توابع اصلی هسته های ترانسفورماتور

بررسی اجمالی هسته ترانسفورماتور

عملکرد هسته: به عنوان مدار مغناطیسی اصلی ترانسفورماتور عمل می کند.
جنس هسته: ورق های فولادی سیلیکونی با ضخامت 0.35 تا 0.5 میلی متر.
ساختار هسته: ترانسفورماتورهای قدرت عمدتاً ساختاری از نوع هسته را اتخاذ می کنند.

هسته یک مدار مغناطیسی بسته را در داخل ترانسفورماتور تشکیل می دهد و همچنین به عنوان اسکلت برای نصب سیم پیچ ها (کویل ها) عمل می کند. این یک جزء حیاتی برای عملکرد الکترومغناطیسی و مقاومت مکانیکی ترانسفورماتور است.

هسته بخش مدار مغناطیسی ترانسفورماتور است که از اندام های هسته (محل نصب سیم پیچ ها) و یوک های هسته (که اندام های هسته را به هم متصل می کند تا یک مدار مغناطیسی بسته را ایجاد کند) تشکیل شده است. برای کاهش تلفات جریان گردابی و هیسترزیس و بهبود نفوذپذیری مغناطیسی مدار، هسته با به هم پیوستن و انباشتن ورق های فولادی سیلیکونی (0.35 میلی متر تا 0.5 میلی متر ضخامت) با پوشش لاک عایق ساخته می شود. مقطع هسته های ترانسفورماتور کوچک مستطیل یا مربع است، در حالی که مقطع ترانسفورماتورهای بزرگ برای استفاده کامل از فضا پلکانی است.

1) خطاهای زمینی چند نقطه ای هسته

• مقوای عایق بین پایه های گیره پایین و ریل آهنی می افتد یا آسیب می بیند و باعث می شود لمینیت های یوک به پاها برخورد کرده و زمین ایجاد کنند.

• به دلیل سایش محور پمپ روغن غوطه ور، پودر فلز وارد مخزن روغن شده و در پایین تجمع می یابد. تحت تأثیر نیروهای الکترومغناطیسی، یک پل را تشکیل می دهد که یوغ پایینی را به پاها یا کف مخزن متصل می کند و در نتیجه زمین چند نقطه ای ایجاد می شود.

• سوکت دماسنج روی درپوش مخزن بیش از حد طولانی است و گیره بالایی، یوغ یا لبه اندام جانبی را لمس می کند و نقطه اتصال زمین جدیدی ایجاد می کند.

• اسپیسر چوبی بین گیره پایینی و پله یوغ مرطوب یا کثیف می شود (پوشیده شده با لجن روغن) و باعث می شود مقاومت عایق آن به صفر برسد و زمین چند نقطه ای تشکیل شود.

• اجسام خارجی فلزی مانند میخ های آهنی یا میله های جوش به داخل مخزن می افتند و باعث می شوند لایه های هسته با مخزن تماس پیدا کرده و زمین را تشکیل دهند.

• پس از نصب ترانسفورماتور، پین های موقعیت یابی روی پوشش مخزن مورد استفاده برای حمل و نقل برنخورده یا برداشته نمی شوند و باعث اتصال زمین چند نقطه ای می شوند.

2) خطاهای گرمای بیش از حد هسته

دلایل زیادی برای گرم شدن بیش از حد هسته ترانسفورماتور وجود دارد، مانند اتصال کوتاه سیم پیچ، عملکرد اضافه بار، اتصال زمین ضعیف یا غیرعادی هسته، اتصال کوتاه بین لایه های هسته یا اتصال کوتاه هسته محلی، اتصال به زمین یوک، نشتی شار هسته، ولتاژ منبع تغذیه بالا، و مسدود شدن کانال های روغن خنک کننده هسته. علاوه بر موارد فوق، گردش ضعیف روغن، سطح پایین روغن، فرسودگی روغن، سوراخ‌های بزرگ در اطراف لایه‌های هسته، و شکاف‌های ناهموار در حین انباشته شدن هسته نیز می‌تواند باعث ایجاد خطای بیش از حد گرم شود.

خطاهای گرمای بیش از حد جزئی هسته اساساً روی هسته و گیره ها رخ می دهد. اگر یک ترانسفورماتور در حال کار، گرمای بیش از حد هسته، به ویژه بیش از حد جزئی را تجربه کند، گازهای مشخصه ای مانند H2، CH4، C2H2، و C2H6 تولید می کند. تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی (DGA) نشان می دهد که محتوای گاز محلول در روغن بیش از استاندارد است.

تعمیر و نگهداری هسته ترانسفورماتور و تعمیرات اساسی

1. لکه های روغن و ناخالصی ها را با استفاده از یک پارچه سفید تمیز و بدون پرز از سطح هسته پاک کنید.

2. اگر لبه های پیچ خورده یا 翘角 (گوشه های تاب دار) روی ورق های فولادی سیلیکونی وجود دارد، آنها را با دقت با استفاده از پتک چوبی تعمیر کنید.

3. اسپیسرها را در مجاری روغن هسته بازرسی کنید. آنها باید مرتب چیده شوند. به آرامی به فاصله‌گیرها ضربه بزنید تا مطمئن شوید که شلی ندارند. بررسی کنید که هیچ جسم خارجی در داخل مجرای روغن هسته وجود نداشته باشد.

4. بررسی کنید که شکاف مشخص و یکنواختی بین صفحه فشار و یوغ بالایی وجود داشته باشد. اطمینان حاصل کنید که پیچ های زبانه اتصال به زمین روی صفحه فشار فولادی شل نیستند. صفحه فشار عایق باید بدون آسیب یا ترک دست نخورده باقی بماند و دارای سفتی مناسب باشد.

5. از یک تستر مقاومت عایق 1000 ولت (megger) برای اندازه گیری مقاومت عایق بین هسته و پیچ و مهره های داخلی/تسمه های فولادی استفاده کنید. در مقایسه با تست های قبلی نباید تغییر قابل توجهی داشته باشد.

6. قطعات اتصال را بین گیره بالایی و هسته و همچنین بین صفحه فشار فولادی و گیره بالایی جدا کنید. از یک تستر مقاومت عایق 2500 ولت برای اندازه گیری مقاومت عایق هسته نسبت به گیره و زمین استفاده کنید که نباید کمتر از 100 مگا اهم باشد. پس از اندازه گیری، قطعات اتصال را به طور قابل اعتماد تنظیم مجدد کنید. (注：原文的'2V绝缘电阻表'应为笔误，已修正为电力行业标准的2500V)

7. از آچارها و آچارهای گشتاور استفاده کنید تا بست های گیره های بالا و پایین، تیرهای بالایی، تیرهای جانبی، پاها، میخ های فشاری و پیچ های میانی را یکی یکی سفت کنید.

8. وضعیت محافظ الکترواستاتیک هسته را بررسی کنید. از یک تستر مقاومت عایق 1000 ولت برای اندازه گیری مقاومت عایق محافظ الکترواستاتیک هسته نسبت به زمین استفاده کنید که باید بیشتر از 100 مگا اهم باشد.

9. وضعیت اتصال و عایق بودن زبانه اتصال زمین هسته را بررسی کنید. هسته فقط مجاز است در یک نقطه به زمین متصل شود. زبانه زمین به طور کلی از یک ورق مسی با ضخامت 0.5 میلی متر و عرض کمتر از 30 میلی متر ساخته شده است. باید بین 3 تا 4 سطح لمینیت های هسته قرار داده شود. برای ترانسفورماتورهای بزرگ، عمق درج نباید کمتر از 80 میلی متر باشد. قسمت در معرض دید باید عایق بندی شود تا از اتصال کوتاه هسته جلوگیری شود.