Breve introdução ao conservador de transformador

O conservador é um dispositivo de armazenamento de óleo utilizado em transformadores. Sua função é expandir o óleo no tanque quando a temperatura do óleo aumenta devido ao aumento da carga do transformador. Nesse momento, o excesso de óleo flui para o conservador. Por outro lado, quando a temperatura diminui, o óleo no conservador retorna ao tanque para ajustar automaticamente o nível de óleo. Ou seja, o conservador desempenha o papel de armazenamento e reposição de óleo, garantindo que o tanque esteja sempre cheio. Além disso, com a presença do conservador, a superfície de contato entre o transformador e o ar é reduzida, e a umidade, poeira e resíduos de óleo oxidado absorvidos do ar são depositados no precipitador na parte inferior do conservador, retardando significativamente a deterioração do óleo do transformador.

Estrutura do conservador de óleo: o corpo principal do conservador de óleo é um recipiente cilíndrico soldado com chapas de aço, cujo volume corresponde a cerca de 10% do volume do tanque de óleo. O conservador é instalado horizontalmente sobre o tanque de óleo. O óleo em seu interior é conectado ao tanque de óleo do transformador através do tubo de conexão do relé de gás, permitindo que o nível do óleo suba e desça livremente com a variação da temperatura. Em condições normais, o nível mínimo de óleo no conservador deve ser superior à sede elevada da carcaça de alta pressão. Para carcaças com estrutura interconectada, o nível mínimo de óleo no conservador deve ser superior à parte superior da carcaça. Um indicador de nível de óleo (ou medidor de nível de óleo) é instalado na lateral do conservador para monitorar a variação do nível de óleo em tempo real.

Forma do conservador do transformador
Existem três tipos de conservadores para transformadores: tipo corrugado, tipo cápsula e tipo diafragma.
1. O conservador de óleo tipo cápsula separa o óleo do transformador da atmosfera externa com cápsulas de borracha em seu interior, proporcionando ao óleo do transformador espaço para expansão térmica e contração a frio.

2. O conservador tipo diafragma é utilizado para separar o óleo do transformador da atmosfera externa por meio de um diafragma de borracha, proporcionando espaço para a expansão térmica e a contração a frio do óleo.

3. O conservador de óleo corrugado é um expansor metálico composto por chapas metálicas corrugadas que separa o óleo do transformador da atmosfera externa, proporcionando espaço para a expansão térmica e a contração a frio do óleo. O conservador de óleo corrugado divide-se em conservador de óleo interno e conservador de óleo externo. O conservador de óleo interno apresenta melhor desempenho, porém com maior volume.

Vedação do conservador do transformador
O primeiro tipo é um conservador de óleo aberto (não selado), no qual o óleo do transformador está em contato direto com o ar externo. O segundo tipo é um conservador de óleo encapsulado, cujo uso tem sido gradualmente reduzido devido à facilidade com que a cápsula envelhece e racha, além de apresentar baixa capacidade de vedação. O terceiro tipo é o conservador de óleo tipo diafragma, composto por duas camadas de tecido de náilon com espessura de 0,26 a 0,35 mm, com neoprene no meio e revestimento externo de cianobutadieno. No entanto, esse tipo de conservador exige maior qualidade de instalação e manutenção, e seu desempenho não é ideal, principalmente devido a vazamentos de óleo e desgaste das peças de borracha, o que afeta a segurança, a confiabilidade e a eficiência do fornecimento de energia. Portanto, seu uso também está sendo gradualmente reduzido. O quarto tipo é o conservador de óleo que utiliza elementos elásticos metálicos como compensadores, podendo ser dividido em duas categorias: tipo com óleo externo e tipo com óleo interno. O conservador de óleo vertical com óleo interno utiliza tubos corrugados como reservatório de óleo. De acordo com a quantidade de óleo compensado, um ou mais tubos corrugados são usados ​​para posicionar os tubos de óleo em paralelo e na vertical, sobre um chassi. Uma tampa protetora contra poeira é adicionada externamente. O volume de óleo isolante é compensado pelo movimento vertical dos tubos corrugados. A aparência é geralmente retangular. O conservador de óleo horizontal externo é posicionado horizontalmente dentro do cilindro do conservador de óleo, com o fole funcionando como uma bolsa de ar. O óleo isolante fica contido entre a parte externa do fole e o cilindro, e o ar dentro do fole é trocado com o exterior. O volume interno do conservador de óleo é alterado pela expansão e contração do fole, realizando a compensação do volume do óleo isolante. O formato externo é um cilindro horizontal.

1. O conservador de óleo do tipo aberto, ou tanque de óleo cilíndrico de ferro para transformadores de baixa tensão e pequena capacidade, é o mais antigo, ou seja, o tanque de óleo conectado ao ar externo é usado como conservador de óleo. Devido à sua abertura, o óleo isolante oxida-se facilmente e é afetado pela umidade. Após operação prolongada, a qualidade do óleo do transformador se deteriora, e o teor de água e ar no óleo deteriorado ultrapassa seriamente os padrões, o que representa uma grande ameaça à operação segura, econômica e confiável do transformador, reduzindo significativamente a segurança do transformador e a vida útil do óleo isolante. Atualmente, esse tipo de conservador de óleo está praticamente extinto, sendo raramente encontrado no mercado ou utilizado apenas em transformadores de baixa tensão.

2. Conservador de óleo tipo cápsula: O conservador de óleo tipo cápsula é uma bolsa de náilon resistente a óleo instalada dentro do conservador de óleo tradicional. Ele isola o óleo do transformador do ar: conforme a temperatura do óleo no transformador sobe e desce, ele "respira". Quando o volume de óleo muda, há espaço suficiente: seu princípio de funcionamento é que o gás dentro da bolsa de cápsula se comunica com a atmosfera através do tubo de respiração e do absorvedor de umidade. A parte inferior da bolsa de cápsula fica próxima ao nível do óleo no conservador. Quando o nível do óleo muda, a bolsa de cápsula também se expande ou se comprime: como a bolsa de borracha pode rachar devido a problemas de material, ar e água podem infiltrar-se no óleo e entrar no tanque de óleo do transformador, resultando em aumento do teor de água no óleo. Isso diminui o desempenho do isolamento e aumenta a perda dielétrica do óleo, acelerando o processo de envelhecimento do óleo isolante. Portanto, as partículas de borracha de silicone do transformador precisam ser substituídas. Quando a condição de limpeza é grave, o transformador precisa ser submetido à filtragem forçada do óleo ou desligado da energia para manutenção.

3. O diafragma isolado do conservador de óleo resolve alguns problemas do tipo cápsula, mas o problema de qualidade do material de borracha é difícil de solucionar, podendo causar problemas de qualidade durante a operação, o que representa uma ameaça à segurança do equipamento. Transformadores de potência4. A tecnologia adotada pelo conservador de óleo selado com núcleo corrugado metálico (óleo interno) é madura. A extensão e ampliação do elemento elástico - tecnologia de expansor de chapa metálica para transformadores, amplamente utilizada em sistemas de energia há mais de 20 anos, também consiste em preencher um elemento elástico com óleo de transformador e permitir que seu núcleo se expanda e contraia para cima e para baixo para compensar a quantidade de óleo. O conservador de óleo interno é um núcleo corrugado duplo (1 cr18nigti) composto por tubo de exaustão a vácuo, tubo de injeção de óleo, indicador de nível de óleo, tubo de conexão flexível e base do gabinete. É feito de aço inoxidável com resistência à corrosão atmosférica e a altas temperaturas, podendo suportar uma vida útil de mais de 20.000 ciclos. O núcleo se move para cima e para baixo com a variação da temperatura do óleo do transformador e compensa automaticamente a variação do volume de óleo.

(1) Um amortecedor de proteção contra pressão é instalado na cavidade interna do núcleo, o qual pode retardar o impacto no compartimento de armazenamento de óleo causado pelo aumento repentino da pressão do óleo no transformador. Quando o limite do núcleo é atingido, o núcleo se rompe e o corpo do transformador é protegido pelo alívio de pressão, aumentando assim a confiabilidade da operação do transformador. Esta função não está disponível em outros conservadores.

(2) O núcleo é composto por um ou mais núcleos, com uma cobertura protetora externa. A parte externa do núcleo está conectada à atmosfera, o que proporciona boa dissipação de calor e ventilação, podendo acelerar a circulação do óleo do transformador, reduzir a temperatura do óleo no transformador e melhorar a confiabilidade da operação do transformador.

(3) A indicação do nível de óleo também é semelhante à do expansor de chapa metálica para transformadores. Com a expansão e contração do núcleo, a placa indicadora sobe ou desce acompanhando o movimento do núcleo. A sensibilidade é alta e a variação do nível de óleo pode ser visualizada através da janela de observação instalada na tampa protetora externa, o que torna o sistema intuitivo e confiável. O dispositivo de alarme e um interruptor de faixa para monitoramento do nível de óleo estão instalados no volume de proteção externo, atendendo às necessidades de operação autônoma.

(4) Não há fenômeno de nível de óleo falso: vários tipos de conservadores de óleo em operação não conseguem expelir o ar completamente, o que pode causar níveis de óleo falsos. Em segundo lugar, a tecnologia possui alta sensibilidade devido ao fato de o núcleo ser telescópico para cima e para baixo. Além disso, há uma placa de aço de balanceamento no núcleo, que gera uma micro pressão positiva, de modo que o ar no núcleo possa ser expelido suavemente até que o ar seja completamente removido e o nível de óleo atinja o nível de óleo necessário, eliminando assim o nível de óleo falso.

(5) O tanque de óleo do comutador de derivação sob carga não deve utilizar o expansor metálico corrugado como componente importante do transformador. Durante sua operação, é necessário ajustar a tensão regularmente de acordo com a condição de carga. Em segundo lugar, como o arco elétrico será inevitavelmente gerado durante o processo de ajuste e certo grau de gás será produzido, o volume do expansor metálico corrugado totalmente selado restringe a liberação do gás gerado pela decomposição do óleo, dificultando a exaustão. É necessário enviar pessoal ao local com frequência para realizar a exaustão. Nem o fabricante nem o usuário recomendam que o pequeno conservador de óleo com comutador de derivação sob carga adote o expansor metálico corrugado totalmente selado.