Función y estructura del núcleo
El núcleo sirve como circuito magnético principal del transformador. Está fabricado con láminas de acero al silicio de 0,35 mm a 0,5 mm de espesor. Los transformadores de potencia adoptan principalmente una estructura de tipo núcleo. El núcleo forma un circuito magnético cerrado dentro del transformador y también actúa como esqueleto para montar los devanados (bobinas). Es un componente crucial tanto para el rendimiento electromagnético como para la resistencia mecánica del transformador.
El núcleo es la parte del circuito magnético del transformador, que consta de ramas del núcleo (donde se montan los devanados) y yugos del núcleo (que conectan las ramas del núcleo para formar un circuito magnético cerrado). Para reducir las corrientes parásitas y las pérdidas por histéresis y mejorar la permeabilidad magnética del circuito, el núcleo se construye entrelazando y apilando láminas de acero al silicio (de 0,35 mm a 0,5 mm de espesor) recubiertas con barniz aislante. La sección transversal de los núcleos de los transformadores pequeños es rectangular o cuadrada, mientras que la de los transformadores grandes es escalonada para aprovechar al máximo el espacio.
1) Fallas de puesta a tierra multipunto
El cartón aislante entre las patas de la abrazadera inferior y el riel de hierro se cae o se daña, lo que hace que las laminaciones en el yugo toquen las patas y creen una base.
Debido al desgaste del eje sumergido de la bomba de aceite, el polvo metálico ingresa al tanque de aceite y se acumula en el fondo. Bajo la influencia de fuerzas electromagnéticas, forma un puente que conecta el yugo inferior con las patas o el fondo del tanque, lo que resulta en una conexión a tierra multipunto.
El conector del termómetro en la tapa del tanque es demasiado largo y toca la abrazadera superior, el yugo o el borde del brazo lateral, creando un nuevo punto de conexión a tierra.
El espaciador de madera entre la abrazadera inferior y el escalón del yugo se humedece o se ensucia (se cubre con lodo de aceite), lo que hace que su resistencia de aislamiento caiga a cero y se forme una conexión a tierra multipunto.
Objetos metálicos extraños, como clavos de hierro o varillas de soldadura, caen dentro del tanque, lo que hace que las laminaciones del núcleo entren en contacto con el tanque y formen tierra.
Después de la instalación del transformador, las clavijas de posicionamiento en la cubierta del tanque utilizadas para el transporte no se voltean ni se retiran, lo que provoca una conexión a tierra multipunto.
2) Fallas de sobrecalentamiento del núcleo
Hay muchas causas para el sobrecalentamiento del núcleo del transformador, tales como cortocircuitos en los devanados, operación por sobrecarga, conexión a tierra deficiente o anormal del núcleo, cortocircuitos entre las laminaciones del núcleo o cortocircuitos locales en el núcleo, conexión a tierra de los pernos del yugo, fugas de flujo del núcleo, alto voltaje de suministro de energía y conductos de aceite de enfriamiento del núcleo bloqueados. Además de lo anterior, la mala circulación del aceite, el bajo nivel de aceite, el deterioro del aceite, las grandes rebabas alrededor de las laminaciones del núcleo y los espacios desiguales durante el apilamiento del núcleo también pueden causar fallas por sobrecalentamiento. Los fallos por sobrecalentamiento parcial del núcleo se producen básicamente en el núcleo y en las abrazaderas. Si un transformador en funcionamiento experimenta un sobrecalentamiento del núcleo, especialmente un sobrecalentamiento parcial, generará gases característicos como H₂, CH₄, C₂H₂ y C₂H₆. El análisis cromatográfico revelará que el contenido de gas disuelto en el aceite excede el estándar.
Mantenimiento y revisión del núcleo del transformador
Utilice un paño blanco limpio y sin pelusa para limpiar las manchas de aceite y las impurezas de la superficie del núcleo.
Si las láminas de acero al silicio tienen bordes curvados o esquinas deformadas, repárelas con cuidado con un mazo de madera.
Verifique que los espaciadores del conducto de aceite central estén ordenados; golpee ligeramente los espaciadores del conducto de aceite para asegurarse de que no estén flojos; comprobar que no haya objetos extraños en los conductos de aceite del núcleo.
Verifique que haya un espacio claro y uniforme entre la placa de presión y el yugo superior; controlar que los tornillos de la pieza de puesta a tierra de la placa de presión de acero no estén flojos; la placa de presión aislante debe permanecer intacta sin daños ni grietas y tener la estanqueidad adecuada.
Utilice un medidor de resistencia de aislamiento de 1000 V (megóhmetro) para medir la resistencia de aislamiento entre el núcleo y los pernos pasantes/las correas de acero. No debería mostrar cambios significativos en comparación con pruebas anteriores.
Desconectar la pieza de conexión entre la abrazadera superior y el núcleo, así como la pieza de conexión entre la placa de presión de acero y la abrazadera superior. Utilice un medidor de resistencia de aislamiento de 2500 V para medir la resistencia de aislamiento del núcleo a la abrazadera y a tierra, que no debe ser inferior a 100 MΩ. Después de la medición, reinicie de forma segura las piezas de conexión. (注：原文中的'2V绝缘电阻表'应为笔误，根据工程标准已修正为2500V)
Utilice llaves y llaves dinamométricas para apretar los sujetadores de las abrazaderas superior e inferior, las vigas superiores, las vigas laterales, los pies, los clavos de presión y los pernos pasantes uno por uno.
Verifique el estado del blindaje electrostático del núcleo. Utilice un medidor de resistencia de aislamiento de 1000 V para medir la resistencia de aislamiento del blindaje electrostático del núcleo a tierra, que debe ser superior a 100 MΩ.
Verifique el estado de conexión y aislamiento de la pieza de puesta a tierra del núcleo. El núcleo sólo puede tener un punto de puesta a tierra. La pieza de conexión a tierra generalmente está hecha de una lámina de cobre con un espesor de 0,5 mm y un ancho no inferior a 30 mm. Se inserta entre 3 a 4 niveles del núcleo. Para transformadores grandes, la profundidad de inserción no debe ser inferior a 80 mm. La parte expuesta debe aislarse para evitar un cortocircuito en el núcleo.
Precauciones
(Nota: esta sección repite el contenido de la sección 'Fallas de conexión a tierra multipunto' anterior)
El cartón aislante entre las patas de la abrazadera inferior y el riel de hierro se cae o se daña, lo que hace que las laminaciones en el yugo toquen las patas y creen una base.
Debido al desgaste del eje sumergido de la bomba de aceite, el polvo metálico ingresa al tanque de aceite y se acumula en el fondo. Bajo la influencia de fuerzas electromagnéticas, forma un puente que conecta el yugo inferior con las patas o el fondo del tanque, lo que resulta en una conexión a tierra multipunto.
El conector del termómetro en la tapa del tanque es demasiado largo y toca la abrazadera superior, el yugo o el borde del brazo lateral, creando un nuevo punto de conexión a tierra.
El espaciador de madera entre la abrazadera inferior y el escalón del yugo se humedece o se ensucia (se cubre con lodo de aceite), lo que hace que su resistencia de aislamiento caiga a cero y se forme una conexión a tierra multipunto.
Objetos metálicos extraños, como clavos de hierro o varillas de soldadura, caen dentro del tanque, lo que hace que las laminaciones del núcleo entren en contacto con el tanque y formen tierra.
Después de la instalación del transformador, las clavijas de posicionamiento en la cubierta del tanque utilizadas para el transporte no se voltean ni se retiran, lo que provoca una conexión a tierra multipunto.
