Почему трансформатор с нефтью нужен нефть?

Нефтяные трансформаторы являются основой электрической передачи и распределения сети электроэнергии по всему миру. В то время как ядро ​​и обмотки выполняют фундаментальную задачу преобразования напряжения, окружающая диэлектрическая жидкость-минеральное масло или все более, менее скользящие альтернативы-играет несколько незаменимых ролей, критических для работы, долговечности и безопасности трансформатора. Понимание этих функций подчеркивает, почему нефть - это не просто наполнитель, а важный компонент.

Электрическая изоляция:

Основная функция: основная роль трансформаторного масла заключается в том, чтобы действовать как электрический изолятор. Высокие напряжения, присутствующие в трансформаторе, требуют надежной изоляции между самими живыми обмотками, между обмотками и заземленным ядром, а также между обмотками и резервуаром трансформатора.

Диэлектрическая прочность: трансформаторное масло обладает высокой диэлектрической прочностью, значительно выше, чем воздух. Это свойство предотвращает электрооборудование или вспышку между компонентами, работающими в разных потенциалах, что может вызвать катастрофический сбой. Масло заполняет пространства между твердой изоляцией (бумага, пресс -забор) и проводниками, устраняя воздушные карманы, которые могут привести к частичным разрядам.

Нагревать рассеяние (охлаждение):

Поглощающее тепло: во время работы потери электрических точек (потери I2R в обмотках, потери ядра) генерируют значительное тепло внутри трансформатора.

Теплопередача: масло действует как высокоэффективная охлаждающая жидкость. Он циркулирует естественным образом (или через насосы в более крупных единицах) из -за конвекционных токов. Когда масло течет над нагретым сердечником и обмотками, оно поглощает тепло.

Тепловое отклонение: затем нагретое масло движется к охлаждающим поверхностям трансформатора - обычно радиаторам или охлаждающим плавникам. Здесь тепло рассеивается до окружающего окружающего воздуха. Этот непрерывный цикл поддерживает внутреннюю рабочую температуру трансформатора в пределах безопасных границ проектирования, предотвращая термическую деградацию твердой изоляции (которая быстро не сработала в случае перегрева). Эффективное охлаждение напрямую влияет на грузоподъемность трансформатора и продолжительность жизни.

Защита от окисления и влаги:

Барьерная функция: масло создает барьер между внутренними компонентами трансформатора (в первую очередь изоляцией целлюлозной бумаги и металлическими обмотками/ядром) и атмосферным кислородом.

Предотвращение окисления: минимизация воздействия кислорода значительно замедляет процесс окисления и старения как самого масла, так и, что особенно важно, изоляции целлюлозы. Окисление ухудшает изоляционные свойства с течением времени.

Контроль влаги: в то время как масло по своей природе гигроскопична (поглощает влагу), хорошо удержанный объем масла помогает предотвратить непосредственное конденсацию атмосферной влаги и ухудшения критической твердой изоляции. Влажность в твердой изоляции резко уменьшает свою диэлектрическую прочность и ускоряет старение.

Подавление дуги (условие неисправности):

Смягчение внутренних разломов: в прискорбном случае внутренней электрической разлома (например, короткий замыкание) масло играет жизненно важную роль в гашении полученной дуги. В то время как дуга чрезвычайно разрушительна, масло помогает быстро деконтизировать дугу и потушить его, предотвращая бесконтрольную эскалацию разлома немедленно. Эта сдерживание покупает критическое время для защитных реле для эксплуатации и изоляции трансформатора.

Мониторинг состояния:

Диагностическая среда: Трансформаторное масло служит ценным диагностическим инструментом. Со временем он растворяет газы, полученные в результате нормальных процессов старения и, что более важно, ненормальными состояниями, такими как перегрев, частичные разряды или армирование.

Анализ растворенного газа (DGA): регулярный отбег и анализ растворенных газов в нефти (DGA) является основным методом оценки внутреннего здоровья трансформатора с нефтью. Конкретные газы и их концентрации могут указывать на тип и серьезность развивающихся проблем, что позволяет поддерживать прогнозное поддержание до того, как произойдет серьезный сбой.

Масло в трансформаторе с нефтью далеко не инертно. Это многофункциональная инженерная жидкость, критическая для безопасной и надежной работы. Его высокая диэлектрическая прочность обеспечивает электрическую целостность, его эффективная возможность теплопередачи предотвращает опасное перегрев и обеспечивает существенную защиту от разложения окружающей среды. Кроме того, он действует как первая линия защиты во время внутренних разломов и служит бесценным показателем внутреннего состояния трансформатора. Без этих жизненно важных функций, выполняемых маслом, надежная, долгосрочная работа мощных трансформаторов, лежащих в основе нашей электрической сетки, была бы невозможна. Альтернативы, такие как трансформаторы сухого типа, существуют для конкретных применений, но для требовательных требований высоковольтных, высоких мощных трансформаций, конструкций, связанных с нефтью, остаются доминирующими, в основном из-за уникальных преимуществ, предоставляемых диэлектрическим маслом. .