中文简体W rozległej i skomplikowanej sieci siatki elektrycznej, od roślin wytwarzania energii po lokalne podstacje dystrybucyjne, konsekwentnie znajdziesz krytyczny sprzęt: Transformator zanurzony olej . Powszechnym pytaniem osób poza dziedziną inżynierii elektrycznej jest to, dlaczego te niezbędne urządzenia są wypełnione tysiącami litrów oleju mineralnego. Odpowiedź leży w połączeniu fundamentalnej fizyki i praktycznej inżynierii, koncentrującej się przede wszystkim na izolacji i chłodzenia.
Podstawowa funkcja: izolacja elektryczna
U jego rdzenia transformator zawiera pierwotne i wtórne uzwojenie zwinięte wokół laminowanego stalowego rdzenia. Podczas pracy uzwojenia te przenoszą energię elektryczną przy wyjątkowo wysokich napięciach, czasem przekraczając setki tysięcy woltów. Potencjał elektryczny między tymi uzwojeniami a uziemionym zbiornikiem transformatora jest ogromny.
Powietrze jest złym izolatorem na tych poziomach i odległości napięcia. Aby zapobiec katastrofalnemu łukowi elektrycznemu lub zwarciu między komponentami, wymagana jest lepsza pożywka izolacyjna. Olej transformatorowy, wysoce rafinowany olej mineralny, ma doskonałą wytrzymałość dielektryczną - znacznie wyższą niż powietrze. Zanurzając rdzeń i uzwojenia, olej skutecznie zapobiega rozkładowi elektrycznemu, zapewniając, że elementy wewnętrzne są bezpiecznie izolowane od siebie i obudowa transformatora.
Krytyczna rola wtórna: rozproszenie ciepła
Transformatory nie są w 100% wydajne. Energia jest tracona przede wszystkim jako ciepło z powodu strat rezystancyjnych w uzwojeniach (straty I2R) i straty magnetyczne w rdzeniu (prądy wirowe i histereza). Ciepło to musi być rozpraszane w sposób ciągły, aby zapobiec przegrzaniu, co może zdegradować papier izolacyjny otaczający uzwojenia i ostatecznie doprowadzić do awarii transformatora.
Transformatory zanurzone w oleju wykorzystują wysoką pojemność termiczną oleju i właściwości konwekcyjne do chłodzenia. Gdy olej w kontakcie z rdzeniem i uzwojeniami ogrzewa się, staje się mniej gęsty i wzrasta. Chłodniejszy, gęstszy zlewozmywak, aby zająć jego miejsce. Ten naturalny cykl konwekcji przesuwa ciepło do zewnętrznych płetw chłodnicy transformatora, gdzie jest rozpraszany do otaczającego powietrza. W większych transformatorach proces ten często pomaga pompy i wentylatory w celu zwiększenia pojemności krążenia i chłodzenia.
Dodatkowe korzyści ochronne i diagnostyczne
Olej służy kilka innych ważnych funkcji:
Zachowanie rdzenia i uzwojeń: olej tworzy środowisko, które chroni wewnętrzny papier i izolację oparte na celulozie przed wilgocią i tlenem, które mogą powodować korozję i zmniejszać właściwości izolacyjne w czasie.
Tłumienie łuku: W przypadku wewnętrznego łuku elektrycznego olej pomaga ugasić łuk i zapobiec jego trwałej propagacji, chociaż takie zdarzenie zwykle generuje gaz, które wskazują na poważną awarię.
Monitorowanie warunków: sam olej działa jak płyn diagnostyczny. Poprzez regularne pobieranie próbek i analizowanie ropy technicy mogą ocenić zdrowie transformatora. Mogą przetestować:
Siła dielektryczna: Aby potwierdzić, że jego zdolność izolacyjna pozostaje wysoka.
Zawartość wody: gdy wilgoć zmniejsza właściwości izolacyjne.
Analiza rozpuszczonego gazu (DGA): Obecność i stężenie określonych gazów rozpuszczonych w oleju (takich jak wodór, metan i acetylen) są kluczowymi wskaźnikami rozwijających się uszkodzeń, takich jak przegrzanie, częściowe rozładowanie lub łuk.
Rozważania i konserwacja
Chociaż stosowanie oleju wprowadza określone rozważania. Olej należy przechowywać wolny od wilgoci i zanieczyszczeń cząstek stałych, aby utrzymać jego właściwości izolacyjne. Ponadto, jako łatwopalna substancja, muszą być na miejscu, aby zawierać olej i zarządzać ryzykiem pożaru, takie jak instalowanie ścian wybuchowych, systemy tłumienia pożaru lub stosowanie mniejszych estrów syntetycznych w obszarach wysokiego ryzyka.
Regularne utrzymanie, w tym testowanie oleju, filtracja i okresowa kontrola, jest zatem obowiązkowe, aby zapewnić długoterminową niezawodność i bezpieczeństwo transformatora zanurzonego w oleju.
Praktyka zanurzania transformatorów w oleju nie jest artefaktem historycznym, ale ciągłym, dobrze zintegrowanym rozwiązaniem podwójnych wyzwań związanych z izolacją i zarządzaniem termicznym. Transformator zanurzony olej pozostaje kamieniem węgielnym nowoczesnej infrastruktury elektrycznej ze względu na jej sprawdzoną niezawodność, wydajność i cenne dane diagnostyczne, które dostarcza olej, zapewniając stabilną i ciągłą transmisję i dystrybucję energii elektrycznej.
Tel:
E-mail:
Dodać:
