Što je izolacija transformatora?
Kada je riječ o elektroenergetskom sustavu, mislimo na ogromne proizvodne prednosti i udobnost života koje donosi, ali također ne možemo a da ne posvetimo veliku pozornost njegovoj snazi i sigurnosti, uostalom, nosi titulu "električni tigar". U svakodnevnoj uporabi energetskih transformatora, "izolacija" je povezana s njegovom sigurnošću.
Osnovni koncept
Izolacija je fizički pojam koji se odnosi na upotrebu nevodljivih tvari za izolaciju ili omotavanje nabijenog tijela, radi zaštite od električnog udara sigurnosnim mjerama. Izolacija energetskog transformatora služi za sprječavanje pojave curenja struje i proboja te za osiguranje električne sigurnosti i pouzdanosti transformatora. Odnosi se na izolaciju namota transformatora, željeznih jezgri i drugih komponenti s uzemljenjem, između različitih faznih namota i između različitih naponskih razina.
Vrsta izolacije
Izolacija energetskih transformatora dijeli se na potpunu izolaciju i stupnjevanu izolaciju. Potpuna izolacija je kada je cijeli namot izoliran na istoj razini i prikladna je za male transformatore i aplikacije malog kapaciteta. Takozvana stupnjevana izolacija (također poznata kao poluizolacija), to jest, glavna izolacija namota transformatora u blizini područja središnje točke niža je od glavne izolacije na ulaznoj strani. Transformatori za 35KV i niže naponske klase potpuno su izolirani. Gradirani izolirani transformator se uglavnom koristi u visokostrujnom sustavu uzemljenja 110 kv i viših naponskih razina mreže. U usporedbi s potpunom izolacijom, stupnjevana izolacija može smanjiti veličinu unutarnje izolacije, tako da se smanjuje veličina cijelog transformatora, smanjuje se trošak i ekonomičnije je. Međutim, ima i određene nedostatke, kao što je u smislu sigurnosti, nije tako siguran kao potpuna izolacija.
Izolacijska struktura
Izolacija transformatora s unutarnje i vanjske točke gledišta može se podijeliti na vanjsku izolaciju i unutarnju izolaciju.
Unutarnja izolacija odnosi se na izolaciju između različitih elektroničkih komponenti u spremniku transformatora, uglavnom uključujući izolaciju namota, izolaciju olova i izmjenjivača. Na ove izolacijske dijelove u osnovi ne utječu vanjski uvjeti kao što su atmosfera, onečišćenje, vlaga, strane tvari itd. Unutarnja izolacija se dalje dijeli na glavnu izolaciju i uzdužnu izolaciju. Primarna izolacija odnosi se na izolaciju između namota i zemlje, između faza i između namota iste faze i različitih razina napona. Ovo je najkritičniji dio izolacije u transformatoru, koji izravno utječe na radnu pouzdanost i cijenu proizvoda transformatora.
Vanjska izolacija odnosi se na izolacijsku čahuru i zračnu izolaciju izvan spremnika ulja transformatora, uključujući samu izolacijsku čahuru i izolaciju između izolacijske čahure i udaljenosti zračnog raspora između izolacijske cijevi i uzemljenog dijela. Na stabilnost vanjske izolacije uvelike utječe okoliš, ali ona ima određenu prirodnu sposobnost obnavljanja.
Metode i materijali izolacije
Izolacija energetskog transformatora obično koristi izolaciju uronjenu u ulje, suhu izolaciju, plinsku izolaciju i druge metode. Izolacija uronjena u ulje uglavnom se koristi za transformatore uronjene u ulje, koji mogu osigurati normalan rad transformatora u uvjetima visokog napona i imaju dobru otpornost na vlagu, hlađenje, udarce i gašenje luka. Suha izolacija i plinska izolacija uglavnom se koriste u suhim transformatorima, a suha izolacija ima prednosti jer nije lako biti vlažna, nije lako zapaliti, lako se održava, ali nije prikladna za okruženje visokog napona. Plinska izolacija ima nisku dielektričnu konstantu i dobru učinkovitost gašenja luka, ali je skupo i teško je ukloniti plin na vrijeme.
Na izolacijskom materijalu postoje čvrsti materijali i tekući materijali. Čvrsti materijali kao što su izolacijski papir, valoviti izolacijski papir, Denison papir, Nomex papir itd., ovi materijali imaju dobru toplinsku stabilnost i otpornost na vlagu. Tekući materijali, kao što su izolacijska ulja, zahtijevaju redovito testiranje i održavanje kvalitete.
Izolacijski materijali također se mogu podijeliti prema stupnju otpornosti na toplinu, uobičajeni razredi su A, E, B, F, H pet, svaki razred ima odgovarajuću graničnu dopuštenu radnu temperaturu. Maksimalna dopuštena temperatura za klasu izolacije klase A je 105 stupnjeva. Maksimalna dopuštena temperatura za izolaciju klase E je 120 stupnjeva. Maksimalna dopuštena temperatura za izolaciju klase B je 130 stupnjeva. Maksimalna dopuštena temperatura za izolaciju klase F je 155 stupnjeva. Maksimalna dopuštena temperatura za klasu izolacije klase H je 180 stupnjeva.
Problem s greškom izolacije
Starenje izolacije
Starenje izolacije transformatora je složen i postupan proces, odnosi se na izolacijski materijal unutar transformatora, u dugotrajnom procesu rada, pod utjecajem raznih čimbenika, postupno gubi izvornu mehaničku čvrstoću i električnu izolacijsku čvrstoću. Starenje izolacije transformatora uglavnom ima sljedeće razloge: nepravilna izolacija od vlage, kemijska korozija, dugotrajno preopterećenje, kvar spoja transformatora, električno starenje, starenje pod pritiskom i tako dalje. Kao odgovor na starenje izolacije transformatora, potrebno je redovito provoditi ispitivanje otpornosti izolacije, ispitivanje faktora dielektričnog gubitka, čisto i suho, redovitu provjeru izmjene ulja i održavanje rashladnog sustava.
Izolacija vlažna
Izolacijska vlaga energetskog transformatora može lako napraviti međusloj transformatora ili kratki spoj između zavoja, što uzrokuje oštećenje elektroenergetskog sustava. Na izolaciju energetskog transformatora utječe vlaga uglavnom iz sljedećih razloga: (1) Na izolaciju utječe loše brtvljenje transformatora (2) Na izolaciju utječe problem kvalitete transformatora (3) Izolacija je na koje utječe vlaga tijekom transporta transformatora (4) Ugradnja i održavanje transformatora uzrokovana izolacijom utječe na starenje energetskog transformatora. Stoga, s obzirom na moguće probleme izolacije vlage izolacije transformatora, izolacijske materijale transformatora treba redovito popravljati, kao što je vlaga pronađena na vrijeme za zamjenu, tijekom prijevoza, održavanja kako bi se izbjegla vlaga, lutanje ulja, obratite pozornost na način rada tijekom koristiti, kako biste izbjegli vlagu izolacije uzrokovanu nepravilnim radom.
