+86-312-6775656

Kako transformator stari

Mar 05, 2023

Životni vijek transformatora uglavnom je određen životnim vijekom njegovog izolacijskog sustava. Izravniji parametar koji odražava mehaničku čvrstoću izolacijskog materijala u transformatoru je stupanj polimerizacije izolacijskog materijala. Proces starenja izolacijskih materijala također je izravno povezan s radnim stanjem transformatora. Za tipičnu izolacijsku strukturu energetskog transformatora, uz papirnatu izolaciju bakrenog vodiča namota i izolacijske cijevi odlaznog uređaja, izolacijski materijali u transformatoru također uključuju tlačnu ploču, kutni prsten, izolacijsku podlogu, sponu i cilindar od izolacijskog papira.

Sastav izolacijskog materijala u transformatoru je u osnovi celuloza. Iz molekularne strukture celuloze vidljivo je da je celuloza lanac povezan jednom prstenastom strukturom na mikro razini. Stupanj polimerizacije (DP vrijednost) izolacijskog materijala je broj karika lanca celulozne molekule. Što je veći stupanj polimerizacije, veća je duljina pojedinačne celuloze i veća je mehanička čvrstoća izolacijskog materijala.

Način starenja izolacije transformatora određuje CIGRE. Iz ovog modela vidljivo je da transformatorsko ulje pod djelovanjem temperature i kisika oksidira, stvarajući CO i CO2, te kiselinu (i mulj). Slično, celuloza će također oksidirati pod djelovanjem temperature i kisika, a zatim se razgraditi na visokoj temperaturi, što će rezultirati prekidom molekularnog lanca, smanjenim stupnjem polimerizacije i smanjenom mehaničkom čvrstoćom. Istodobno, pod djelovanjem vode i kiseline dolazi do hidrolize, a depolimerizacija će također prekinuti molekularni lanac i smanjiti mehaničku čvrstoću čvrstih izolacijskih materijala.

Razgradnja i hidroliza krutih izolacijskih materijala na visokoj temperaturi proizvest će CO i CO2, kao i vodu, kisik i kiselinu, što će zauzvrat nastaviti pogoršavati starenje i razgradnju krutih izolacijskih materijala. Osim toga, tijekom hidrolize krutih izolacijskih materijala također će se proizvoditi spojevi furanskog tipa (furfural). Mjerenjem sadržaja furfurola u ulju neizravno se može odrediti stupanj starenja izolacijskih materijala.

Glavni čimbenici koji utječu na vijek trajanja čvrstih izolacijskih materijala u transformatorima su temperatura, vlaga i kisik. Čvrsti izolacijski materijali unutar transformatora uglavnom su izolacija klase A, osim što se na nekim mjestima koristi toplinski stabilan papir. Definicija izolacije klase A u IEC-u je da će mehanička čvrstoća izolacijskih materijala biti smanjena za manje od 50 posto nakon 7 godina neprekidnog rada na 105 stupnjeva C. Ova definicija ne uzima u obzir utjecaj sadržaja vlage u izolacijskim materijalima. . Istraživanja pokazuju da će vlaga ubrzati proces hidrolize celuloze u izolacijskim materijalima, ubrzati starenje izolacijskih materijala i smanjiti životni vijek transformatora pod kombiniranim djelovanjem visoke temperature.

Trenutačno velike transformatorske tvrtke uglavnom koriste sušenje u fazi pare kerozina za sušenje tijela i imaju opremu za vakuumsku obradu visokih performansi. Sadržaj vlage u izolacijskom materijalu novoisporučenog transformatora može se kontrolirati unutar 0.5 posto. Ako se takav sadržaj vode može održati, može se utvrditi da očekivani životni vijek transformatora može doseći 40 godina na 90 stupnjeva C. Međutim, kada sadržaj vode u izolacijskom materijalu dosegne 4 posto, očekivani životni vijek transformatora bit će samo jednu godinu pod istim temperaturnim uvjetima.

Naravno, stvarna radna temperatura transformatora će se promijeniti, a vlaga će se također prenositi između transformatorskog ulja i izolacijskog materijala s promjenom temperature. Teško je jednostavno i kvantitativno predvidjeti vijek trajanja transformatora. Kada je stupanj polimerizacije izolacijskog materijala DP=150~200, sila vezivanja između vlakana očito slabi, a mehanička čvrstoća izolacijskog materijala ostaje oko 20 posto ~ 40 posto, što simbolizira kraj životnog vijeka.

Pošaljite upit