Yağla daldırılmış bir transformatörün neden yağa ihtiyacı var?

Yağla dalmış transformatörler dünya çapında elektrikli güç iletim ve dağıtım ağlarının omurgasıdır. Çekirdek ve sargılar voltaj dönüşümünün temel görevini yerine getirirken, çevreleyen dielektrik sıvı-mineral yağı veya giderek daha az çözülemez alternatifler-transformatörün operasyonu, uzun ömür ve güvenlik için kritik olan vazgeçilmez roller oynar. Bu işlevleri anlamak, yağın neden sadece bir dolgu maddesi değil, önemli bir bileşen olduğunu vurgular.

Elektrik Yalıtım:

Çekirdek Fonksiyon: Transformatör yağının birincil rolü bir elektrik izolatörü olarak hareket etmektir. Transformatör içinde bulunan yüksek voltajlar, canlı sargıların kendileri, sargılar ile topraklanmış çekirdek arasında ve sargılar ile transformatör tankı arasında sağlam yalıtım gerektirir.

Dielektrik mukavemet: Transformatör yağı, havadan önemli ölçüde daha yüksek olan yüksek dielektrik mukavemete sahiptir. Bu özellik, farklı potansiyellerde çalışan bileşenler arasındaki elektrik arkını veya flashover'ı önler, bu da felaket arızasına neden olabilir. Yağ, katı yalıtım (kağıt, basın tahtası) ve iletkenler arasındaki boşlukları doldurur ve kısmi deşarjlara yol açabilecek hava ceplerini ortadan kaldırır.

Isı dağılması (soğutma):

Emici Isıyı: Operasyon sırasında elektrik kayıpları (sargılardaki I2R kayıpları, çekirdek kayıplar) transformatör içinde önemli ölçüde ısı üretir.

Isı Transferi: Yağ, oldukça etkili bir soğutucu görevi görür. Konveksiyon akımları nedeniyle doğal olarak (veya daha büyük birimlerdeki pompalar yoluyla) dolaşır. Yağ ısıtılmış çekirdek ve sargılar üzerinden akarken ısıyı emer.

Isı Reddi: Isıtılmış yağ daha sonra transformatörün soğutma yüzeylerine doğru hareket eder - tipik olarak radyatörler veya soğutma kanatçıları. Burada, ısı çevredeki ortam havasına dağıtılır. Bu sürekli döngü, transformatörün iç çalışma sıcaklığını güvenli tasarım sınırları içinde tutar ve katı yalıtımın termal bozulmasını önler (aşırı ısınırsa hızla başarısız olur). Verimli soğutma, transformatörün yük kapasitesini ve ömrünü doğrudan etkiler.

Oksidasyon ve neme karşı koruma:

Bariyer Fonksiyonu: Yağ, transformatörün iç bileşenleri (öncelikle selüloz kağıt yalıtım ve metal sargılar/çekirdek) ve atmosferik oksijen arasında bir bariyer oluşturur.

Oksidasyonu Önleme: Oksijene maruz kalmanın en aza indirilmesi, hem yağın kendisinin hem de en önemlisi selüloz yalıtımının oksidasyon ve yaşlanma sürecini önemli ölçüde yavaşlatır. Oksidasyon zamanla yalıtım özelliklerini bozar.

Nem Kontrolü: Yağ doğal olarak higroskopik olsa da (nemi emer), bakımlı bir yağ hacmi atmosferik nemin kritik katı yalıtımın doğrudan yoğuşmasını ve bozulmasını önlemeye yardımcı olur. Katı yalıtımdaki nem, dielektrik mukavemetini büyük ölçüde azaltır ve yaşlanmayı hızlandırır.

Ark Bastırma (hata durumu):

Dahili hata hafifletme: Dahili elektrik arızasının talihsiz olayında (örn. Kısa devre), yağ ortaya çıkan arkın söndürülmesinde hayati bir rol oynar. ARC son derece zarar verici olsa da, yağ, ark yolunu hızla azaltmaya ve söndürmeye yardımcı olur ve hatanın hemen kontrolsüz bir şekilde yükselmesini önler. Bu muhafaza, koruyucu röleler için transformatörü kullanması ve izole etmesi için kritik süreyi satın alır.

Durum İzleme:

Teşhis Ortamı: Transformatör yağı değerli bir teşhis aracı olarak işlev görür. Zamanla, normal yaşlanma süreçleri ve daha da önemlisi aşırı ısınma, kısmi deşarj veya ark gibi anormal koşullarla üretilen gazları çözer.

Çözünmüş gaz analizi (DGA): Yağdaki çözünmüş gazların (DGA) düzenli örneklenmesi ve analizi, yağla beslenen bir transformatörün iç sağlığını değerlendirmek için birincil bir yöntemdir. Spesifik gazlar ve konsantrasyonları, problemlerin türünü ve şiddetini gösterebilir ve büyük bir arıza oluşmadan önce öngörücü bakım sağlar.

Yağla daldırılmış bir transformatördeki yağ, inert olmaktan uzaktır. Güvenli ve güvenilir çalışma için kritik çok işlevli bir mühendislik sıvısıdır. Yüksek dielektrik mukavemeti elektrik bütünlüğünü sağlar, verimli ısı transfer kapasitesi tehlikeli aşırı ısınmayı önler ve çevresel bozulmaya karşı temel koruma sağlar. Ayrıca, iç hatalar sırasında bir ilk savunma hattı görevi görür ve transformatörün iç durumunun paha biçilmez bir göstergesi olarak hizmet eder. Yağ tarafından gerçekleştirilen bu hayati fonksiyonlar olmadan, elektrik şebekemizi destekleyen yüksek güç transformatörlerinin güvenilir, uzun süreli çalışması imkansız olacaktır. Kuru tip transformatörler gibi alternatifler belirli uygulamalar için mevcuttur, ancak yüksek voltajlı, yüksek kapasiteli güç dönüşümünün zorlu gereksinimleri için, yağdan kaynaklanan tasarımlar, büyük ölçüde dielektrik yağı tarafından sağlanan benzersiz faydalardan dolayı baskın kalır.