Hoe wordt de isolatie in een in olie ondergedompelde transformatorkern onderhouden?

Inleiding tot in olie ondergedompelde transformatorkernen

In olie ondergedompelde transformatorkernen worden veel gebruikt in energiesystemen vanwege hun uitstekende warmteafvoer en isolatie-eigenschappen. De transformatorolie fungeert niet alleen als koelmiddel, maar zorgt ook voor elektrische isolatie van de kern en wikkelingen. Het handhaven van een goede isolatie is van cruciaal belang om een ​​veilige werking te garanderen, storingen te verminderen en de levensduur van de transformator te verlengen. Het begrijpen van de componenten, mechanismen en onderhoudsprocedures van in olie ondergedompelde transformatoren is essentieel voor energietechnici en onderhoudspersoneel.

Componenten die de isolatie beïnvloeden

De isolatie van een in olie ondergedompelde transformator is afhankelijk van verschillende belangrijke componenten: de kern, wikkelingen, isolatiepapier en transformatorolie. Elk onderdeel speelt een rol bij het voorkomen van elektrische storingen en thermische degradatie. Hoogwaardige materialen, een goed ontwerp en voldoende koeling zijn noodzakelijk om optimale isolatieprestaties te behouden onder normale en abnormale bedrijfsomstandigheden.

Transformatorkern en wikkelingen

De kern is doorgaans gemaakt van gelamineerd siliciumstaal om wervelstroomverliezen te verminderen, terwijl de wikkelingen bestaan uit koperen of aluminium geleiders geïsoleerd met vernis of geïmpregneerd papier. Een goede isolatie tussen de wikkelingen en tussen de wikkelingen en de kern voorkomt kortsluiting en deelontladingen. Regelmatige inspecties helpen bij het opsporen van isolatieslijtage of vervorming veroorzaakt door thermische en mechanische spanningen.

Isolatiepapier en pressboard

Papier- en kartonisolatie wordt gebruikt rond wikkelingen en tussen kernsecties. Deze materialen zijn zeer gevoelig voor vocht, thermische veroudering en olievervuiling. Het is van cruciaal belang dat het droog blijft en dat de olie goed wordt geïmpregneerd. Na verloop van tijd kan degradatie van de isolatie leiden tot verminderde diëlektrische sterkte en mogelijke defecten als deze niet worden gecontroleerd en behandeld.

Rol van transformatorolie in isolatie

Transformatorolie heeft een tweeledig doel: het koelt de transformator en zorgt voor elektrische isolatie. De diëlektrische sterkte van de olie voorkomt storingen tussen geleiders en de geaarde kern. De oliekwaliteit heeft rechtstreeks invloed op het isolatievermogen; onzuiverheden, vocht en veroudering kunnen de diëlektrische sterkte verminderen, waardoor regelmatig olietesten en onderhoud essentieel zijn.

Soorten transformatorolie

Minerale olie is het meest voorkomende isolatiemedium vanwege de beschikbaarheid, thermische stabiliteit en kosteneffectiviteit ervan. Synthetische oliën, zoals vloeistoffen op siliconen- of esterbasis, bieden verbeterde brandwerendheid en biologische afbreekbaarheid. De keuze van de olie heeft invloed op de onderhoudsprocedures, waarbij synthetische oliën doorgaans een zorgvuldiger behandeling en toezicht vereisen.

Isolatie monitoren en testen

Het onderhouden van de isolatie vereist routinematige monitoring en testen van zowel transformatorolie als vaste isolatie. Vroegtijdige detectie van vocht, verontreinigingen of degradatie voorkomt catastrofale storingen en garandeert betrouwbaarheid.

Olietestprocedures

Regelmatige olietests omvatten het meten van de diëlektrische sterkte, het watergehalte, de zuurgraad (neutralisatiegetal) en analyse van opgeloste gassen (DGA). Door diëlektrische sterktetests wordt gegarandeerd dat de olie bedrijfsspanningen kan weerstaan ​​zonder defect te raken. Vochtmetingen duiden op mogelijke verslechtering van de isolatie, terwijl DGA vroege tekenen van elektrische of thermische fouten in de transformator detecteert.

• Meting van diëlektrische doorslagspanning
• Bepaling van het watergehalte met behulp van Karl Fischer-titratie
• Zuurgraad- en neutralisatietests om olieveroudering te monitoren
• Opgeloste gasanalyse om oververhitting of vonkoverslag te detecteren

Solide isolatiebewaking

Papier- en kartonisolatie vereisen zorgvuldige monitoring. Gedeeltelijke ontladingstests, isolatieweerstandsmetingen en visuele inspecties detecteren vroege tekenen van isolatiebreuk. In grote transformatoren kunnen online sensoren continu het vochtniveau en de temperatuurgradiënten monitoren om onderhoudsteams op de hoogte te stellen van mogelijke problemen.

Preventieve onderhoudspraktijken

Preventief onderhoud garandeert een lange levensduur van de isolatie en de betrouwbaarheid van de transformator. Technieken omvatten oliefiltratie, ontvochtiging en periodieke inspecties. Verontreinigingen, vocht en oxidatieproducten worden uit de olie verwijderd om de diëlektrische eigenschappen te herstellen en de koelefficiëntie te verbeteren.

Oliefiltratie en zuivering

Bij oliefiltratie wordt transformatorolie door vacuümdrogers, ontgassingseenheden en actieve koolfilters geleid om water, gassen en deeltjes te verwijderen. Regelmatige filtratie herstelt de oliekwaliteit en verlengt de levensduur van de isolatie. Zuivering is vooral belangrijk na de installatie van een transformator of na onderhoudsprocedures waarbij lucht of vocht in het systeem terechtkomt.

Temperatuur- en koelingbeheer

Hoge temperaturen versnellen de veroudering van de isolatie. Het handhaven van een goede koeling door oliecirculatie, radiatorefficiëntie en het bewaken van de omgevingstemperatuur is van cruciaal belang. Oververhitting kan zowel de olie- als de papierisolatie aantasten, waardoor de diëlektrische sterkte afneemt en het risico op storingen toeneemt.

Vochtbeheersing en ontvochtiging

Vocht in olie- en vaste isolatie vermindert de diëlektrische prestaties aanzienlijk. Ademhalingssystemen, silicagelontluchters en vacuümdehydratatietechnieken verwijderen water uit olie en spaanplaat. Droogprocedures zorgen ervoor dat het vochtniveau onder kritische drempels blijft, waardoor de integriteit van de isolatie behouden blijft.

Registratie- en inspectieschema's

Voor het effectief onderhouden van isolatie zijn gedetailleerde gegevens nodig van olietests, temperatuurgegevens, vochtmetingen en onderhoudsactiviteiten. Inspectieschema's moeten worden gevolgd op basis van de transformatorklasse, het belastingsprofiel en de omgevingsomstandigheden. Voorspellende onderhoudsstrategieën kunnen onverwachte storingen voorkomen door trends in de olie- en isolatieconditie te identificeren.

Conclusie

Het handhaven van de isolatie in een in olie ondergedompelde transformatorkern is van cruciaal belang voor de veiligheid, betrouwbaarheid en operationele levensduur. Door de rol van olie-, vaste-isolatie- en monitoringsystemen te begrijpen en door preventieve onderhoudspraktijken te implementeren, kunnen operators storingen minimaliseren en de levensduur van transformatoren verlengen. Routinematige olietests, filtratie, vochtcontrole, temperatuurbeheer en geplande inspecties vormen de ruggengraat van effectieve isolatieonderhoudsstrategieën.