69kV güç transformatörlerinin bir tedarikçisi olarak, bu kritik elektriksel varlıkların yalıtım yaşlanma mekanizmasını anlamak son derece önemlidir. Bu blogda, 69kV güç transformatörlerinde yalıtım yaşlanmasına, yaşlanmanın sonuçlarına ve potansiyel hafifletme stratejilerine katkıda bulunan çeşitli faktörleri araştıracağız.
69kV güç transformatörlerine giriş
Güç transformatörleri, verimli güç iletimini ve dağıtımını kolaylaştırmak için voltaj seviyelerini hızlandırmaktan veya adım atmaktan sorumlu elektrik ızgarasında temel bileşenlerdir. 69kV güç transformatörü, daha yüksek voltaj iletim hatlarından daha düşük voltaj tüketici yüklerine aktarmak için dağıtım ağlarında yaygın olarak kullanılan bir orta voltaj seviyesinde çalışır.
69kV'lik bir güç transformatöründeki yalıtım sistemi, elektrik iletkenlerini birbirinden ve transformatörün topraklanmış bileşenlerinden izole etmek için tasarlanmıştır. Bu yalıtım, transformatörün güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlayarak elektrik bozulmasını önlemek için çok önemlidir. Bununla birlikte, zamanla, yalıtım bozulabilir, bu da performansın azalmasına ve potansiyel olarak felaket başarısızlıklarına yol açabilir.
69kV güç transformatörlerinde yalıtım malzemeleri
69kV güç transformatörlerinde kullanılan en yaygın yalıtım malzemeleri kağıt ve yağdır. Transformer yağı birden fazla amaca hizmet eder: elektrik yalıtım sağlar, çalışma sırasında üretilen ısıyı dağıtmak için bir soğutucu görevi görür ve arkın bastırılmasına yardımcı olur. Kraft kağıdı genellikle transformatör sargılarını izole etmek için kullanılır.
Kağıt ve yağ kombinasyonu kompozit bir yalıtım sistemi oluşturur. Kağıt, dielektrik özelliklerini önemli ölçüde etkileyebilen nemi emer. Öte yandan yağ, oksidasyon, termal stres ve kirletici maddelerin varlığı nedeniyle bozulabilir.
Yalıtımın yaşlanmasının mekanizmaları
Termal yaşlanma
Termal yaşlanma, güç transformatörlerinde yalıtım bozulmasına katkıda bulunan birincil faktörlerden biridir. Normal çalışma sırasında, transformatör sargıların direnci ve çekirdek kayıpları nedeniyle ısı üretir. Yüksek sıcaklıklar, yalıtım malzemeleri içindeki kimyasal reaksiyonları hızlandırır.
Kağıt yalıtım durumunda, termal yaşlanma kağıttaki selüloz moleküllerinin parçalanmasına neden olur. Piroliz olarak bilinen bu işlem, makalenin mekanik mukavemetinde ve dielektrik özelliklerinde bir azalmaya yol açar. Selülozun polimerizasyon derecesi (DP) genellikle kağıt yaşlanmasının bir göstergesi olarak kullanılır. DP azaldıkça kağıt daha kırılgan hale gelir ve çatlamaya eğilimlidir.
Yağ ayrıca termal bozulmaya maruz kalır. Yağın oksidasyonu, ısı varlığında oksijen ile reaksiyona girdiğinde meydana gelir. Bu, çamur, asit ve diğer ürünlerin oluşumuna yol açar. Çamur, transformatör sargıları ve soğutma kanalları üzerinde birikebilir, bu da ısı transfer verimliliğini azaltır ve çalışma sıcaklığını daha da artırır.
Elektrikli yaşlanma
Elektrik stresi ayrıca 69kV güç transformatörlerinde yalıtım yaşlanmasına neden olabilir. Yalıtım sistemi içindeki yüksek voltaj gradyanları kısmi deşarjlara yol açabilir. Kısmi deşarjlar, genellikle elektrik alan gücünün yalıtım malzemesinin dielektrik mukavemetini aştığı alanlarda, yalıtım içinde meydana gelen lokalize elektriksel deşarjlardır.
Bu deşarjlar yalıtım malzemesini aşındırarak fiziksel ve kimyasal değişikliklere neden olabilir. Kağıt yalıtım için kısmi deşarjlar selüloz zincirlerini kırabilir ve bu da mekanik mukavemette bir azalmaya yol açabilir. Yağda, kısmi deşarjlar, ürünler tarafından gaz oluşumuna ve yağın dielektrik özelliklerinin bozulmasına neden olabilir.
Çevre yaşlanma
Nem, oksijen ve kirleticiler gibi çevresel faktörler de yalıtım yaşlanmasını hızlandırabilir. Nem özellikle yalıtım sistemi için zararlıdır. Kağıt yalıtım ile emilebilir, dielektrik mukavemetini azaltır ve elektrik bozulması riskini artırabilir. Nem ayrıca yağ ile reaksiyona girebilir ve yalıtım malzemelerini daha da bozan asitler oluşturabilir.
Çevredeki oksijen, yağ ve kağıt yalıtımının oksidasyonuna neden olabilir. Oksidasyon, kağıt yapısını zayıflatan kağıdın selülozunda karbonil gruplarının oluşumuna yol açar. Toz, metal parçacıkları ve kimyasallar gibi kirleticiler de transformatöre girebilir ve yalıtımda hasara neden olabilir.
Yalıtımın yaşlanmasının sonuçları
İzolasyon sisteminin 69kV'lik bir güç transformatöründe yaşlanmasının birkaç ciddi sonuçları olabilir. İlk olarak, yalıtımın azalmış dielektrik mukavemeti elektrik bozulması riskini arttırır. Bir arıza, transformatör içinde kısa bir devreye yol açabilir, bu da ekipmana önemli hasara neden olabilir ve güç kaynağını potansiyel olarak bozabilir.
İkincisi, kağıt yalıtımının mekanik bozulması, sargıların gevşemesine yol açabilir. Bu, çalışma sırasında artan titreşim ve gürültüye neden olabilir ve ciddi durumlarda sargılarda fiziksel hasara yol açabilir.
Son olarak, yağda çamur ve diğer bozunma ürünlerinin oluşumu, transformatörün soğutma verimliliğini azaltabilir. Bu, transformatörün aşırı ısınmasına neden olabilir, yaşlanma sürecini daha da hızlandırabilir ve başarısızlık riskini artırabilir.
Azaltma stratejileri
69kV güç transformatörlerinin ömrünü uzatmak ve erken yalıtım yaşlanmasını önlemek için birkaç hafifletme stratejisi kullanılabilir.
Sıcaklık kontrolü
Transformatörün uygun bir çalışma sıcaklığında korunması çok önemlidir. Bu, uygun soğutma sistemi tasarımı ve çalışması ile elde edilebilir. Transformatörler genellikle ısıyı dağıtmak için radyatörler veya soğutma fanları ile donatılmıştır. Radyatörlerin temizlenmesi ve fan çalışmasının kontrol edilmesi de dahil olmak üzere soğutma sisteminin düzenli olarak bakımı esastır.
Nem ve oksijen kontrolü
Nem girişini önlemek için, transformatörler genellikle silika jel nefesler gibi nem - emici cihazlarla donatılmıştır. Azot battaniyesi, transformatör tankındaki oksijen içeriğini azaltmak için de kullanılabilir, böylece oksidasyon hızını azaltır.
Kısmi deşarj izleme
Kısmi deşarjların sürekli olarak izlenmesi, yalıtım yaşlanmasının erken belirtilerinin tespit edilmesine yardımcı olabilir. Elektrik ve akustik yöntemler dahil olmak üzere kısmi deşarj izleme için çeşitli teknikler mevcuttur. Kısmi deşarjları erken bir aşamada tespit ederek, daha fazla bozulmayı önlemek için uygun bakım eylemleri yapılabilir.
Yağ ve yalıtım testi
Yalıtım sisteminin durumunu değerlendirmek için transformatör yağının ve yalıtımının düzenli olarak testi esastır. Yağ testi, dielektrik mukavemet, asitlik ve nem içeriği ölçümlerini içerebilir. Yalıtım direnci testi ve polarizasyon indeksi testi, kağıt yalıtımının durumunu değerlendirmek için kullanılabilir.
Tekliflerimiz
69kV güç transformatörlerinin bir tedarikçisi olarak, mükemmel yalıtım performansı ile yüksek kaliteli ürünler sağlamaya kararlıyız. Transformatörlerimiz, uzun vadeli güvenilirlik sağlamak için en son teknolojiler ve malzemeler kullanılarak tasarlanmış ve üretilmiştir.
Ayrıca bir aralık sunuyoruzGüç transformatörlerifarklı müşteri ihtiyaçlarını karşılamak için. Örneğin, bizim125MVA 138kV 24.94kV Adım Aşağı Transformatörgüç dağıtım uygulamaları için güvenilir bir çözümdür. BizimYağ daldırılmış transformatörSeri, verimli ve güvenli çalışma sağlamak için gelişmiş yalıtım ve soğutma sistemlerine sahiptir.
69kV güç transformatörlerimiz veya diğer ilgili ürünlerimizle ilgileniyorsanız, sizi daha fazla bilgi için bizimle iletişime geçmeye ve özel gereksinimlerinizi tartışmaya davet ediyoruz. Uzman ekibimiz, güç dağıtım ihtiyaçlarınız için en iyi çözümü bulmanıza yardımcı olmaya hazırdır.
Referanslar
- Mineral yükleme için IEEE Kılavuzu - Yağ - Dallı Transformatörler, IEEE STD C57.91 - 2011.
- Cigre Teknik Broşür 566: Güç transformatörleri için teşhis ve prognostik araçlar.
- Dissado, La ve Fothergill, JC (1992). Polimerlerde elektrik bozulması ve bozulması. Peter Peregrinus Ltd.