Un transformador de potencia es un equipo eléctrico que convierte energía de corriente alterna (CA) de un determinado voltaje en energía CA de diferentes voltajes según el principio de inducción electromagnética e inductancia mutua. Clasificados por medio de enfriamiento, incluyen principalmente transformadores de tipo seco-y transformadores sumergidos en aceite-. Entre los modelos comúnmente utilizados en escenarios industriales y civiles, el transformador de distribución de 315 kva y el transformador de 33 kv a 415 v se aplican ampliamente debido a su rendimiento estable. Sin embargo, como todos los equipos eléctricos, enfrentan riesgos de incendio y explosión, por lo que dominar las tecnologías de prevención de incendios y explosiones es crucial. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD, un fabricante profesional de equipos de transmisión y distribución de energía, ha acumulado una rica experiencia en garantizar la seguridad de transformadores como el transformador de distribución de 315 kva y el transformador de 33 kv a 415 v durante la producción y la práctica.
I. Riesgos de incendio de los transformadores de potencia
Un transformador de potencia consta de un circuito magnético cerrado completo compuesto por columnas centrales o yugos y devanados hechos de alambres aislados de cobre o aluminio, que forman los devanados primario y secundario del transformador. A excepción de los transformadores de tipo seco-de pequeña-capacidad-, la mayoría de los transformadores (incluidos losTransformador de distribución de 315 kva.y el transformador de 33kv a 415v utilizado en muchos proyectos) adoptan-modo de enfriamiento natural sumergido en aceite, donde el aceite aislante sirve como aislamiento entre los devanados y un medio de enfriamiento.
El punto de inflamación del aceite aislante en los transformadores es de aproximadamente 135 grados, que es fácil de evaporar y quemar, y puede formar una mezcla explosiva cuando se mezcla con aire. Las juntas aislantes y los soportes del interior del transformador están hechos en su mayoría de materiales combustibles orgánicos como cartón, hilo de algodón, tela y madera. Por ejemplo, un transformador de 1000 kVA utiliza aproximadamente 0,012 m³ de madera, 40 kg de papel y 1 t de aceite aislante. Para el transformador de distribución de 315 kva, aunque el consumo de materiales combustibles es menor, no se puede ignorar el riesgo de incendio.
Una vez que se produce una sobrecarga o un cortocircuito dentro del transformador (como el transformador de 33 kv a 415 v en el proceso de conversión de energía), los materiales combustibles y el aceite se descompondrán, expandirán e incluso se vaporizarán bajo la acción de altas temperaturas, chispas eléctricas o arcos eléctricos, lo que provocará que la presión interna del transformador aumente bruscamente. Esto puede provocar la explosión de la carcasa del transformador, una gran cantidad de aceite aislante rociado y quemado, y el flujo de aceite en llamas ampliará aún más el riesgo de incendio.
II. Configuraciones de seguridad de transformadores de potencia
Según los requisitos deCódigo para el diseño de protección contra incendios de edificios, los ajustes de seguridad de los transformadores de potencia (incluido el transformador de distribución de 315 kva y el transformador de 33 kv a 415 v) deberán cumplir con los siguientes requisitos:
Requisito de clasificación de resistencia al fuego: la clasificación de resistencia al fuego de las salas de transformadores-inmersas en aceite y de las salas de dispositivos de distribución de energía de alto-voltaje no debe ser inferior al Grado II. Otros diseños de protección contra incendios se implementarán de acuerdo con las disposiciones pertinentes de códigos comoCódigo para el diseño de protección contra incendios de subestaciones y centrales eléctricas alimentadas con fósiles-GB 50229.
Principio de construcción independiente: las salas para-transformadores de potencia sumergidos en aceite, condensadores de alto-voltaje llenos de aceite inflamable e interruptores de aceite múltiple- deben construirse de forma independiente. Cuando sea realmente difícil, se podrán disponer adyacentes a edificios civiles, pero se utilizarán cortafuegos para la separación y no deberán estar adyacentes a lugares densamente poblados. Este requisito es particularmente importante para el transformador de 33kv a 415v utilizado en áreas comerciales y residenciales.
Restricción de disposición en áreas peligrosas: Las estaciones de transformación y distribución de energía no deberán instalarse en talleres Clase A o B ni construirse adyacentes a ellos, y no deberán instalarse en áreas peligrosas de ambientes con gases o polvo explosivos. Para estaciones de transformación y distribución de energía de 10 kV y menos dedicadas a talleres Clase A y B, se pueden construir adyacentes a un lado cuando están separadas por un cortafuegos sin aberturas de puertas y ventanas, y deben cumplir con las disposiciones pertinentes de las normas nacionales vigentes, comoCódigo para el Diseño de Instalaciones Eléctricas en Atmósferas ExplosivasGB 50058. Cuando la estación de distribución de un taller Clase B deba tener ventanas en el cortafuegos, se deberán instalar ventanas contra incendios Clase A selladas y fijas.
Distancia de separación contra incendios: la distancia de separación contra incendios entre edificios civiles de varios-pisos y estaciones de transformación y distribución de energía deberá cumplir con las disposiciones deCódigo para el diseño de protección contra incendios de edificios. La distancia de separación contra incendios entre transformadores y edificios de 10 kV y por debajo de la caja-no deberá ser inferior a 3,00 m. El transformador de distribución de 315 kva que se utiliza a menudo como transformador tipo caja- deberá cumplir estrictamente con este requisito de distancia.
Requisitos especiales para la disposición interior: Cuando las salas para-transformadores de potencia sumergidos en aceite, condensadores de alto-voltaje llenos de aceite inflamable e interruptores de aceite múltiple-deban disponerse en edificios civiles debido a las condiciones, no deberán disponerse en el piso superior, en el piso inferior o adyacentes a lugares densamente poblados, y deberán cumplir con las siguientes disposiciones: La sala de transformadores deberá ubicarse en el primer piso o en el sótano adyacente a la pared exterior;
Todas las puertas de la sala de transformadores deberán dar directamente al exterior o salidas seguras; por encima de las partes abiertas de la pared exterior, se colocará una marquesina contra incendios no-combustible con un ancho de no menos de 1,0 m o un alféizar de ventana con una altura de no menos de 1,20 m;
La sala del transformador deberá estar separada de otras partes por una pared divisoria no-combustible con un límite de resistencia al fuego de no menos de 2,00 h y una losa de piso no-combustible con un límite de resistencia al fuego de no menos de 1,50 h. No se deberán abrir aberturas en el tabique y losa del piso; cuando se deban abrir puertas y ventanas en la pared divisoria, se instalarán puertas y ventanas cortafuegos Clase A;
Se utilizará una pared no-combustible con un límite de resistencia al fuego de no menos de 2 h para separar las salas de transformadores entre sí y las salas de transformadores de las salas de distribución;
Las salas de transformadores de potencia sumergidas en aceite-, las salas de interruptores de aceite múltiple y las salas de condensadores de alto-voltaje deben estar equipadas con instalaciones para evitar derrames de aceite. Se instalará una instalación de almacenamiento de aceite para accidentes que pueda almacenar todo el aceite del transformador debajo del transformador de potencia sumergido en aceite-; se instalarán dispositivos de alarma contra incendios; se instalarán instalaciones de extinción de incendios-adecuadas para la capacidad del transformador sumergido en aceite-y la escala del edificio.
De acuerdo aCódigo para el diseño de protección contra incendios de edificios, los sistemas de extinción de incendios por agua nebulizada se recomiendan para transformadores sumergidos en aceite-de empresas industriales y mineras con una capacidad única de 40 MVA y superior, transformadores sumergidos en aceite-de centrales eléctricas con una capacidad única de 90 MVA y superior, transformadores sumergidos en aceite-de subestaciones independientes con una capacidad única de 125 MVA y superior, y salas de condensadores de alto-voltaje y salas de interruptores de aceite múltiple{- llenos de aceite inflamable ubicados en edificios civiles de gran-altura. Los sistemas de extinción de incendios por nebulización fina de agua se pueden utilizar para transformadores interiores sumergidos en aceite, salas de condensadores de alto voltaje llenas de aceite inflamable y salas de interruptores de aceite múltiple.
III. Medidas de prevención de incendios y explosiones para la ontología de transformadores de potencia
Evite el funcionamiento con sobrecarga: el funcionamiento con sobrecarga-a largo plazo provocará que el devanado se caliente, lo que envejecerá gradualmente el aislamiento, lo que provocará un cortocircuito entre-vueltas, un cortocircuito entre-fase-fase, un cortocircuito a tierra y descomposición del aceite. Para transformadores de diferentes modelos, como transformador de distribución de 315 kva y transformador de 33 kv a 415 v, es necesario hacer coincidir la carga razonablemente de acuerdo con su capacidad nominal.
Garantizar la calidad del aceite aislante: si el aceite aislante del transformador es de mala calidad o contiene demasiadas impurezas y humedad durante el almacenamiento, transporte u operación y mantenimiento, se reducirá su resistencia de aislamiento. Cuando la resistencia del aislamiento disminuye hasta cierto valor, el transformador provocará un cortocircuito, provocando chispas eléctricas, arcos eléctricos o temperaturas peligrosas. Por lo tanto, la calidad del aceite del transformador en funcionamiento (especialmente el transformador de distribución de 315 kva sumergido en aceite) debe probarse periódicamente y el aceite no calificado debe reemplazarse a tiempo.
Evite el envejecimiento y el daño del aislamiento del núcleo de hierro: el envejecimiento del aislamiento del núcleo de hierro o el daño de los casquillos de los pernos de sujeción provocarán grandes corrientes parásitas en el núcleo de hierro, lo que provocará-calentamiento a largo plazo del núcleo de hierro y envejecimiento del aislamiento. Es probable que este problema también ocurra en el transformador de 33 kv a 415 v que ha estado en funcionamiento durante mucho tiempo, por lo que se requiere una inspección periódica.
Evite daños al aislamiento durante el mantenimiento: Al levantar el núcleo durante el mantenimiento del transformador, se debe prestar atención a proteger los devanados o los casquillos aislantes. Si se encuentran rayones o daños, deben manejarse a tiempo para evitar riesgos de seguridad. Este requisito de mantenimiento es aplicable a todos los transformadores, incluido el transformador de distribución de 315 kva.
Asegure un buen contacto de los conductores: un contacto deficiente en las uniones internas del devanado, puntos de conexión entre devanados, uniones que conducen a bujes laterales de alta y baja tensión y varios puntos de apoyo en el cambiador de tomas provocarán sobrecalentamiento local, dañarán el aislamiento y provocarán cortocircuitos o circuitos abiertos. El arco eléctrico de alta-temperatura generado en este momento descompondrá el aceite aislante, producirá una gran cantidad de gas y aumentará la presión dentro del transformador. Si la presión excede el valor de configuración de protección del relé de gas y no se dispara, se producirá una explosión.
Evite los rayos: el suministro de energía de los transformadores de potencia generalmente proviene de líneas aéreas, que son vulnerables a los rayos, y el transformador se quemará debido a una falla del aislamiento. El cable de conexión a tierra del pararrayos debe conectarse al punto neutro de bajo-voltaje del transformador y al perno de conexión a tierra del tanque de aceite para conexión a tierra. Para transformadores de distribución puestos a tierra de 3-10kV Y/YO o Y/Y en áreas propensas a rayos-, para evitar que las ondas de rayos invadan desde el lado de bajo-voltaje, se debe instalar un conjunto de pararrayos en el lado de bajo-voltaje. También se debe instalar un pararrayos tipo válvula- cuando el punto neutro del lado de bajo voltaje no esté conectado a tierra.
Protección confiable contra cortocircuitos-: cuando se produce un cortocircuito en el devanado o la carga del transformador, el transformador soportará una gran corriente de cortocircuito-. Si el sistema de protección falla o el valor de configuración de protección es demasiado grande, el transformador puede quemarse. Por lo tanto, se debe instalar un dispositivo confiable de protección contra cortocircuitos-. Esta es una garantía de seguridad necesaria para elTransformador de 33kv a 415ven el sistema de suministro de energía.
Mantenga una buena conexión a tierra: para sistemas de bajo-voltaje que utilizan una conexión a tierra neutral protectora, el punto neutro del lado de bajo-voltaje del transformador debe estar directamente conectado a tierra. Cuando la carga trifásica-está desequilibrada, aparecerá corriente en la línea neutra. Cuando esta corriente es demasiado grande y la resistencia de contacto es grande, aparecerá una temperatura alta en el punto de conexión a tierra, encendiendo los materiales combustibles circundantes. La resistencia de puesta a tierra de transformadores con una capacidad de 100 kVA o menos no debe exceder los 10 Ω.
Evite el sobrecalentamiento: el cambio de temperatura del transformador debe controlarse durante el funcionamiento. Si el conductor del devanado del transformador tiene aislamiento Clase A, su aislante es principalmente papel e hilo de algodón. La temperatura tiene un gran impacto en el aislamiento y la vida útil. Por cada aumento de 8 grados en la temperatura, la vida útil del aislamiento se reducirá aproximadamente un 50%. La vida útil del transformador es de unos 20 años cuando funciona a temperatura normal (90 grados); si la temperatura sube a 105 grados, la vida útil es de 7 años; Si la temperatura aumenta a 120 grados, la vida útil es de sólo 2 años. Por lo tanto, cuando el transformador esté en funcionamiento, se debe mantener una buena ventilación y refrigeración. Para transformadores con gran generación de calor, como el transformador de distribución de 315 kva, se puede adoptar ventilación forzada si es necesario para reducir el aumento de temperatura del transformador.
Equipar con instalaciones adecuadas-contra incendios: la sala del transformador debe estar equipada con las correspondientes instalaciones-contra incendios, como equipos de detección y alarma, como detectores de incendios de temperatura fija- lineales de tipo cable-, sistemas automáticos de extinción de incendios, como dióxido de carbono o agua nebulizada, y sistemas de iluminación de emergencia. Las líneas de -instalaciones y equipos contra incendios pueden estar hechas de cables-con núcleo de cobre y aislamiento mineral, resistentes a altas-temperaturas, cables resistentes-al fuego u otros cables-resistentes al fuego para cumplir con los requisitos-de lucha contra incendios.
Inspección y mantenimiento periódicos: El transformador en funcionamiento debe inspeccionarse y mantenerse periódicamente, incluida la verificación de si el sonido, el nivel de aceite, la conexión a tierra, el dispositivo de protección del termómetro, el casquillo y la limpieza general del transformador están en buenas condiciones y son normales, para detectar peligros ocultos a tiempo y abordarlos a tiempo.
Acerca de JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD
Como fabricante profesional de equipos de transmisión y distribución de energía,TECNOLOGÍA CO., LTD DE JINSHANMENSiempre ha tomado la seguridad del producto como punto central e implementa estrictamente los estándares de prevención de incendios y explosiones en la producción de transformadores como el transformador de distribución de 315 kva y el transformador de 33 kv a 415 v. La empresa produce principalmente transformadores de potencia sumergidos en aceite, transformadores de potencia de tipo seco-, transformadores de potencia enrollados tridimensionales-inmersos en aceite, transformadores de potencia enrollados tridimensionales-de tipo seco-, transformadores de tipo seco-a prueba de explosión-para minería, subestaciones móviles-a prueba de explosión para minería, transformadores de potencia de aleación amorfa, transformadores de potencia con regulación de capacidad de carga, locomotoras. transformadores-tipo seco, así como subestaciones prefabricadas, subestaciones modulares, subestaciones tipo caja de energía eólica, aparamenta de alta y baja tensión y otros equipos de transmisión y distribución. Con tecnología de producción avanzada y un estricto sistema de control de calidad, JINSHANMEN TECHNOLOGY proporciona soluciones de equipos de transmisión y distribución de energía confiables y seguras para clientes globales.