Como componente chave para garantir a operação segura e estável dos transformadores de potência, o respiro do transformador (também conhecido como absorvedor de umidade) desempenha um papel insubstituível na manutenção do desempenho de isolamento do óleo do transformador e no prolongamento da vida útil do equipamento. Este artigo irá detalhar o princípio de funcionamento do respiro do transformador, analisar as razões para a rápida descoloração e escurecimento da sílica gel e integrar profundamente o conhecimento profissional com cenários de aplicação prática, especialmente para transformadores de distribuição de 500 kva etransformador de potência de isolamento, para fornecer referência valiosa para usuários estrangeiros na operação e manutenção de equipamentos. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD, como fabricante profissional de equipamentos de energia, tem vasta experiência na produção e pesquisa e desenvolvimento de transformadores e componentes de suporte. A empresa produz principalmente transformadores de potência imersos em óleo, transformadores de potência do tipo-seco, transformadores de potência em espiral tridimensionais-imersos em óleo, transformadores de potência em espiral tridimensionais-do tipo seco, transformadores de potência em espiral-secos à prova de explosão de mineração-, subestações móveis à prova de explosão de mineração-, transformadores de potência em liga amorfa, transformadores de potência reguladores de capacidade de carga, locomotivas transformadores-secos, bem como subestações pré-fabricadas, subestações modulares, subestações tipo caixa de energia eólica, quadros de alta e baixa tensão e outros equipamentos de transmissão e distribuição.
I. Princípio de funcionamento do respirador do transformador
A função principal do respiro do transformador é equilibrar a pressão interna e externa do transformador e filtrar a umidade e as impurezas do ar que entra no transformador, de modo a evitar umidade e deterioração do óleo do transformador e garantir a operação normal do transformador. Quer se trate de um transformador de distribuição de 500 kva utilizado na distribuição de energia industrial e comercial ou de um transformador de potência de isolamento utilizado em cenários especiais, como alimentação de equipamentos de precisão, o princípio de funcionamento do seu respiro é consistente, que se baseia principalmente na expansão e contração térmica do óleo do transformador. Quando a temperatura do óleo do transformador muda, o volume do óleo muda de acordo, levando a mudanças na pressão dentro do conservador de óleo do transformador, e o respiro completa o processo de "respiração" para manter o equilíbrio da pressão.
1. Quando a temperatura do óleo do transformador aumenta
1.1 Mudanças correspondentes quando a temperatura do óleo do transformador aumenta: Quando o transformador está em operação, a corrente de carga flui através do enrolamento para gerar calor, o que faz com que a temperatura do óleo do transformador aumente. À medida que a temperatura aumenta, o volume do óleo do transformador se expande e o ar no conservador do óleo do transformador é comprimido, resultando num aumento na pressão interna. Para manter o equilíbrio da pressão dentro do transformador e evitar danos ao tanque do transformador devido ao excesso de pressão, parte do ar do conservador de óleo será descarregado na atmosfera através do respiro do transformador. Neste momento, aparecerão bolhas no copo de coleta de óleo do respirador, e às vezes as bolhas serão muito intensas, o que é um fenômeno normal de "exalação" do respirador. Este processo é particularmente óbvio em transformadores de distribuição de 500 kva com grandes variações de carga, porque a flutuação da temperatura do óleo desses transformadores é mais frequente durante os períodos de pico de consumo de energia.
1.2 Processo de fluxo de ar: Conservador de óleo → Tubo de conexão do respiro → Tampa de vidro (sílica gel) → Cilindro de vidro → Folha de vedação de óleo → Copo de coleta de óleo → Orifício de ar → Atmosfera. Durante o processo de descarga de ar, a sílica gel do respiro irá inicialmente filtrar o ar, removendo uma pequena quantidade de umidade e impurezas do ar, garantindo que o ar descarregado não carregue substâncias nocivas que afetem o meio ambiente.
2. Quando a temperatura do óleo do transformador cai
2.1 Mudanças correspondentes quando a temperatura do óleo do transformador cai: Quando a carga do transformador diminui ou a temperatura ambiente cai, a temperatura do óleo do transformador diminuirá de acordo. À medida que a temperatura diminui, o volume do óleo do transformador diminui e o ar no conservador do óleo do transformador se expande, resultando em uma diminuição da pressão interna. Para evitar pressão negativa dentro do transformador (que pode causar deformação do tanque pela pressão atmosférica externa), o respiro inalará ar da atmosfera para equilibrar a pressão dentro do conservador de óleo. Neste momento, aparecerão bolhas no cilindro de vidro do respirador, o que é um fenômeno normal de "inalação" do respirador. Para transformadores de potência de isolamento que requerem alta estabilidade, a operação estável do respiro é crucial, pois qualquer desequilíbrio de pressão pode afetar o desempenho de isolamento do transformador e afetar ainda mais a qualidade do fornecimento de energia dos equipamentos de precisão.
2.2 Processo de fluxo de ar: Atmosfera → Furo de ar → Copo de coleta de óleo → Folha de vedação de óleo → Cilindro de vidro → Tampa de vidro (sílica gel) → Tubo de conexão do respiro → Conservador de óleo. Ao inalar o ar, o ar passa primeiro pelo óleo no copo de coleta de óleo (selo de óleo), que pode filtrar a maior parte da poeira e impurezas do ar; em seguida, passa pela sílica gel, que absorve a umidade do ar, garantindo que o ar que entra no conservador de óleo esteja seco e limpo, evitando assim que o óleo do transformador fique úmido e se deteriore.
II. Razões para a rápida descoloração do gel de sílica do respirador do transformador
A sílica gel é o componente central do filtro do respiro do transformador, que geralmente é azul no estado seco e fica vermelho após absorver a umidade. Em circunstâncias normais, a descoloração da sílica gel é muito lenta e pode ser usada por vários meses ou até mais. Contudo, na operação real, a sílica gel do respiro pode descolorir rapidamente, o que não só aumenta a carga de trabalho de manutenção, mas também pode indicar possíveis falhas no equipamento. Este problema é comum em ambosTransformador de distribuição de 500 kvae transformador de potência de isolamento, e os principais motivos são os seguintes:
2.1 O-tempo chuvoso de longo prazo leva a alta umidade do ar. A sílica gel absorve uma grande quantidade de umidade do ar, resultando em rápida descoloração. Este é um fator ambiental objetivo, principalmente em áreas com alta umidade durante todo o ano. A sílica gel do respiro precisa ser substituída com mais frequência.
2.2 A capacidade do respiro é muito pequena. Para transformadores com grandes mudanças de carga e respiração frequente, como o transformador de distribuição de 500 kva usado em parques industriais, se a capacidade do respiro não for compatível, a capacidade de absorção de umidade da sílica gel não poderá atender à demanda real, levando à rápida saturação e descoloração.
2.3 Existem rachaduras ou danos na tampa de vidro ou tanque de sílica gel. Se a tampa de vidro ou o tanque do respiro estiver rachado, o ar úmido da atmosfera pode entrar diretamente no tanque de sílica gel sem ser filtrado, fazendo com que a sílica gel absorva a umidade e descolora rapidamente. Portanto, a inspeção regular da aparência do respiro é uma parte importante da manutenção diária.
2.4 Não há óleo ou o nível de óleo está muito baixo na tampa do retentor de óleo na parte inferior do respiro. O óleo na tampa do retentor de óleo desempenha um papel de filtração e vedação primária. Se não houver óleo ou o nível de óleo estiver muito baixo, o retentor de óleo não poderá desempenhar um bom papel e o ar úmido entrará diretamente no tanque de sílica gel, acelerando a descoloração da sílica gel. Recomenda-se verificar regularmente o nível de óleo do respiro e reabastecer o óleo a tempo.
2.5 Instalação inadequada do respiro. Por exemplo, a junta de sílica gel está rachada e não qualificada, os parafusos estão soltos, a instalação não está vedada, etc. Esses problemas farão com que o ar úmido entre no conservador de óleo sem passar pela filtragem de sílica gel, resultando na rápida descoloração da sílica gel. Especialmente para transformadores de potência de isolamento que requerem alto desempenho de vedação, a instalação inadequada do respiro não só causará rápida descoloração da sílica gel, mas também poderá afetar o desempenho de isolamento do transformador.
III. Razões para o escurecimento do gel de sílica do respirador do transformador
É normal que a sílica gel do respirador do transformador fique vermelha devido à absorção de umidade, mas às vezes as partes superior e inferior da sílica gel no respirador podem ficar pretas, o que é um fenômeno anormal e precisa ser observado. Este fenômeno pode ocorrer tanto no transformador de distribuição de 500 kva quanto no transformador de potência de isolamento, e a causa raiz é que o óleo do transformador entra no respiro, especificamente como segue:
3.1 Escurecimento da parte inferior da sílica gel: É causado pelo excesso de óleo no copo coletor de óleo na parte inferior do respiro sendo inalado durante o processo de "inalação" do respiro. Quando o nível de óleo no copo de coleta de óleo estiver muito alto, o óleo será sugado para o tanque de sílica gel junto com o ar durante o processo de inalação, fazendo com que a sílica gel inferior seja contaminada pelo óleo e fique preta.
3.2 Escurecimento da parte superior da sílica gel: Pode ser causado por um problema no fole do conservador de óleo. Se o fole estiver danificado ou vazando, o vapor de óleo do transformador no conservador de óleo entrará no respiro ao longo do tubo de conexão e o vapor de óleo se condensará na sílica gel superior, fazendo com que a sílica gel superior fique preta. No verão, a temperatura é alta, a “respiração” do transformador é intensificada e a quantidade de vapor de óleo exalado é maior, então o fenômeno de escurecimento da sílica gel superior é mais evidente.
4. Conclusão
O respiro do transformador é um componente chave para garantir a operação segura dos transformadores. Seu funcionamento estável está diretamente relacionado à vida útil do transformador e à segurança do sistema de alimentação. Quer se trate de um transformador de distribuição de 500 kva em cenários de distribuição de energia ou de um transformador de potência de isolamento em cenários especiais de fonte de alimentação, é necessário prestar atenção ao estado de funcionamento do respiro, inspecionar regularmente a mudança de cor da sílica gel e lidar oportunamente com os problemas de rápida descoloração e escurecimento da sílica gel.TECNOLOGIA CO. DE JINSHANMEN, LTDtem vasta experiência na produção de transformadores e respiros de suporte e pode fornecer transformadores de alta-qualidade e suporte técnico profissional para usuários globais, ajudando os usuários a reduzir custos de manutenção e garantir a operação estável de equipamentos de energia.