La deformación local del tester de deformación del devanado del transformador significa que la altura total de la bobina no ha cambiado, o que el diámetro equivalente y el grosor de la bobina no han variado significativamente en una gran área; solo ha cambiado la uniformidad de la distribución del tamaño de una parte de la bobina, o bien ha ocurrido un cambio leve en el diámetro equivalente de una línea determinada de la bobina. La inductancia total de la bobina permanece prácticamente inalterada, por lo que la curva del espectro de fase defectuosa y la curva del espectro de fase normal se superpondrán en el punto correspondiente al primer pico de resonancia en la banda de baja frecuencia; sin embargo, debido a la deformación en parte del tamaño del área afectada, se producirá un desplazamiento en los picos de resonancia subsiguientes correspondientes.
Probador de deformación de devanados de transformadores
1. Compresión local y deformación de apertura
La compresión local y la deformación por tracción del transformador, detectadas por el analizador de deformaciones del devanado, se consideran generalmente causadas por fuerzas electromagnéticas, debido a la fuerza repulsiva generada por corrientes que circulan en el mismo sentido; cuando los dos extremos de la bobina están sometidos a presión, dicha fuerza repulsiva ejerce una compresión sobre los separadores individuales, provocando que parte de ellos se comprima y otra parte se separe. En condiciones en las que ambos extremos del núcleo permanecen fijos, esta deformación normalmente no afecta a los conductores de conexión: dicha deformación modifica únicamente la distancia entre espiras (dirección axial), lo cual, en el circuito equivalente, se traduce en un cambio en la inductancia paralela (capacitancia entre espiras). Si los conductores de conexión no se ven sometidos a tracción, la porción de alta frecuencia del espectro variará muy poco. La bobina completa no se comprime, sino que solo parte de la distancia entre espiras se separa y otra parte de dicha distancia se comprime. Como puede observarse en el diagrama espectral, algunos picos de resonancia se desplazan hacia la dirección de alta frecuencia, acompañados de una disminución de su amplitud; mientras que otros picos de resonancia se desplazan hacia la dirección de baja frecuencia y aumentan su amplitud. El área y el grado de deformación pueden estimarse comparando la posición de los picos de resonancia que presentan un desplazamiento evidente (el número de picos) y la magnitud de dicho desplazamiento. Cuando la compresión local y la deformación por tracción afectan a los conductores de conexión, cambiará la porción de alta frecuencia del espectro. Cuando el grado de compresión local y deformación por apertura es elevado, algunos picos de resonancia de baja y media frecuencia se superponen, ciertos picos desaparecen y otros picos de resonancia aumentan.
Dos, cortocircuito entre vueltas
Si la bobina presenta un cortocircuito metálico entre espiras, la inductancia total de la bobina se reducirá significativamente y la oposición que ofrece la bobina a la señal disminuirá considerablemente. En el diagrama del espectro correspondiente, el pico de resonancia en la banda de baja frecuencia se desplazará claramente hacia la dirección de alta frecuencia. Al mismo tiempo, debido a la reducción de la oposición, la curva de respuesta en frecuencia se desplazará hacia la dirección de atenuación decreciente en la banda de baja frecuencia, es decir, la curva se elevará más de 2 dB. Además, al disminuir el valor de Q, la diferencia entre los picos y los valles de resonancia en la curva del espectro también disminuirá. Las curvas del espectro en las bandas de frecuencia intermedia y alta coinciden con las de la bobina normal.
Tres, bobina rota
Cuando la bobina se rompe, la inductancia total de la bobina aumentará ligeramente. En el diagrama del espectro correspondiente, el pico de resonancia de la banda de baja frecuencia se desplazará ligeramente hacia la dirección de menor frecuencia, y la atenuación de la amplitud permanecerá prácticamente sin cambios. Las curvas espectrales de las frecuencias intermedia y alta coinciden con las de la bobina normal.
FHV Hipot Electric Co., Ltd., cuerpos extraños metálicos
En la bobina normal, si hay un cuerpo extraño metálico en el devanado, aunque tiene poco efecto sobre la inductancia total de baja frecuencia, la capacitancia entre los devanados aumentará. El pico de resonancia de la parte de baja frecuencia de la curva espectral se desplazará hacia la dirección de baja frecuencia y la amplitud de la parte de media y alta frecuencia de la curva aumentará.
5. Desplazamiento del electrodo
Cuando ocurre el desplazamiento del conductor, la inductancia no se ve afectada, por lo que la banda de baja frecuencia de la curva espectral debe coincidir completamente, y solo cambia la curva en la parte de 200 kHz a 500 kHz, principalmente en la amplitud de atenuación. Cuando la línea conductora se mueve hacia la carcasa, la parte de alta frecuencia de la curva espectral se desplaza en la dirección de aumento de la atenuación, y la curva se desplaza hacia abajo. Cuando el conductor se acerca al devanado, la parte de alta frecuencia de la curva espectral se desplaza en la dirección de disminución de la atenuación, y la curva se desplaza hacia arriba.
Seis, la hebilla axial
La deformación axial se produce bajo la acción de la fuerza eléctrica, haciendo que la bobina se desplace hacia ambos extremos de la parte superior, comprimiéndose en los extremos y forzando una deformación desde el centro; si la holgura original del ensamblaje del transformador es grande o existe un desplazamiento forzado del soporte, la bobina experimenta una torsión axial adoptando una forma en «S». Esta deformación modifica únicamente parte de la capacitancia entre las espiras y parte de la capacitancia a tierra, ya que los dos extremos permanecen inalterados. La capacitancia entre las espiras y la capacitancia a tierra disminuirán, por lo que el pico de resonancia en la curva del espectro se desplazará hacia la dirección de alta frecuencia; el pico de resonancia cercano a la baja frecuencia disminuirá ligeramente, el pico de resonancia cercano a la frecuencia media aumentará ligeramente, y la línea espectral en el rango de 300 kHz a 500 kHz mantendrá básicamente la tendencia original.
Siete, deformación de la amplitud (diámetro) de la espiral
Bajo la acción de la fuerza electrodinámica, la bobina interna generalmente se contrae hacia el interior. Debido a la limitación impuesta por la barra de soporte interna, la bobina puede sufrir una deformación de amplitud, y su borde adoptará una forma en zigzag. Esta deformación reducirá ligeramente la inductancia y modificará ligeramente la capacitancia respecto a tierra, por lo que el pico de resonancia en todo el rango de frecuencias se desplazará ligeramente hacia la dirección de alta frecuencia. La deformación de amplitud de la bobina externa consiste principalmente en una expansión hacia afuera, y la inductancia total de la bobina deformada aumenta; sin embargo, la distancia entre las bobinas interna y externa también aumenta, y la capacitancia del «pastel de alambre» respecto a tierra disminuye. Por lo tanto, el primer pico y valle de resonancia en la curva espectral se desplazarán hacia la dirección de baja frecuencia, mientras que los picos y valles subsiguientes se desplazarán ligeramente hacia la dirección de alta frecuencia.