soffietto per realizzare la compensazione del volume dell'olio isolante. La forma esterna è un cilindro orizzontale:

1. Il tipo più originale di conservatore d'olio aperto, ovvero il serbatoio dell'olio in ferro per trasformatori di bassa tensione e di piccola capacità, è quello collegato all'aria esterna. A causa della sua struttura non sigillata, l'olio isolante si ossida facilmente e viene contaminato dall'umidità. Dopo un lungo periodo di funzionamento, la qualità dell'olio del trasformatore si ossigena e il contenuto di micro-acqua e aria nell'olio deteriorato supera gravemente i limiti consentiti, rappresentando una seria minaccia per il funzionamento sicuro, economico e affidabile del trasformatore. Ciò riduce drasticamente la sicurezza del trasformatore e la durata dell'olio isolante. Attualmente, questo tipo di conservatore d'olio è stato sostanzialmente eliminato, essendo raramente reperibile sul mercato o utilizzato solo su trasformatori a bassa tensione.

2. Conservatore d'olio a capsula Il conservatore d'olio a capsula è costituito da una capsula di nylon resistente all'olio installata all'interno del tradizionale conservatore d'olio. Isola l'olio del trasformatore dall'aria: quando la temperatura dell'olio nel trasformatore sale e scende, il sistema "respira". Quando il volume dell'olio cambia, c'è spazio sufficiente: il suo principio di funzionamento è che il gas nella capsula comunica con l'atmosfera attraverso un tubo di ventilazione e un assorbitore di umidità. Il fondo della capsula è vicino al livello dell'olio nel conservatore. Quando il livello dell'olio cambia, anche la capsula si espande o si comprime: poiché la capsula di gomma può creparsi a causa di problemi del materiale, aria e acqua si infiltrano nell'olio ed entrano nel serbatoio dell'olio del trasformatore, con conseguente aumento del contenuto di acqua nell'olio, diminuzione delle prestazioni di isolamento e aumento delle perdite dielettriche dell'olio, il che accelera il processo di invecchiamento dell'olio isolante: pertanto, è necessario sostituire le particelle di gomma siliconica del trasformatore. In caso di condizioni di pulizia critiche, è necessario forzare il filtraggio dell'olio del trasformatore o interrompere l'alimentazione per la manutenzione.

3. Il conservatore d'olio a diaframma isolato risolve alcuni problemi del tipo a capsula, ma il problema di qualità del materiale in gomma è difficile da risolvere, quindi potrebbero verificarsi problemi di qualità durante il funzionamento, il che rappresenta una minaccia per il funzionamento sicuro. Trasformatori di potenza4 La tecnologia adottata dal conservatore d'olio sigillato a tenuta stagna con struttura metallica ondulata (olio interno) è matura. L'estensione e l'amplificazione della tecnologia dell'elemento elastico - espansore in lamiera per trasformatori, ampiamente utilizzata nei sistemi di alimentazione da oltre 20 anni, consiste nel riempire un elemento elastico con olio per trasformatori e far espandere e contrarre il suo nucleo verso l'alto e verso il basso per compensare la quantità di olio. Il conservatore d'olio interno è costituito da due nuclei ondulati (1 cr18nigti) composti da tubo di scarico del vuoto, tubo di iniezione dell'olio, indicatore di livello dell'olio, tubo di collegamento flessibile e base del mobile. È realizzato in acciaio inossidabile con resistenza alla corrosione atmosferica e alle alte temperature, che può soddisfare una durata di oltre 20000 cicli. Il nucleo si muove verso l'alto e verso il basso con la variazione della temperatura dell'olio del trasformatore e compensa automaticamente con la variazione del volume dell'olio del trasformatore.

(1) Un dispositivo di protezione dalla pressione, dotato di smorzatore, è installato nella cavità interna del nucleo, in grado di ritardare l'impatto sul contenitore dell'olio causato dall'improvviso aumento della pressione dell'olio nel trasformatore. Quando viene raggiunto il limite del nucleo, quest'ultimo si rompe e il corpo del trasformatore viene protetto dallo sfogo della pressione, aumentando così l'affidabilità del funzionamento del trasformatore. Questa funzione non è disponibile in altri conservatori.

(2) Il nucleo è composto da uno o più nuclei, con un rivestimento protettivo esterno. L'esterno del nucleo è collegato all'atmosfera, che ha un buon effetto di dissipazione del calore e ventilazione, può accelerare la circolazione dell'olio del trasformatore, ridurre la temperatura dell'olio nel trasformatore e migliorare l'affidabilità del funzionamento del trasformatore.

(3) L'indicazione del livello dell'olio è la stessa dell'espansore in lamiera per trasformatori. Con l'espansione e la contrazione del nucleo, anche il pannello indicatore si alza o si abbassa con il nucleo. La sensibilità è elevata e la variazione del livello dell'olio può essere vista attraverso la finestra di osservazione installata sul coperchio protettivo esterno, il che è intuitivo e affidabile. Il dispositivo di allarme e un interruttore di gamma per il monitoraggio del livello dell'olio sono installati sul volume protettivo esterno, il che può soddisfare le esigenze di funzionamento senza presidio.

(4) Non si verifica alcun fenomeno di falso livello dell'olio: vari tipi di conservatori dell'olio in funzione non riescono a espellere completamente l'aria, il che può causare un falso livello dell'olio. In secondo luogo, la tecnologia ha un'elevata sensibilità grazie al fatto che il nucleo è telescopico verso l'alto e verso il basso. Inoltre, nel nucleo è presente una piastra di acciaio di bilanciamento che genera una micropressione positiva, in modo che l'aria nel nucleo possa essere espulsa gradualmente fino al completo svuotamento e al raggiungimento del livello dell'olio richiesto, eliminando così il falso livello dell'olio.

(5) Il serbatoio dell'olio con commutatore di prese sotto carico non dovrebbe utilizzare l'espansore corrugato metallico come componente importante del trasformatore. Durante il suo funzionamento, è necessario regolare la tensione regolarmente in base alle condizioni di carico. In secondo luogo, poiché durante il processo di regolazione si genererà inevitabilmente un arco e verrà generato del gas, che è limitato dal volume dell'espansore corrugato metallico completamente sigillato, il che non favorisce il rilascio del gas generato dalla decomposizione dell'olio, è necessario inviare frequentemente personale in loco per lo scarico. Né il produttore né l'utente raccomandano che il piccolo conservatore di olio con commutatore di prese sotto carico adotti l'espansore corrugato metallico completamente sigillato: