Transformatoare impertate cu ulei sunt coloana vertebrală a rețelelor de transmisie și distribuție electrică din întreaga lume. În timp ce miezul și înfășurările îndeplinesc sarcina fundamentală de transformare a tensiunii, lichidul dielectric din jur-ulei mineral sau alternative din ce în ce mai puțin pline-joacă mai multe roluri indispensabile critice pentru funcționarea, longevitatea și siguranța transformatorului. Înțelegerea acestor funcții evidențiază motivul pentru care uleiul nu este doar o umplutură, ci o componentă esențială.
Izolație electrică:
Funcția de bază: Rolul principal al uleiului de transformator este de a acționa ca un izolator electric. Tensiunile înalte prezente în cadrul transformatorului necesită o izolare robustă între înfășurările vii în sine, între înfășurări și miezul împământat și între înfășurări și rezervorul transformatorului.
Rezistența dielectrică: uleiul de transformator are o rezistență dielectrică ridicată, semnificativ mai mare decât aerul. Această proprietate previne arcul electric sau aprinderea între componentele care funcționează cu potențiale diferite, ceea ce ar putea provoca o defecțiune catastrofală. Uleiul umple spațiile dintre izolarea solidă (hârtie, tablă de presă) și conductoare, eliminând buzunarele de aer care ar putea duce la descărcări parțiale.
Disiparea căldurii (răcire):
Absorbarea căldurii: în timpul funcționării, pierderile electrice (pierderile I2R în înfășurări, pierderile de miez) generează o căldură considerabilă în cadrul transformatorului.
Transfer de căldură: uleiul acționează ca un lichid de răcire extrem de eficient. Circulează în mod natural (sau prin pompe în unități mai mari) din cauza curenților de convecție. Pe măsură ce uleiul curge peste miezul încălzit și înfășurările, acesta absoarbe căldura.
Respingerea căldurii: Uleiul încălzit se deplasează apoi spre suprafețele de răcire ale transformatorului - de obicei radiatoare sau aripioare de răcire. Aici, căldura este disipată până la aerul ambiant din jur. Acest ciclu continuu menține temperatura de funcționare internă a transformatorului în limitele de proiectare sigure, prevenind degradarea termică a izolației solide (care ar eșua rapid dacă este supraîncălzit). Răcirea eficientă afectează direct capacitatea de încărcare a transformatorului și durata de viață.
Protecție împotriva oxidării și umidității:
Funcția barierei: Uleiul creează o barieră între componentele interne ale transformatorului (în principal izolația de hârtie de celuloză și înfășurările/miezul metalic) și oxigenul atmosferic.
Prevenirea oxidării: minimizarea expunerii la oxigen încetinește semnificativ procesul de oxidare și îmbătrânire atât al uleiului în sine, cât și, crucial, izolația de celuloză. Oxidarea degradează proprietățile de izolare în timp.
Controlul umidității: În timp ce uleiul este în mod inerent higroscopic (absoarbe umiditatea), un volum de ulei bine întreținut ajută la prevenirea umidității atmosferice să se condenseze direct și la degradarea izolației solide critice. Umiditatea în izolația solidă reduce drastic rezistența dielectrică și accelerează îmbătrânirea.
Suprimarea arcului (condiție de defecțiune):
Atenuarea internă a defecțiunilor: în evenimentul nefericit al unei defecțiuni electrice interne (de exemplu, un scurtcircuit), uleiul joacă un rol vital în stingerea arcului rezultat. În timp ce arcul este extrem de dăunător, uleiul ajută la dez-ionizarea rapidă a căii arcului și la stingerea acestuia, împiedicând defectul să escaladeze necontrolat imediat. Această retenție cumpără timp critic pentru ca releele de protecție să funcționeze și să izoleze transformatorul.
Monitorizarea stării:
Mediu de diagnostic: Uleiul de transformare servește ca un instrument valoros de diagnostic. De -a lungul timpului, dizolvă gazele produse prin procese normale de îmbătrânire și, mai important, prin condiții anormale precum supraîncălzirea, descărcările parțiale sau arcuirea.
Analiza gazelor dizolvate (DGA): Eșantionarea regulată și analiza gazelor dizolvate în petrol (DGA) este o metodă principală pentru evaluarea sănătății interne a unui transformator impersat cu ulei. Gazele specifice și concentrațiile lor pot indica tipul și severitatea dezvoltării problemelor, permițând menținerea predictivă înainte de a avea loc o eșec major.
Uleiul dintr-un transformator imobilizat cu ulei este departe de inert. Este un fluid de inginerie multifuncțional critic pentru funcționarea sigură și fiabilă. Rezistența sa dielectrică ridicată asigură integritatea electrică, capacitatea sa eficientă de transfer de căldură împiedică supraîncălzirea periculoasă și oferă o protecție esențială împotriva degradării mediului. Mai mult, acționează ca o primă linie de apărare în timpul defecțiunilor interne și servește ca un indicator de neprețuit al condiției interne a transformatorului. Fără aceste funcții vitale efectuate de petrol, funcționarea fiabilă și pe termen lung a transformatoarelor de mare putere care stau la baza rețelei noastre electrice ar fi imposibilă. Există alternative precum transformatoarele de tip uscat pentru aplicații specifice, dar pentru cerințele solicitante de înaltă tensiune, transformarea puterii de înaltă capacitate, proiectele impertate cu ulei rămân dominante, în mare parte datorită beneficiilor unice oferite de uleiul dielectric.

中文简体








