Funzione e struttura del nucleo
Il nucleo funge da circuito magnetico principale del trasformatore. È realizzato con lamiere di acciaio al silicio spesse da 0,35 mm a 0,5 mm. I trasformatori di potenza adottano principalmente una struttura a nucleo. Il nucleo forma un circuito magnetico chiuso all'interno del trasformatore e funge anche da scheletro per il montaggio degli avvolgimenti (bobine). È un componente cruciale sia per le prestazioni elettromagnetiche che per la resistenza meccanica del trasformatore.
Il nucleo è la parte del circuito magnetico del trasformatore, costituita da rami del nucleo (dove sono montati gli avvolgimenti) e gioghi del nucleo (che collegano i rami del nucleo per formare un circuito magnetico chiuso). Per ridurre le perdite per correnti parassite e isteresi e migliorare la permeabilità magnetica del circuito, il nucleo è costruito intercalando e impilando fogli di acciaio al silicio (da 0,35 mm a 0,5 mm di spessore) rivestiti con vernice isolante. La sezione trasversale dei piccoli nuclei dei trasformatori è rettangolare o quadrata, mentre quella dei trasformatori di grandi dimensioni è a gradini per sfruttare appieno lo spazio.
1) Guasti di messa a terra multipunto
Il cartone isolante tra i piedini del morsetto inferiore e la guida in ferro cade o si danneggia, facendo sì che le laminazioni sul giogo tocchino i piedini e creino un terreno.
A causa dell'usura dell'albero della pompa dell'olio sommerso, la polvere metallica entra nel serbatoio dell'olio e si accumula sul fondo. Sotto l'influenza delle forze elettromagnetiche, forma un ponte che collega il giogo inferiore ai piedi o al fondo del serbatoio, risultando in una messa a terra multipunto.
La presa del termometro sul coperchio del serbatoio è troppo lunga e tocca la fascetta superiore, la forcella o il bordo del bordo laterale, creando un nuovo punto di messa a terra.
Il distanziale in legno tra il morsetto inferiore e il gradino del giogo si inumidisce o si sporca (coperto da morchie d'olio), causando la caduta a zero della sua resistenza di isolamento e formando una messa a terra multipunto.
Oggetti metallici estranei come chiodi di ferro o bacchette di saldatura cadono nel serbatoio, facendo sì che le laminazioni del nucleo entrino in contatto con il serbatoio e formino una massa.
Dopo l'installazione del trasformatore, i perni di posizionamento sul coperchio del serbatoio utilizzato per il trasporto non vengono capovolti o rimossi, causando la messa a terra multipunto.
2) Guasti di surriscaldamento del nucleo
Ci sono molte cause per il surriscaldamento del nucleo del trasformatore, come cortocircuiti degli avvolgimenti, funzionamento in sovraccarico, messa a terra scarsa o anomala del nucleo, cortocircuiti tra le laminazioni del nucleo o cortocircuiti locali del nucleo, messa a terra dei bulloni del giogo, perdite di flusso del nucleo, alta tensione di alimentazione e condotti dell'olio di raffreddamento del nucleo bloccati. Oltre a quanto sopra, anche una scarsa circolazione dell'olio, un basso livello dell'olio, il deterioramento dell'olio, grandi bavature attorno alle laminazioni del nucleo e spazi irregolari durante l'impilamento dei nuclei possono causare guasti di surriscaldamento. I difetti di surriscaldamento parziale del nucleo si verificano fondamentalmente sul nucleo e sui morsetti. Se un trasformatore in funzione subisce un surriscaldamento del nucleo, soprattutto un surriscaldamento parziale, genererà gas caratteristici come H₂, CH₄, C₂H₂ e C₂H₆. L'analisi cromatografica rivelerà che il contenuto di gas disciolto nell'olio supera lo standard.
Manutenzione e revisione del nucleo del trasformatore
Utilizzare un panno bianco pulito e privo di lanugine per rimuovere macchie di olio e impurità dalla superficie centrale.
Se le lamiere di acciaio al silicio presentano bordi arricciati o angoli deformati, ripararle con cura utilizzando un mazzuolo di legno.
Controllare che i distanziali del condotto dell'olio centrale siano disposti in modo ordinato; picchiettare leggermente i distanziatori del condotto dell'olio per assicurarsi che non vi siano allentamenti; verificare che non vi siano corpi estranei nei condotti centrali dell'olio.
Verificare che vi sia uno spazio libero e uniforme tra lo spingidisco e la forcella superiore; verificare che i bulloni dell'elemento di messa a terra sullo spingidisco in acciaio non siano allentati; la piastra isolante di pressione deve rimanere intatta senza danni o crepe e avere una tenuta adeguata.
Utilizzare un misuratore di resistenza di isolamento da 1000 V (megohmmetro) per misurare la resistenza di isolamento tra il nucleo e i bulloni passanti/fasce di fissaggio in acciaio. Non dovrebbe mostrare alcun cambiamento significativo rispetto ai test precedenti.
Scollegare l'elemento di collegamento tra il morsetto superiore e il nucleo, nonché l'elemento di collegamento tra la piastra di pressione in acciaio e il morsetto superiore. Utilizzare un misuratore di resistenza di isolamento da 2500 V per misurare la resistenza di isolamento del nucleo rispetto al morsetto e alla terra, che non deve essere inferiore a 100 MΩ. Dopo la misurazione, reimpostare in modo affidabile i pezzi di collegamento. (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)
Utilizzare chiavi inglesi e chiavi dinamometriche per serrare uno per uno gli elementi di fissaggio sui morsetti superiori e inferiori, sulle travi superiori, sulle travi laterali, sui piedini, sui chiodi a pressione e sui bulloni con nucleo passante.
Controllare le condizioni della schermatura elettrostatica del nucleo. Utilizzare un misuratore di resistenza di isolamento da 1000 V per misurare la resistenza di isolamento dello schermo elettrostatico del nucleo verso terra, che dovrebbe essere maggiore di 100 MΩ.
Controllare la connessione e le condizioni di isolamento del pezzo centrale di messa a terra. Il nucleo può avere un solo punto di messa a terra. L'elemento di messa a terra è generalmente costituito da una lamina di rame con spessore di 0,5 mm e larghezza non inferiore a 30 mm. È inserito tra 3 e 4 livelli del nucleo. Per i trasformatori di grandi dimensioni, la profondità di inserimento non deve essere inferiore a 80 mm. La parte esposta deve essere isolata per evitare cortocircuiti del nucleo.
Precauzioni
(Nota: questa sezione ripete il contenuto della sezione 'Guasti di messa a terra multipunto' sopra)
Il cartone isolante tra i piedini del morsetto inferiore e la guida in ferro cade o si danneggia, facendo sì che le laminazioni sul giogo tocchino i piedini e creino un terreno.
A causa dell'usura dell'albero della pompa dell'olio sommerso, la polvere metallica entra nel serbatoio dell'olio e si accumula sul fondo. Sotto l'influenza delle forze elettromagnetiche, forma un ponte che collega il giogo inferiore ai piedi o al fondo del serbatoio, risultando in una messa a terra multipunto.
La presa del termometro sul coperchio del serbatoio è troppo lunga e tocca la fascetta superiore, la forcella o il bordo del bordo laterale, creando un nuovo punto di messa a terra.
Il distanziale in legno tra il morsetto inferiore e il gradino del giogo si inumidisce o si sporca (coperto da morchie d'olio), causando la caduta a zero della sua resistenza di isolamento e formando una messa a terra multipunto.
Oggetti metallici estranei come chiodi di ferro o bacchette di saldatura cadono nel serbatoio, facendo sì che le laminazioni del nucleo entrino in contatto con il serbatoio e formino una massa.
Dopo l'installazione del trasformatore, i perni di posizionamento sul coperchio del serbatoio utilizzato per il trasporto non vengono capovolti o rimossi, causando la messa a terra multipunto.
