中文简体În rețeaua vastă și complexă a rețelei electrice, de la instalații de energie electrică la stații de distribuție locale, se va găsi în mod constant un echipament critic: Transformator cufundat de ulei . O întrebare comună din partea celor din afara domeniului ingineriei electrice este motivul pentru care aceste dispozitive esențiale sunt umplute cu mii de litri de ulei mineral. Răspunsul constă într -o combinație de fizică fundamentală și inginerie practică, centrată în principal pe izolație și răcire.
Funcția principală: izolarea electrică
În miezul său, un transformator conține o înfășurare primară și secundară înfășurată în jurul unui miez de oțel laminat. Când sunt în funcțiune, aceste înfășurări poartă electricitate la tensiuni extrem de mari, depășind uneori sute de mii de volți. Potențialul electric dintre aceste înfășurări și rezervorul împământat al transformatorului este imens.
Aerul este un izolator slab la aceste niveluri și distanțe de tensiune. Pentru a preveni un arc electric sau un scurtcircuit catastrofal între componente, este necesar un mediu izolant superior. Uleiul de transformator, un ulei mineral foarte rafinat, are o rezistență dielectrică excelentă - semnificativ mai mare decât aerul. Prin scufundarea miezului și a înfășurărilor, uleiul previne efectiv descompunerea electrică, asigurând că componentele interne sunt izolate în siguranță unul de celălalt și incinta transformatorului.
Rolul secundar critic: disiparea căldurii
Transformatoarele nu sunt 100% eficiente. Energia se pierde în primul rând ca căldură din cauza pierderilor rezistive ale înfășurărilor (pierderi de I2R) și a pierderilor magnetice din miez (curenți eddy și histereză). Această căldură trebuie disipată continuu pentru a preveni supraîncălzirea, ceea ce poate degrada hârtia de izolare care înconjoară înfășurările și, în final, duce la o defecțiune a transformatorului.
Transformatoarele cufundate de ulei folosesc capacitatea termică ridicată a uleiului și proprietățile convective pentru răcire. Pe măsură ce uleiul în contact cu miezul și înfășurările se încălzește, devine mai puțin dens și crește. Ulei mai reci, mai dens, pentru a -și lua locul. Acest ciclu natural de convecție mută căldura în aripioarele radiatorului extern ale transformatorului, unde este disipat în aerul din jur. În transformatoarele mai mari, acest proces este adesea asistat de pompe și ventilatoare pentru a îmbunătăți circulația și capacitatea de răcire.
Beneficii suplimentare de protecție și diagnosticare
Uleiul servește mai multe alte funcții importante:
Conservarea miezului și a înfășurărilor: uleiul creează un mediu care protejează hârtia internă și izolarea pe bază de celuloză împotriva umidității și oxigenului, care poate provoca coroziune și poate reduce proprietățile izolante în timp.
Suprimarea arcului: în cazul unui arc electric intern, uleiul ajută la stingerea arcului și la prevenirea propagărilor sale susținute, deși un astfel de eveniment generează de obicei gaze care indică o defecțiune gravă.
Monitorizarea stării: Uleiul în sine acționează ca un lichid de diagnostic. Prin prelevarea și analizarea în mod regulat a uleiului, tehnicienii pot evalua sănătatea transformatorului. Pot testa:
Rezistența dielectrică: confirmarea capacității sale de izolare rămâne ridicată.
Conținutul de apă: deoarece umiditatea reduce proprietățile izolatoare.
Analiza gazelor dizolvate (DGA): Prezența și concentrația gazelor specifice dizolvate în ulei (cum ar fi hidrogenul, metanul și acetilena) sunt indicatori cheie ai defecțiunilor în curs de dezvoltare, cum ar fi supraîncălzirea, descărcarea parțială sau arcuirea.
Considerente și întreținere
Deși este extrem de eficientă, utilizarea uleiului introduce considerente specifice. Uleiul trebuie păstrat fără umiditate și contaminanți pentru particule pentru a -și menține proprietățile izolante. Mai mult, ca o substanță inflamabilă, trebuie să existe măsuri pentru a conține uleiul și a gestiona riscul de foc, cum ar fi instalarea pereților de explozie, sisteme de stingere a incendiilor sau utilizarea unor esteri sintetici mai puțin plini în zonele cu risc ridicat.
Întreținerea regulată, inclusiv testarea petrolului, filtrarea și inspecția periodică, este, prin urmare, obligatorie pentru a asigura fiabilitatea și siguranța pe termen lung a unui transformator scufundat cu ulei.
Practica transformatoarelor scufundate în petrol nu este un artefact istoric, ci o soluție continuă, bine proiectată la provocările gemene de izolare și gestionare termică. Transformatorul cufundat cu ulei rămâne o piatră de temelie a infrastructurii electrice moderne datorită fiabilității, eficienței și datelor valoroase de diagnosticare a acestuia, asigurând transmiterea și distribuția continuă și continuă a energiei electrice.
Tel:
E-mail:
Adăuga:
