Waarom heeft een transformator met een olie-stimulans olie nodig?

Olie-stimuleerde transformatoren zijn de ruggengraat van elektrische stroomtransmissie- en distributienetwerken wereldwijd. Terwijl de kern en de wikkelingen de fundamentele taak van spanningstransformatie uitvoeren, speelt de omliggende diëlektrische vloeistof-minerale olie of in toenemende mate, minder ontvlambare alternatieven-verschillende onmisbare rollen die cruciaal zijn voor de werking van de transformator, een lange levensduur en veiligheid. Inzicht in deze functies benadrukt waarom olie niet alleen een vulmiddel is, maar een essentieel onderdeel.

Elektrische isolatie:

Kernfunctie: de primaire rol van transformatorolie is om te werken als een elektrische isolator. De hoge spanningen die aanwezig zijn in de transformator vereisen een robuuste isolatie tussen de levende wikkelingen zelf, tussen wikkelingen en de geaarde kern, en tussen wikkelingen en de transformatortank.

Diëlektrische sterkte: transformatorolie bezit een hoge diëlektrische sterkte, aanzienlijk hoger dan lucht. Deze eigenschap voorkomt elektrische boogen of flashover tussen componenten die op verschillende potentialen werken, wat catastrofaal falen kan veroorzaken. De olie vult de ruimtes tussen vaste isolatie (papier, drukkbord) en geleiders, waardoor luchtzakken worden geëlimineerd die kunnen leiden tot gedeeltelijke lozingen.

Warmte -dissipatie (koeling):

Absorberende warmte: tijdens werking genereren elektrische verliezen (I2R -verliezen in wikkelingen, kernverliezen) aanzienlijke warmte in de transformator.

Warmteoverdracht: de olie werkt als een zeer effectieve koelvloeistof. Het circuleert op natuurlijke wijze (of via pompen in grotere eenheden) vanwege convectiestromen. Terwijl de olie over de verwarmde kern en wikkelingen stroomt, absorbeert deze warmte.

Warmteafwijzing: de verwarmde olie beweegt vervolgens naar de koeloppervlakken van de transformator - meestal radiatoren of koelvinnen. Hier wordt de hitte weggegaan naar de omringende omgevingslucht. Deze continue cyclus handhaaft de interne bedrijfstemperatuur van de transformator binnen veilige ontwerplimieten, waardoor thermische afbraak van de vaste isolatie wordt voorkomen (die snel zou falen als ze oververhit worden). Efficiënte koeling heeft direct invloed op het laadvermogen en de levensduur van de transformator.

Bescherming tegen oxidatie en vocht:

Barrièrefunctie: de olie creëert een barrière tussen de interne componenten van de transformator (voornamelijk de isolatie van de cellulosepapier en de metalen wikkelingen/kern) en atmosferische zuurstof.

Oxidatie voorkomen: het minimaliseren van blootstelling aan zuurstof vertraagt ​​het oxidatie- en verouderingsproces van zowel de olie zelf als, cruciaal, de cellulose -isolatie. Oxidatie degradeert isolatie -eigenschappen in de loop van de tijd af.

Vochtregeling: hoewel olie inherent hygroscopisch is (absorbeert vocht), helpt een goed onderhouden olivolume te voorkomen dat atmosferisch vocht direct condenseert op en de kritische vaste isolatie afbreekt en afbreekt. Vocht in vaste isolatie vermindert zijn diëlektrische sterkte drastisch en versnelt veroudering.

Boogonderdrukking (foutconditie):

Interne foutmitigatie: in de ongelukkige gebeurtenis van een interne elektrische fout (bijvoorbeeld een kortsluiting) speelt de olie een cruciale rol bij het blussen van de resulterende boog. Hoewel de boog extreem schadelijk is, helpt de olie om het boogpad snel te de-ioniseren en te blussen, waardoor de fout niet oncontroleerbaar escaleert. Deze insluiting koopt een kritieke tijd voor beschermende relais om de transformator te bedienen en te isoleren.

Conditiemonitoring:

Diagnostisch medium: transformatorolie dient als een waardevol diagnostisch hulpmiddel. Na verloop van tijd lost het gassen op die worden geproduceerd door normale verouderingsprocessen en, nog belangrijker, door abnormale omstandigheden zoals oververhitting, gedeeltelijke ontladingen of boogen.

Opgeloste gasanalyse (DGA): Regelmatige bemonstering en analyse van de opgeloste gassen in de olie (DGA) is een primaire methode voor het beoordelen van de interne gezondheid van een olie-stimules transformator. Specifieke gassen en hun concentraties kunnen het type en de ernst van het ontwikkelen van problemen aangeven, waardoor voorspellend onderhoud mogelijk is voordat een grote storing optreedt.

De olie in een olie-stimuleerde transformator is verre van inert. Het is een multifunctionele engineeringvloeistof die cruciaal is voor een veilige en betrouwbare werking. De hoge diëlektrische sterkte zorgt voor elektrische integriteit, de efficiënte warmteoverdrachtscapaciteit voorkomt gevaarlijke oververhitting en biedt essentiële bescherming tegen aantasting van het milieu. Bovendien fungeert het als een eerste verdedigingslinie tijdens interne fouten en dient het als een onschatbare indicator van de interne toestand van de transformator. Zonder deze vitale functies die door de olie worden uitgevoerd, zou de betrouwbare, langdurige werking van krachtige transformatoren die ons elektrische raster ondersteunen onmogelijk zijn. Alternatieven zoals droge-type transformatoren bestaan ​​voor specifieke toepassingen, maar voor de veeleisende vereisten van hoogspanningsvermogen, krachttransformatie met hoge capaciteit, blijven ontwerpen met olie-stimules dominant, grotendeels vanwege de unieke voordelen die worden geleverd door de diëlektrische olie.