Почему масляные-погружные трансформаторы устойчивы к загрязнению: проектирование и обслуживание

Что делает загрязнение угрозой для трансформаторов

Трансформаторы, установленные в прибрежных районах, промышленных зонах, на горнодобывающих предприятиях и в пыльных сельских районах, подвергаются воздействию солевых брызг, химических газов, пыли и высокой влажности. Загрязнение ухудшает изоляцию двумя способами: токопроводящее загрязнение вводов и внешних поверхностей может вызвать трение и пробой, а попадающая в устройство влага воздействует на систему бумажной и масляной изоляции изнутри. Масляный-трансформатор противостоит обоим путям благодаря сочетанию изолирующего масла, герметичной конструкции резервуара и коррозионно--стойкой конструкции, поэтому он остается доминирующим выбором для распределения электроэнергии на открытом воздухе в суровых условиях.

Изоляционное масло: первая линия защиты

Изоляционное масло в масляном-трансформаторе выполняет две функции, связанные с устойчивостью к загрязнению. Как диэлектрик он обладает высокой электрической прочностью, что предотвращает пробой внутренней изоляции даже при загрязнении внешней среды. В качестве охлаждающей жидкости он переносит тепло от обмоток к поверхностям бака и радиатора. Масло также является средой, которая удерживает влагу и кислород от бумажной изоляции: здоровое сухое масло поддерживает диэлектрический запас всего устройства.

Качество масла определяется такими стандартами, как IEC 60296 для новых минеральных изоляционных масел. Ключевые свойства, контролируемые при эксплуатации, — это напряжение пробоя, содержание воды, кислотное число и коэффициент диэлектрических потерь. В загрязненной среде эти параметры ухудшаются быстрее, поэтому стандартной рекомендацией является отбор проб масла с интервалом от одного до двух лет, с более короткими интервалами для агрегатов, работающих в агрессивной атмосфере.

Герметичная конструкция резервуара предотвращает попадание загрязнений

Второй уровень защиты — это сам танк. Широко используются две концепции уплотнения. В конструкции консерватора расширительный бак и сапун поддерживают контакт масла с воздухом, а силикагель в сапуне поглощает влагу. В полностью герметичной конструкции гофрированная стенка резервуара изгибается при расширении масла, а установка не имеет расширителя или сапуна, поэтому масло никогда не контактирует с внешней атмосферой. Полностью герметичная конструкция особенно эффективна в загрязненных и влажных местах, поскольку исключает две самые слабые точки входа: сапун и поверхность масла, подвергающуюся воздействию воздуха.

Прокладки, сальники и фланцы втулок должны выбираться в соответствии с уровнем загрязнения объекта. Путь утечки вводов и изоляторов следует выбирать в соответствии с классом загрязнения места установки, следуя рекомендациям IEC 60076 и применимому стандарту координации изоляции, чтобы соли или промышленные отложения не могли образовывать токопроводящие мостики на фарфоровой поверхности.

Коррозионностойкие-материалы внешней конструкции

Внешняя конструкция должна выдерживать воздействие такой же агрессивной среды, которая воздействует на изоляцию. Резервуары из оцинкованной стали, поверхности с порошковым-покрытием или окраской с подходящей системой покрытия, крепления и заводские таблички из нержавеющей стали, а также герметичные кабельные вводы предотвращают появление ржавчины, которая в противном случае могла бы проедать стенки резервуара в течение многих лет эксплуатации. Для прибрежных установок система покрытия, соответствующая категории коррозионной активности площадки (например, классам C3-C5, определенным в ISO 12944), должна быть указана на этапе заказа, а не модернизирована позже.

Техническое обслуживание, сохраняющее устойчивость к загрязнению

Конструктивные особенности приносят пользу только в том случае, если обслуживание сохраняет их в целости:

Регулярно очищайте вводы и поверхности изоляторов; скопившаяся соль или цементная пыль являются наиболее распространенной причиной внешнего пробоя.

Проверьте цвет силикагеля сапуна и замените его, когда он станет насыщенным, в устройствах типа расширителя-.

Осмотрите сварные швы бака, прокладки и уплотнения клапанов на предмет утечек масла, которые указывают на потерю герметичности.

Контролируйте уровень масла и показания указателя температуры при каждом посещении.

Отбирайте и проверяйте масло через рекомендуемые интервалы времени и действуйте в соответствии с результатами: отфильтруйте масло при высокой влажности, регенерируйте или замените при низком пробивном напряжении или высокой кислотности.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Подходит ли масляный-трансформатор для прибрежных установок?Да, при условии, что вводы подобраны с учетом уровня загрязнения объекта и покрытие резервуара соответствует категории коррозионной активности места. Полностью герметичный гофрированный-бак дополнительно снижает проникновение влаги в соленый-воздух.

В2. Как изоляционное масло предотвращает пробой в загрязненных условиях?Масло обладает высокой диэлектрической прочностью и сохраняет внутреннюю изоляцию сухой и хорошо пропитанной, поэтому внутренняя изоляция не зависит от путей утечки, подверженных загрязнению. Внешний пробой контролируется отдельно по пути утечки и чистоте вводов.

Вопрос 3. В чем разница между расширительным баком и полностью герметичным баком?Расширительный бак имеет расширительный бак и сапун, поэтому масло дышит воздухом при изменении температуры. Полностью герметичный резервуар имеет гофрированную стенку, которая изгибается, поглощая расширение масла, изолируя масло от атмосферы. Полностью герметичные устройства предпочтительнее использовать во влажной и загрязненной среде.

Вопрос 4. Как часто следует проверять трансформаторное масло в загрязненной среде?В агрессивных средах рекомендуется проводить ежегодный отбор проб масла по сравнению с отбором проб масла каждые один-два года в чистых условиях. Тестовый набор должен включать напряжение пробоя, содержание воды, кислотное число и коэффициент диэлектрических потерь в соответствии с соответствующими методами испытаний МЭК.

Вопрос 5. Может ли внешнее загрязнение вызвать внутреннюю неисправность?Косвенно, да. Сильное загрязнение вводов может вызвать пробой, вызывающий нагрузку на изоляцию обмотки, а попадание влаги через поврежденные уплотнения разрушает масляную и бумажную изоляцию изнутри. Оба пути предотвращаются за счет целостности уплотнений и регулярной очистки.

Вопрос 6. Что следует указать при заказе для сильно загрязненного объекта?Укажите класс загрязнения площадки, требуемую длину пути утечки втулок, систему покрытия, соответствующую категории коррозионной активности ISO 12944, полностью герметичную или консервирующую конструкцию в зависимости от предпочтений, а также фитинги из нержавеющей стали для прибрежных зон.