Kontaminacija vlagom jedna je od najčešćih i najdestruktivnijih skrivenih opasnosti za izolacijske sustave transformatora. Molekule vode prodiru kroz papir, ploču i izolaciju od smole, drastično smanjujući otpor izolacije, smanjujući otporni napon preskoka i ubrzavajući starenje dielektrika. Za sve energetske transformatore koji rade na 3 kV i više, standardizirano sušenje izolacije obavezna je procedura proizvodnje i održavanja kako bi se kontrolirao sadržaj vlage u izolaciji unutar industrijski-kvalificiranih pragova i osigurala dugoročna-radna stabilnost. Kao tipična vanjska i industrijska oprema za distribuciju električne energije,uljni distribucijski transformatorvrlo je osjetljiv na vlažnost okoline tijekom montaže, remonta i ugradnje na terenu, zbog čega je profesionalni tretman sušenja kritičan za njegovo kvalificirano puštanje u pogon.
U stvarnim inženjerskim scenarijima, mnoga oprema-kapaciteta kao što je transformator punjen uljem od 500 kva pati od neobjašnjivo niskog otpora izolacije i kvarova nakon rada u kišnoj sezoni, što je uglavnom uzrokovano nepotpunim sušenjem ili nestandardiziranim uklanjanjem vlage tijekom prethodnog održavanja. Različiti procesi sušenja uvelike se razlikuju u ravnomjernosti zagrijavanja, dubini uklanjanja vlage i ciklusu izgradnje. Odabir razumne metode sušenja i stroga kontrola parametara procesa je ključ za uklanjanje skrivenih nedostataka izolacije.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD profesionalni je proizvođač kompletne-serije opreme za prijenos i distribuciju energije. Tvrtka uglavnom proizvodi energetske transformatore uronjene u ulje, suhe{3}}energetske transformatore, uljne tro{4}}dimenzionalne transformatore s namotanom jezgrom, suhe{5}}tipe-energetske transformatore s namotanom jezgrom, rudarske-suhe-tipske transformatore, rudarske eksplozijsko-otporne mobilne trafostanice, energetske transformatore od amorfnih legura, energetski transformatori za-regulaciju napona opterećenja, suhi{11}}transformatori lokomotiva, kao i montažne trafostanice, modularne trafostanice, trafostanice-tipa vjetroelektrana, sklopna postrojenja visokog i niskog napona i druga oprema za prijenos i distribuciju. Svi distribucijski transformatori punjeni uljem iTransformator punjen uljem od 500 kvaproizvodi prolaze standardizirano tvorničko sušenje i stroga ispitivanja izolacije kako bi se osigurao dugoročan-stabilan rad u vlažnim i složenim okruženjima.
Ⅰ. Standardi kvalifikacije sušenja izolacije i primjenjivi scenariji
Sušenje transformatora ima za cilj isparavanje unutarnje vlage i zaostalog zarobljenog plina unutar slojevitih izolacijskih struktura, stabiliziranje dielektričnih svojstava i produljenje životnog vijeka opreme. Za visoko{1}}naponske transformatore, sadržaj unutarnje izolacije mora se kontrolirati ispod 0,5%. Industrijski univerzalni kriteriji prihvaćanja pokrivaju dielektričnu čvrstoću ulja, izolacijski otpor i faktor dielektričnog gubitka, osiguravajući dosljednu i procjenjivu kvalitetu sušenja.
Standardni pokazatelji kvalifikacije sušenja definirani su na sljedeći način: Prvo, probojni napon izolacijskog ulja ne smije biti niži od 75% vrijednosti tvorničkog ispitivanja; drugo, otpor izolacije namota ne smije biti manji od 70% tvorničkog standarda; treće, tangens dielektričnog gubitka ne smije premašiti 130% izvorne tvorničke ispitne vrijednosti. Svaki parametar koji prelazi granicu ukazuje na nepotpuno sušenje i skrivene rizike izolacije.
Sušenje na terenu je obavezno u tri tipična scenarija: zamjena namota ili izolacije tijekom remonta; dugo{0}}izlaganje jezgre i sklopa namota okolnom zraku nakon navedenog vremenskog ograničenja; i trajno nizak otpor izolacije ili nezadovoljavajući indeks polarizacije i omjer apsorpcije izmjeren tijekom rutinskih ispitivanja.
Ⅱ. Četiri glavne tehnologije sušenja transformatora i inženjerska usporedba
U kombinaciji s -uvjetima gradnje i naponskim razinama na gradilištu, metode sušenja transformatora uglavnom se dijele na sušenje indukcijskim grijanjem, sušenje vrućim zrakom, konvencionalno sušenje u vakuumu i sušenje u vakuumu u parnoj fazi. Svaki proces ima jedinstvene prednosti i ograničenja, prikladan za opremu različitog kapaciteta i napona.
1. Sušenje indukcijskim grijanjem
Ova metoda namotava uzbudne zavojnice izvan izvornog spremnika ulja i koristi toplinu vrtložnih struja koja se stvara na stijenci spremnika za integralno sušenje. Proces karakterizira jednostavan rad i nema potrebe za rastavljanjem. U stvarnom radu, temperatura stijenke spremnika mora se kontrolirati unutar 115 stupnjeva -120 stupnjeva, a unutarnja temperatura jezgre i namota ne smije prelaziti 90 stupnjeva -95 stupnjeva kako bi se izbjeglo toplinsko starenje izolacije. Konstrukcija obično odabire žice od 35–50 mm² s fiksnom strujom od 150 A, s izolacijskim brtvama otpornim na visoke -temperature postavljene između zavojnice i stijenke spremnika za izolaciju i zaštitu od toplinske izolacije. Ova se metoda široko koristi za-sušenje srednjih i malih distribucijskih transformatora na licu mjesta.
2. Sušenje vrućim zrakom
Sušenje vrućim zrakom gradi jednostavnu zatvorenu komoru za sušenje oko transformatora, koristeći električne peći ili parne zavojnice za isporuku kontinuiranog suhog vrućeg zraka. Kako bi se poboljšala toplinska učinkovitost, razmak između stijenke komore i opreme mora se kontrolirati unutar 200 mm. Volumen toplog zraka izračunava se na temelju volumena komore, a snaga grijanja odgovara temperaturnoj razlici između ulaznog zraka i temperature okoline. Tijekom rada ulazna temperatura postupno raste s maksimalnim ograničenjem od 95 stupnjeva. Mreže filtera moraju biti instalirane na ulazu zraka kako bi se spriječila prašina i iskre. Vrući zrak trebao bi cirkulirati odozdo prema gore kako bi se osiguralo ravnomjerno zagrijavanje i glatko odvođenje vlage.
3. Konvencionalno vakuumsko sušenje
Kao tradicionalni glavni proces, vakuumsko sušenje predgrijava sklop transformatora na približno 105 stupnjeva pod atmosferskim tlakom, a zatim uklanja unutarnju vlagu putem vakuumskog pumpanja. Struktura opreme je jednostavna i laka za rukovanje. Međutim, prijenos topline u potpunosti se oslanja na konvekciju zraka, što rezultira nejednakom unutarnjom i vanjskom temperaturom. Za transformatore visokog-napona i velikog-kapaciteta s debelim izolacijskim slojevima, ciklus predgrijavanja može premašiti 100 sati s nepotpunim dubokim odvlaživanjem, što je prikladno samo za konvencionalnu opremu niskog i srednjeg napona.
4. Vakuumsko sušenje u parnoj fazi
Vakuumsko sušenje u parnoj fazi je visoko-precizan postupak sušenja za visoko-naponske velike transformatore. Usvaja pare kerozina kao nosač topline. Para se kondenzira na površini namotaja i oslobađa latentnu toplinu visoke-gustoće, postižući ravnomjerno i brzo zagrijavanje cijele strukture izolacije. Uz visoku toplinsku vrijednost isparavanja, ova metoda ostvaruje temeljito dubinsko odvlaživanje uz minimalno oštećenje izolacije. Iako su troškovi opreme i složenost procesa veći, to je standardno rješenje za sušenje za velike energetske transformatore od 110 kV i više.
Ⅲ. Kriteriji prihvatljivosti nakon-sušenja
Različiti načini grijanja imaju jedinstvena ograničenja za kontrolu temperature: maksimalna temperatura tijela transformatora bez ulja-ne smije prelaziti 95 stupnjeva; temperatura ulja za-sušenje koje nosi ulje ne smije biti viša od 80 stupnjeva kako bi se spriječilo starenje izolacijskog ulja i degradacija performansi. Ako sušenje koje-nosi ulje ne uspije učinkovito poboljšati izolacijski otpor, svo izolacijska ulja moraju se ispustiti radi dubokog sušenja-bez ulja.
Za-sušenje koje nosi ulje, izolacijski otpor i probojni napon ulja moraju se testirati svaka 4 sata. Sušenje se može prekinuti tek kada oba indikatora ostanu stabilna neprekidno 6 sati, čime se učinkovito izbjegavaju nekvalificirani skriveni kvarovi uzrokovani nedovoljnim trajanjem sušenja.
Ⅳ. Ključne mjere opreza za-konstrukciju sušenja na gradilištu
Ne-vakuumsko sušenje mora imati pouzdane otvore za ventilaciju na poklopcu spremnika kako bi se osiguralo pravovremeno ispuštanje isparene vlage. Za konstrukcije grijanja-na ulje, vanjski zid mora biti omotan certificiranim nezapaljivim toplinskim izolacijskim materijalima kao što su tkanina od stakloplastike i izolacijski filc otporan na visoke-temperature, s konfiguriranim potpunim mjerama za sprječavanje požara.
Kontrola temperature i kontrola stupnja vakuuma dva su ključna čimbenika koji određuju kvalitetu sušenja. Usisavanje na niskim-temperaturama u ranoj fazi spriječit će porast temperature i taloženje vlage. Stupanj vakuuma treba postupno povećavati nakon što unutarnja temperatura poraste na 70 stupnjeva – 80 stupnjeva. Nakon 1-2 sata sušenja, unutarnji volumen pare se kontinuirano mijenja, a potrebno je odgovarajuće podešavanje vakuuma kako bi se osigurala ujednačena i temeljita izvedba odvlaživanja.
Nakon sušenja konstrukcije, potrebno je provesti cijeli niz ispitivanja učinkovitosti izolacije. Osim stavki vezanih-za sabirnice, sve stavke ispitivanja u skladu su sa standardima ispitivanja remonta i-povlačenja, ostvarujući sveobuhvatnu provjeru učinka sušenja.
Ⅴ. Osnovni čimbenici koji utječu na učinkovitost sušenja
Dovoljan unos topline osnovno je jamstvo učinkovitosti sušenja. Transformatori velike i srednje-veličine sadrže tone izolacijskih materijala s ogromnim kapacitetom skladištenja vode, što zahtijeva kontinuiranu i stabilnu opskrbu toplinom. Osim toga, razlika parcijalnog tlaka vodene pare između unutrašnjosti izolacije i vanjskog medija određuje brzinu difuzije vlage. Odgovarajuće povećanje temperature i smanjenje parcijalnog tlaka okoline mogu ubrzati taloženje vode.
Na koeficijent difuzije izolacijskih materijala utječu sadržaj vlage, temperatura i tlak zraka. Razumno organiziranje ciklusa sušenja na temelju konačnog kvalificiranog indeksa vlage može uravnotežiti kvalitetu sušenja i učinkovitost izgradnje.
Ⅵ. Zaključak
Sušenje transformatora je u biti termodinamički proces difuzije vlage i isparavanja pare unutar izolacijskog sustava. Sve konvencionalne tehnologije sušenja optimiziraju učinkovitost odvlaživanja prilagođavanjem parametara temperature i vakuuma. U inženjerskim primjenama potrebno je odabrati ciljani proces prema razini napona opreme, kapacitetu i-uvjetima na gradilištu. Razumno usklađivanje procesa i standardizirana kontrola parametara ključni su za uklanjanje grešaka starenja izolacije i produljenje vijeka trajanja transformatora.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDinzistira na rafiniranoj kontroli procesa u proizvodnji i održavanju transformatora. Svi transformatori punjeni uljem od 500 kva i proizvodi distributivnih transformatora punjenih uljem usvajaju prilagodljive procese sušenja u skladu s karakteristikama kapaciteta i napona, osiguravajući stabilnu izolacijsku izvedbu i visoku radnu pouzdanost u različitim scenarijima distribucije električne energije.