Guide complet de la protection de l'isolation des transformateurs: méthodes et matériaux

1. Introduction

Il est essentiel de garantir une isolation robuste dans les transformateurs de puissance pour prévenir les pannes diélectriques, prolonger la durée de vie des actifs et maintenir la fiabilité de la grille. La protection de l'isolation moderne intègre des matériaux d'ingénierie et des technologies de diagnostic proactives pour détecter les défauts naissants avant de se transformer en échecs.

2. Stratégies de conception d'isolation

Systèmes d'isolation à l'huile

Les transformateurs à l'huile utilisent une combinaison de diélectrique liquide (huile minérale ou liquides à base d'ester) et isolation solide de la cellulose pour former un milieu diélectrique continu autour des enroulements et du noyau. L'huile pénètre dans l'isolation du papier, éliminant les lacunes de l'air et améliorant la résistance à la rupture tout en dissipant simultanément la chaleur.

Isolation de type sec et composite

Les transformateurs de type sec utilisent des époxy plongeurs ou imprégnés sous vide autour des enroulements, créant une barrière rigide et résistante à l'humidité qui nécessite un entretien minimal. Les composites époxy-MICA augmentent davantage la classe thermique et la résilience mécanique, ce qui les rend adaptées aux applications à forte stress.

3. Surveillance en ligne et relais de protection

Protection de relais au gaz (Buchholz)

Dans les transformateurs remplis d'huile, les failles naissantes génèrent des gaz de décomposition qui s'accumulent dans le conservateur du pétrole. Les dispositifs de relais de gaz détectent une accumulation de gaz léger ou lourde, déclenchant des alarmes ou des disjoncteurs pour isoler le transformateur et prévenir la défaillance catastrophique.

Surveillance de décharge partielle (PD)

L'activité PD signale la dégradation localisée de l'isolation. Les moniteurs de MP portables et permanents capturent les émissions électromagnétiques à haute fréquence, les ondes acoustiques ou les signaux HF / VHF / UHF pour identifier les emplacements des défauts. Le suivi en PD continu permet la maintenance basée sur la condition et réduit les pannes imprévues.

Analyse des gaz dissous (DGA)

La DGA quantifie les gaz de défaut clés (H₂, Ch₄, C₂H₄, C₂H₂) dissous dans l'huile de transformateur. Les tendances et les ratios de gaz, interprétés selon les directives IEC / IEEE, révèlent des types de défauts - déchargement parties, surchauffe thermique, arc - et guident des interventions en temps opportun.

4. Pratiques de maintenance préventive

Séchage et déshydratation sous vide

L'humidité accélère le vieillissement de l'isolation et réduit la résistance diélectrique. Le séchage sous vide des bobines et du dégazage à l'huile élimine la vapeur d'eau et les gaz dissous, restaurant les propriétés isolantes d'origine.

Filtration et rajeunissement des huiles

Les systèmes de filtration d'huile en ligne éliminent les contaminants et l'humidité des particules, tandis que la régénération du liquide à base d'ester prolonge les performances diélectriques. Les tests réguliers de qualité d'huile informent les calendriers de remplacement des filtres et les intervalles de changement d'huile.

Nettoyage et scellage de surface

Le nettoyage de routine des bagues et des isolateurs élimine les dépôts conducteurs. L'inspection et le remplacement des joints et des joints empêchent l'entrée d'humidité et maintiennent l'intégrité étanche à l'huile.

5. Matériaux d'isolation avancés

• Les huiles minérales vs ester : les fluides d'ester offrent une stabilité d'oxydation supérieure et des avantages environnementaux, tandis que les huiles minérales restent rentables et largement utilisées.

• Documents de cellulose : le papier à pouple en bois de haute pureté offre des performances de classe A (105 ° C); Les tableaux de presse ajoutent une rigidité mécanique entre les enroulements.

• Mica-epoxy Tapes : Combinez les propriétés adhésives de l'époxy avec la résistance à la chaleur du mica, réalisant l'isolation de la classe F - H (155 ° C - 180 ° C) pour des applications critiques.

• Films de polyimide : films ultra-minces et à haute température utilisés où l'espace est premium et que l'endurance thermique est primordiale.

Conclusion

Un programme holistique de protection contre l'isolation des transformateurs fusionne les matériaux de pointe, la surveillance intelligente et la maintenance rigoureuse pour maximiser la fiabilité et la durée de vie. En sélectionnant les droits diélectriques liquides (huiles minérales ou ester) et les diélectriques solides (papiers de cellulose, composites époxy-MICA, films en polyimide), déploiement de décharges partielles et systèmes DGA, et adhérer à l'entretien préventif tel que la séchage sous vide et la filtration de pétrole, les opérateurs peuvent détecter les défauts infirmiers et prévenir les défaillances catastrophiques. Pour assurer la plus haute qualité des composants d'isolation, Welldone Transformer s'associe fièrement avec Les fabricants de matériaux d'isolation Fenhar , dont le portefeuille de produits avancé - y compris les panneaux d'isolation premium, les tubes et les papiers spécialisés - prévoient la forte résistance diélectrique et les performances thermiques de la demande des transformateurs modernes.