Zašto transformator s uljem treba ulje?

Transformatori s uljem Jesu li okosnica mreža električne energije i distribucijske mreže širom svijeta. Dok jezgra i namotaji obavljaju temeljni zadatak transformacije napona, okolna dielektrična tekućina-mineralno ulje ili sve više, manje zapaljive alternative-igra nekoliko nezamjenjivih uloga kritičnih za rad transformatora, dugovječnost i sigurnost. Razumijevanje ovih funkcija naglašava zašto ulje nije samo punilo, već bitna komponenta.

Električna izolacija:

Funkcija jezgre: Primarna uloga ulja transformatora je djelovati kao električni izolator. Visoki naponi prisutni u transformatoru zahtijevaju snažnu izolaciju između samih živih namota, između namota i uzemljene jezgre, te između namota i spremnika transformatora.

Dielektrična čvrstoća: Transformatorsko ulje posjeduje visoku dielektričnu čvrstoću, značajno veću od zraka. Ovo svojstvo sprječava električno lučenje ili prevrtanje između komponenti koje rade na različitim potencijalima, što bi moglo uzrokovati katastrofalni kvar. Ulje ispunjava prostore između čvrste izolacije (papir, ploča za preša) i vodiča, eliminirajući zračne džepove koji bi mogli dovesti do djelomičnog ispuštanja.

Raspršivanje topline (hlađenje):

Apsorbirajuća toplina: Tijekom rada, električni gubici (I2R gubici u namotima, gubici jezgre) stvaraju značajnu toplinu unutar transformatora.

Prijenos topline: Ulje djeluje kao vrlo učinkovito rashladno sredstvo. Cirkulira prirodno (ili putem crpki u većim jedinicama) zbog konvekcijske struje. Dok ulje teče preko grijane jezgre i namota, apsorbira toplinu.

Toplinsko odbacivanje: Grijano ulje se zatim kreće prema hladnjačkim površinama transformatora - obično radijatorima ili hladnim perajama. Ovdje se toplina raspršuje na okolni ambijentalni zrak. Ovaj kontinuirani ciklus održava unutarnju radnu temperaturu transformatora unutar sigurnih granica dizajna, sprječavajući toplinsku degradaciju čvrste izolacije (koja bi brzo propala ako se pregrijava). Učinkovito hlađenje izravno utječe na opterećenje transformatora i životni vijek.

Zaštita od oksidacije i vlage:

Funkcija barijere: Ulje stvara barijeru između unutarnjih komponenti transformatora (prvenstveno izolaciju celuloznog papira i metalnih namota/jezgre) i atmosferskog kisika.

Sprječavanje oksidacije: minimiziranje izloženosti kisiku značajno usporava proces oksidacije i starenja i samog ulja i, što je presudno, izolaciju celuloze. Oksidacija degradira izolacijska svojstva tijekom vremena.

Kontrola vlage: Iako je ulje inherentno higroskopsko (apsorbira vlagu), dobro održavan volumen ulja pomaže u sprječavanju atmosferske vlage da izravno kondenzira i razgrađuje kritičnu čvrstu izolaciju. Vlaga u čvrstoj izolaciji drastično smanjuje njegovu dielektričnu čvrstoću i ubrzava starenje.

Suzbijanje luka (stanje greške):

Unutarnje ublažavanje grešaka: U nesretnom slučaju unutarnje električne greške (npr. Kratki spoj), ulje igra vitalnu ulogu u gašenju rezultirajućeg luka. Iako je luk izuzetno štetan, ulje pomaže u brzom deanizaciji lučnog puta i ugasi ga, sprječavajući da se greška neposredno eskalira. Ovo zadržavanje kupuje kritično vrijeme za zaštitne releje za rad i izoliranje transformatora.

Nadgledanje stanja:

Dijagnostički medij: Transformatorsko ulje služi kao vrijedan dijagnostički alat. S vremenom se otapa plinovi proizvedeni normalnim procesima starenja i, što je još važnije, nenormalnim uvjetima poput pregrijavanja, djelomičnih ispuštanja ili lučenja.

Analiza otopljenog plina (DGA): Redovito uzorkovanje i analiza otopljenih plinova u nafti (DGA) glavna je metoda za procjenu unutarnjeg zdravlja transformatora koji immerira naftu. Specifični plinovi i njihove koncentracije mogu ukazivati ​​na vrstu i ozbiljnost problema u razvoju, omogućujući prediktivno održavanje prije nego što dođe do velikog neuspjeha.

Ulje u transformatoru s uljem daleko je od inertnog. To je višenamjenska inženjerska tekućina koja je kritična za siguran i pouzdan rad. Njegova visoka dielektrična čvrstoća osigurava električni integritet, njegova učinkovita sposobnost prijenosa topline sprječava opasno pregrijavanje i pruža osnovnu zaštitu od degradacije okoliša. Nadalje, djeluje kao prva linija obrane tijekom unutarnjih grešaka i služi kao neprocjenjivi pokazatelj unutarnjeg stanja transformatora. Bez ovih vitalnih funkcija koje obavlja ulje, pouzdan, dugoročni rad transformatora velike snage koji podupiru našu električnu mrežu, bio bi nemoguć. Alternative poput transformatora suhog tipa postoje za specifične primjene, ali za zahtjevne zahtjeve transformacije snage visokog kapaciteta, dizajniranih naftinih nafta ostaju dominantni, uglavnom zbog jedinstvenih prednosti koje je pružila dielektrična nafta. .