Dlaczego transformatory zanurzone w oleju- są odporne na zanieczyszczenia: projektowanie i konserwacja

Co sprawia, że ​​zanieczyszczenie stanowi zagrożenie dla transformatorów

Transformatory instalowane na obszarach przybrzeżnych, w strefach przemysłowych, w kopalniach i w zapylonych obszarach wiejskich są narażone na działanie mgły solnej, gazów chemicznych, pyłu i wysokiej wilgotności. Zanieczyszczenia degradują izolację na dwa sposoby: zanieczyszczenia przewodzące na tulejach i powierzchniach zewnętrznych mogą wywołać śledzenie i rozgorzenie, podczas gdy wilgoć przedostająca się do urządzenia atakuje system izolacji papierowo-olejowej od wewnątrz. Transformator zanurzony w oleju-jest odporny na obie ścieżki dzięki połączeniu oleju izolacyjnego, szczelnej konstrukcji zbiornika i konstrukcji-odpornej na korozję, dlatego pozostaje dominującym wyborem w przypadku dystrybucji zewnętrznej w trudnych warunkach.

Olej izolacyjny: pierwsza linia obrony

Olej izolacyjny w transformatorze zanurzonym w oleju-spełnia dwie funkcje związane z odpornością na zanieczyszczenia. Jako dielektryk ma wysoką wytrzymałość elektryczną, która zapobiega przebiciu izolacji wewnętrznej, nawet gdy środowisko zewnętrzne jest zanieczyszczone. Jako czynnik chłodzący przenosi ciepło z uzwojeń do powierzchni zbiornika i chłodnicy. Olej jest także środkiem utrzymującym wilgoć i tlen z dala od izolacji papierowej: zdrowy, suchy olej utrzymuje margines dielektryczny całego urządzenia.

Jakość oleju jest określona przez normy takie jak IEC 60296 dla nowego mineralnego oleju izolacyjnego. Kluczowe właściwości monitorowane podczas pracy to napięcie przebicia, zawartość wody, liczba kwasowa i współczynnik strat dielektrycznych. W zanieczyszczonym środowisku parametry te ulegają szybszej degradacji, dlatego standardowym zaleceniem jest pobieranie próbek oleju w odstępach od jednego do dwóch lat, a w przypadku jednostek pracujących w atmosferze agresywnej – krótsze.

Uszczelniona konstrukcja zbiornika utrzymuje zanieczyszczenia na zewnątrz

Drugą warstwą obrony jest sam czołg. Powszechnie stosowane są dwie filozofie uszczelniania. W konstrukcji konserwatora zbiornik wyrównawczy i odpowietrznik utrzymują kontakt oleju z powietrzem, a żel krzemionkowy w odpowietrzniku pochłania wilgoć. W całkowicie uszczelnionej konstrukcji falista ściana zbiornika ugina się pod wpływem rozszerzania się oleju, a jednostka nie posiada konserwatora ani odpowietrznika, więc olej nigdy nie styka się z atmosferą zewnętrzną. W pełni uszczelniona konstrukcja jest szczególnie skuteczna w zanieczyszczonych i wilgotnych lokalizacjach, ponieważ eliminuje dwa najsłabsze punkty wejścia: odpowietrznik i powierzchnię oleju wystawioną na działanie powietrza.

Uszczelki, uszczelnienia olejowe i kołnierze tulei należy dobrać odpowiednio do poziomu zanieczyszczenia danego miejsca. Droga upływu przepustów i izolatorów powinna być dobrana zgodnie z klasą zanieczyszczenia miejsca instalacji, zgodnie z wytycznymi normy IEC 60076 i obowiązującą normą dotyczącą koordynacji izolacji, tak aby sól lub osady przemysłowe nie utworzyły mostka przewodzącego na powierzchni porcelany.

Odporne na korozję-Materiały konstrukcji zewnętrznej

Konstrukcja zewnętrzna musi przetrwać to samo agresywne środowisko, które atakuje izolację. Zbiorniki ze stali ocynkowanej, powierzchnie malowane-proszkowo lub malowane za pomocą odpowiedniego systemu powłok, elementy złączne i tabliczki znamionowe ze stali nierdzewnej oraz uszczelnione wejścia kablowe zapobiegają rdzewieniu, które w przeciwnym razie przedostałoby się przez ścianę zbiornika przez lata eksploatacji. W przypadku instalacji przybrzeżnych system powłokowy odpowiadający kategorii korozyjności lokalizacji (na przykład klasy C3-C5 określone w normie ISO 12944) powinien zostać określony na etapie zamawiania, a nie instalowany później.

Konserwacja zachowująca odporność na zanieczyszczenia

Cechy konstrukcyjne przynoszą korzyści tylko wtedy, gdy konserwacja utrzymuje je w stanie nienaruszonym:

Regularnie czyść tuleje i powierzchnie izolatorów; nagromadzona sól lub pył cementowy jest najczęstszą przyczyną rozgorzenia zewnętrznego.

Sprawdź kolor żelu krzemionkowego odpowietrzającego i wymień go po nasyceniu w urządzeniach typu-konserwator.

Sprawdź spoiny zbiornika, uszczelki i uszczelnienia zaworów pod kątem wycieków oleju, które wskazują na utratę integralności uszczelnienia.

Podczas każdej wizyty należy monitorować poziom oleju i odczyty wskaźników temperatury.

Próbuj i testuj olej w zalecanych odstępach czasu i postępuj zgodnie z wynikami: przefiltruj pod kątem wysokiej wilgotności, zregeneruj lub wymień ze względu na niskie napięcie przebicia lub wysoką kwasowość.

Często zadawane pytania

Pytanie 1. Czy transformator zanurzony-w oleju nadaje się do instalacji przybrzeżnych?Tak, pod warunkiem, że przepusty zostaną dobrane do stopnia zanieczyszczenia terenu, a powłoka zbiornika odpowiada kategorii korozyjności danej lokalizacji. Całkowicie uszczelniony zbiornik z tektury falistej-w jeszcze większym stopniu ogranicza wnikanie wilgoci w-powietrzu obciążonym solą.

Pytanie 2. W jaki sposób olej izolacyjny zapobiega przeskokowi w zanieczyszczonych warunkach?Olej ma wysoką wytrzymałość dielektryczną i utrzymuje izolację wewnętrzną suchą i dobrze impregnowaną, dzięki czemu izolacja wewnętrzna nie opiera się na drogach upływu narażonych na zanieczyszczenia. Rozgorzenie zewnętrzne jest kontrolowane oddzielnie na podstawie drogi upływu i czystości tulei.

Pytanie 3. Jaka jest różnica pomiędzy zbiornikiem konserwacyjnym a zbiornikiem całkowicie uszczelnionym?Zbiornik konserwatora ma naczynie wzbiorcze i odpowietrznik, dzięki czemu olej oddycha powietrzem w miarę zmian temperatury. Całkowicie uszczelniony zbiornik wykorzystuje falistą ścianę, która wygina się, aby zaabsorbować rozszerzanie się oleju, izolując olej od atmosfery. W wilgotnym i zanieczyszczonym środowisku preferowane są w pełni uszczelnione jednostki.

Pytanie 4. Jak często należy badać olej transformatorowy w zanieczyszczonym środowisku?W środowiskach agresywnych zaleca się coroczne pobieranie próbek oleju, w porównaniu z pobieraniem próbek co rok do dwóch lat w czystych warunkach. Zestaw testowy powinien obejmować napięcie przebicia, zawartość wody, liczbę kwasową i współczynnik strat dielektrycznych, zgodnie z odpowiednimi metodami testowymi IEC.

Pytanie 5. Czy zanieczyszczenia zewnętrzne mogą powodować usterkę wewnętrzną?Pośrednio tak. Silne zanieczyszczenie tulei może spowodować rozgorzenie, które napręża izolację uzwojenia, a wnikanie wilgoci przez uszkodzone uszczelnienia powoduje degradację izolacji olejowej i papierowej od wewnątrz. Obie ścieżki są uniemożliwione poprzez uszczelnienie integralności i regularne czyszczenie.

Pytanie 6. Co należy określić przy składaniu zamówienia w przypadku miejsca silnie zanieczyszczonego?Należy określić klasę zanieczyszczenia obiektu, wymaganą drogę upływu przepustów, system powłok zgodny z kategorią korozyjności ISO 12944, konstrukcję całkowicie uszczelnioną lub konserwatorską zgodnie z preferencjami oraz złączki ze stali nierdzewnej dla obszarów przybrzeżnych.