Jiangshan Scotech Electrical Co., Limitado
Componentes del transformador de potencia
May 19, 2025
Dejar un mensaje
Transformadores de potencia son equipos eléctricos fabricados en función del principio de inducción electromagnética. Por lo tanto, los transformadores de potencia deben tener al menos núcleos y devanados que puedan utilizar eficientemente la inducción electromagnética. Las partes principales de los transformadores de potencia son núcleos, devanados, aislamiento, tanques y componentes necesarios. Debido a las diferencias en la capacidad y el voltaje, las formas estructurales del núcleo, los devanados, el aislamiento, los tanques y los componentes necesarios de los transformadores de potencia pueden ser diferentes.
1. Core
Dado que el núcleo de hierro es el circuito magnético del transformador, se requiere que su material tenga una buena conductividad magnética y baja pérdida de hierro. Por lo tanto, el núcleo de hierro del transformador está hecho de láminas de acero de silicio apiladas. Las láminas de acero de silicio están disponibles en variedades en caliente y en frío, con espesores de 0. 35, 0. 3 0, 0. La función principal de recubrir la lámina de acero de silicio con pintura aislante es reducir la pérdida de corriente de pareja de remolinos, evitar la fuga dieléctrica, mejorar el rendimiento del aislamiento del equipo y mejorar la resistencia a la corrosión.
Reduzca la pérdida de corriente de Eddy: La hoja de acero de silicio en sí es un conductor. Bajo la acción del flujo magnético alterno, se generará una corriente inducida en el núcleo de hierro, lo que causará pérdida de corriente de Eddy. En casos severos, incluso hará que el núcleo de hierro se caliente y se derrita parcialmente. Al aplicar una capa de pintura aislante en cada lámina de acero de silicio, el núcleo de hierro se puede dividir en muchos conductores con pequeñas secciones transversales, aumentando así la resistencia y reduciendo significativamente la pérdida de corriente de remolino
Pinte de fugas dieléctricas de prevención : ranura de ventilación La pintura de aislamiento de la superficie de la lámina de acero de silicio se usa ampliamente en transformadores, motores y componentes electrónicos de alimentación. Su función principal es formar un recubrimiento de aislamiento uniforme y denso en las ranuras de ventilación u otras superficies de la lámina de acero de silicio para evitar la fuga dieléctrica, reducir la pérdida de aislamiento y mejorar el rendimiento del aislamiento del equipo.
Improve resistencia a la corrosión: La pintura de aislamiento en la superficie del núcleo del polo se usa para cubrir la lámina de acero de silicio para reducir la pérdida de corriente de remolino del núcleo y también mejorar la resistencia a la corrosión. Este recubrimiento tiene las características de un recubrimiento delgado, una fuerte adhesión, alta dureza, suavidad, espesor uniforme, resistencia al aceite, resistencia a la humedad y un buen rendimiento eléctrico.
En resumen, la película de pintura de aislamiento en la lámina de acero de silicio no solo ayuda a mejorar la eficiencia y la confiabilidad de los equipos eléctricos, sino que también mejora su durabilidad y seguridad.
Soporte mecánico: Además, el núcleo de hierro también proporciona soporte mecánico esencial para el transformador. Sirve como una estructura rígida que mantiene el posicionamiento preciso de los devanados, ayudando a evitar el desplazamiento o la deformación bajo estrés mecánico, como durante las condiciones de transporte, instalación o cortocircuito. Esta estabilidad estructural es crítica para garantizar un rendimiento eléctrico confiable y extender la vida operativa del transformador.
Estructuras del núcleo del transformador: núcleo laminado versus herida
 |
Núcleo laminado El núcleo está en el centro del devanado, y el devanado está envuelto alrededor del núcleo. Esta estructura se usa generalmente en transformadores de alta potencia y alta potencia. |
 |
Núcleo de la herida La tira de acero de silicio se enrolla para formar el núcleo, que es común en transformadores pequeños y medianos. El núcleo de la herida puede reducir aún más las costuras, mejorar la continuidad del circuito magnético y reducir las pérdidas |
2.
Material sinuoso:cobre, aluminio, material superconductor
Bobinado de cobre: la gran mayoría de los devanados de transformadores usan alambre de cobre debido a su alta conductividad eléctrica y resistencia mecánica.
Bobinado de aluminio: aunque el aluminio no es tan conductivo como el cobre, es más ligero y menos costoso.
Estructura sinuosa
La estructura del devanado está relacionada con la capacidad del devanado. Por lo tanto, la corriente que pasa a través del devanado varía con el voltaje nominal, y se debe considerar la conveniencia y posibilidad de fabricación. Las estructuras de bobinado de uso común en los transformadores de potencia son cilíndricos de doble capa, multicapa cilíndrica, segmentada cilíndrica, continua, enredada e insertada protegido del condensador, espiral, lámina y panqueques escalonados (transformador de carcasa). El devanado adopta diferentes estructuras para adaptarse a diferentes voltajes de devanado, corrientes y procesamiento y fabricación.
La parte del circuito del transformador. Devanado primario (devanado primario): energía eléctrica de entrada. Devanado secundario (devanado secundario): energía eléctrica de salida. Los devanados primarios y secundarios están montados en la misma columna de núcleo. Los devanados primarios y secundarios tienen diferentes números de giros. A través de la inducción electromagnética, la energía eléctrica del devanado primario se puede transferir al devanado secundario, y los devanados primarios y secundarios tienen diferentes voltajes y corrientes.
3.Sistema de aislamiento
Papel de aislamiento y tablero de prensa: los materiales comunes incluyen papel de pulpa de madera de sulfato puro, papel Nomex y placa de prensa densificada. Estos materiales ofrecen un excelente aislamiento eléctrico y resistencia mecánica, lo que los hace ideales para el aislamiento entre convertidos e entre capas en los devanados de transformadores.
Barniz y cintas aislantes: los materiales como la cinta de película de poliéster y la cinta de fibra de vidrio se utilizan para el aislamiento entre capas y la obtención de devanados. Proporcionan aislamiento eléctrico adicional y mejoran la integridad estructural.
El rendimiento del sistema de aislamiento de un transformador está directamente vinculado a la seguridad y la confiabilidad del equipo. El aislamiento de alta calidad ayuda a prevenir fallas eléctricas, protege los componentes del sobrecalentamiento y el estrés mecánico, y garantiza la estabilidad operativa a largo plazo. Con el tiempo, los materiales de aislamiento pueden degradarse debido al envejecimiento, lo que lleva a un rendimiento reducido y un mayor riesgo de falla
Materiales de aislamiento comunes
Moldura de cartón
Tiras de conductos de petróleo
Papel de aislamiento punteado de diamantes DDP
Papel de crepe y tubo
Cinta de algodón de aislamiento eléctrico
Madera laminada eléctrica
4. Tanque
Los tanques de aceite de transformador se pueden clasificar mediante el método de enfriamiento, como los tanques de pared plana, corrugado, tubular (radiador), de tipo aleta (radiador) y diseños integrados en forma de más de forma, incluidos los diseños cilíndricos, de tipo barril y type monofásicos.
El tanque de aceite está lleno de aceite del transformador, y todo el cuerpo del transformador está instalado en el interior. Protege el núcleo y el devanado de la humedad, y también tiene las funciones de aislamiento y disipación de calor. Cuando el transformador está funcionando, el calor generado por el cuerpo del transformador se transfiere a la pared del tanque y la tubería de disipación de calor (hoja) fuera de la caja por el aceite del transformador. El proceso de fabricación de la tubería de disipación de calor es complicado, y la disipación de calor es pobre. Ahora, los tubos planos, los radiadores de la lámina y las estructuras de tanque de aceite corrugado se usan principalmente, especialmente para transformadores sellados (sin gabinetes de almacenamiento de aceite), lo que puede causar una cierta deformación con cambios de temperatura, para que el transformador pueda "respirar".
5. Cambiador de tap
El cambiador de tap es un mecanismo utilizado en ciertos transformadores para ajustar la relación de giros del transformador. Al alterar el punto de conexión en el devanado, permite una regulación de voltaje precisa, lo que permite que el transformador acomode las diferentes condiciones de carga y mantenga un voltaje de salida estable. Esta característica es especialmente valiosa en escenarios en los que fluctúa el voltaje de entrada o donde se requieren diferentes niveles de voltaje para aplicaciones específicas. Los cambiadores de grifos mejoran el rendimiento del transformador al proporcionar una mayor adaptabilidad y estabilidad operativa en diversas condiciones.
 |
Cambiador de tap (OLTC) en carga (OLTC) Definición: Un cambiador de tap que permite el ajuste de la relación del transformador giros mientras el transformador está energizado y bajo carga. Características: Habilita la regulación de voltaje en tiempo real sin interrumpir la fuente de alimentación. Más complejo en diseño y más alto en costo, pero esencial para administrar las fluctuaciones de voltaje en las redes de energía. El rango de ajuste es grande, como ± 8*1.25%, y se puede instalar dentro o fuera del tanque del transformador. Ampliamente utilizado en aplicaciones que exigen estabilidad de alta tensión. Aplicaciones típicas: Sistemas de transmisión y distribución de energía, grandes instalaciones industriales, plantas de energía y subestaciones. |
 |
Cambiador de tap sin carga (NLTC) Definición: Un tipo de cambiador de tap que solo se puede operar cuando el transformador está desenergizado o en condiciones sin carga. Características: Simple en estructura y relativamente bajo en costo. El rango de regulación de voltaje suele ser ± 2*2.5%. Adecuado para aplicaciones donde los cambios de voltaje son poco frecuentes y la estabilidad de voltaje no es crítica. El ajuste requiere tomar el transformador fuera de línea, lo que lo hace ideal para sistemas con cargas estables o predecibles. Aplicaciones típicas: Transformadores de distribución, pequeños equipos industriales o sistemas con requisitos de voltaje fijos. |
6. Conservador de petróleo
El conservador de aceite está conectado al tanque de aceite. Cuando el aceite se expande y se contrae y hace que el nivel de aceite cambie hacia arriba y hacia abajo, el nivel de aceite en el conservador de aceite aumentará y caerá en consecuencia, de modo que el tanque de aceite no se exprima o el nivel de aceite disminuya para permitir que el aire ingrese al tanque de aceite. Para mantener el aire en el conservador de aceite seco, se instala un respirador (deshumidificador) al final de la tubería de entrada de aire del conservador de aceite. Se instala un medidor de aceite de vidrio en el costado del conservador de aceite para observar la altura del nivel de aceite. El nivel de aceite debe ser la mitad de la altura. Si se usa un transformador completamente sellado, se puede omitir el conservador de aceite. En general, se puede mantener durante 15 años. El volumen también es pequeño, que es muy adecuado para la fuente de alimentación urbana.
Función: La función del conservador de aceite es ajustar la expansión térmica y la contracción del aceite del transformador en el transformador, y al mismo tiempo, puede reducir y evitar que el aceite del transformador se oxida y humeante. Hay un precipitador en la parte inferior del conservador de aceite para precipitar el agua y la suciedad que invaden el conservador de aceite.
7. CUBO
El buje aislante pasa a través de la cubierta del tanque de aceite y conduce las líneas de entrada y salida del devanado del transformador en el tanque de aceite desde el interior de la caja hasta el exterior de la caja para conectarse a la red eléctrica. El buje aislante consiste en una manga de porcelana exterior y una varilla conductora en el medio. Los principales requisitos para TI son un buen aislamiento y propiedades de sellado. Según los diferentes voltajes de funcionamiento, se divide en tipos llenos de gas y llenos de aceite. Este último es para alto voltaje (60 kV usa aceite lleno). Cuando se usa para voltajes más altos (por encima de 110 kV), múltiples capas de aislamiento y papel de aluminio también se envuelven en el casquillo aislante lleno de aceite para distribuir uniformemente el campo eléctrico y mejorar el rendimiento del aislamiento. Según diferentes entornos operativos, se puede dividir en tipos interiores y exteriores. El propósito del llenado de gas y el llenado de aceite es reducir la temperatura.
8. Relé de Buchholz
El relé de Buchholz se instala en la tubería entre el tanque de aceite y el gabinete de almacenamiento de aceite. Cuando el transformador falle, el cuerpo se sobrecalentará y el aceite se descompondrá para producir gas. El gas ingresa al relé, haciendo que uno de los interruptores de mercurio se encienda (acción del flotador superior), y se emite una señal de alarma (protección de gas ligero). Cuando el accidente es grave, el aceite del transformador se expande e impacta el deflector en el relé, lo que hace que otro interruptor de mercurio encienda el circuito de viaje (acción del flotador inferior), cortando la fuente de alimentación para evitar que la falla se expande (protección de gas pesado). Este es también el principio de funcionamiento del relé de gas flotante.
La protección del gas del transformador se divide en protección de gas ligero y protección de gas pesado.
La sobrecarga del transformador y la protección de la temperatura generalmente actúan al tropezar.
9. Válvula de alivio de presión
La válvula de alivio de presión es un dispositivo de protección de presión para transformadores. Cuando hay una falla grave dentro del transformador, el aceite se descompone para producir una gran cantidad de gas. Dado que el transformador es un objeto cerrado, el diámetro de la tubería de conexión que conecta el conservador de aceite es relativamente pequeño. La tubería de conexión que conecta el conservador de aceite solo no puede reducir de manera efectiva y rápidamente la presión de la válvula de alivio de presión, lo que hace que la presión en el tanque de aceite se eleve bruscamente, lo que hará que el tanque de aceite del transformador se rompa. La válvula de alivio de presión se abrirá a tiempo para descargar parte del aceite del transformador y reducir la presión en el tanque de aceite. Después de que se reduce la presión en el tanque de aceite, la válvula de alivio de presión se acercará automáticamente para mantener el tanque de aceite sellado.
El radiador es un componente vital de un transformador inmerso en aceite, diseñado para disipar el calor generado durante la operación. A medida que aumenta la carga del transformador, aumenta la temperatura del aceite aislante. El aceite caliente circula a través del radiador, donde libera calor al aire circundante, ayudando a mantener una temperatura de funcionamiento estable.
Los radiadores generalmente están hechos de acero y consisten en una serie de aletas o tubos para maximizar el área de superficie para una disipación de calor efectiva. Algunos transformadores usan enfriamiento por aire natural (ONAN), mientras que otros pueden incluir sistemas de circulación de aire o aceite forzado para una mayor eficiencia de enfriamiento.
El rendimiento eficiente del radiador es esencial para evitar el sobrecalentamiento, garantizar la confiabilidad a largo plazo y extender la vida útil del transformador.
 |
 |
|
Radiador de placa |
Radiador corrugado |
11. Absorbador de respiración\/humedad
El respiración se instala en el conservador de aceite del transformador para evitar que la humedad ingrese durante el intercambio de aire causado por los cambios en el volumen de petróleo. Contiene gel de sílice, que absorbe la humedad del aire entrante. El gel gira de azul a rosa a medida que se satura y se puede reutilizar calentando a 120 grados.
Al mantener el aire seco, el respiradero protege el aceite aislante, asegurando una operación de transformador confiable y extendiendo su vida útil.
12. Terminales del transformador
Los terminales del transformador son los puntos de conexión externos que vinculan los devanados del transformador, pero secundario a la potencia externa, como una estación de cuadrícula o una instalación eléctrica local. Un extremo del terminal está conectado internamente al devanado del transformador, mientras que el otro extremo está expuesto en la parte superior o lado del transformador para el acceso externo.
Estas terminales se alojan dentro de una caja terminal, que está específicamente diseñada para proporcionar protección mecánica, aislamiento eléctrico y facilidad de acceso durante la instalación o mantenimiento. El cuadro terminal asegura que las conexiones con las líneas eléctricas se realicen de manera segura, reduciendo el riesgo de daño ambiental, cortocircuitos o contacto accidental.
Al habilitar una interfaz segura y eficiente entre el transformador y la red eléctrica externa, el terminal y su recinto juegan un papel fundamental en la confiabilidad general y la seguridad del transformador.
Además de la estructura y accesorios principales mencionados anteriormente, el transformador tiene muchos otros accesorios para garantizar la operación segura y estable del transformador. Estos accesorios tienen diversas funciones que incluyen enfriamiento, protección, monitoreo y control, etc. Al configurar y mantener estos accesorios adecuadamente, el transformador puede funcionar de manera más eficiente, segura y estable, asegurando la confiabilidad y continuidad del sistema de energía.
Transformador actual
Cuadro de operación de cambiador de grifo
Termómetro de devanado
Medidor de nivel de aceite multifunción
Válvula de muestreo de aceite
Terminal de tierra
Los transformadores de potencia son componentes esenciales de las redes de energía de alto voltaje, que juegan un papel fundamental para minimizar las pérdidas de energía durante la transmisión eléctrica a larga distancia. Los transformadores de potencia incluyen varios componentes clave, como el núcleo, los devanados, el aislamiento, los cambiadores de tap, los tanques del conservador, los relés de Buchholz, la válvula de alivio de presión, el radiador, el absorbedor de humedad, los terminales de transformadores ... cada uno de estos componentes funciona en coordinación para mantener el rendimiento del transformador, la confiabilidad y la seguridad bajo diversas condiciones de carga y ambientales.
Envíeconsulta