Zanieczyszczenie wilgocią jest jednym z najczęstszych i najbardziej destrukcyjnych ukrytych zagrożeń dla systemów izolacji transformatorów. Cząsteczki wody wnikają w izolację z papieru, tektury i żywicy, drastycznie zmniejszając rezystancję izolacji, obniżając napięcie wytrzymywane przeskoku i przyspieszając starzenie się dielektryka. W przypadku wszystkich transformatorów mocy pracujących przy napięciu 3 kV i wyższym znormalizowane suszenie izolacji jest obowiązkową procedurą produkcji i konserwacji, mającą na celu kontrolowanie zawartości wilgoci w izolacji w-zakwalifikowanych w branży progach i zapewnienie długoterminowej-stabilności operacyjnej. Jako typowy sprzęt do dystrybucji energii na zewnątrz i w przemyśle,transformator rozdzielczy wypełniony olejemjest bardzo podatny na wilgoć otoczenia podczas montażu, remontów i instalacji w terenie, co sprawia, że profesjonalne osuszanie ma kluczowe znaczenie dla jego kwalifikowanego uruchomienia.
W rzeczywistych scenariuszach inżynieryjnych wiele urządzeń-o średniej mocy, takich jak transformator wypełniony olejem o mocy 500 kva, cierpi na niewyjaśnioną niską rezystancję izolacji i błędy wyzwalania po pracy w porze deszczowej, co jest głównie spowodowane niecałkowitym suszeniem lub niestandardowym usuwaniem wilgoci podczas poprzedniej konserwacji. Różne procesy suszenia różnią się znacznie pod względem równomierności ogrzewania, głębokości usuwania wilgoci i cyklu konstrukcyjnego. Wybór rozsądnej metody suszenia i ścisła kontrola parametrów procesu jest kluczem do wyeliminowania ukrytych wad izolacji.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD jest profesjonalnym producentem-pełnoseryjnego sprzętu do przesyłania i dystrybucji mocy. Firma produkuje głównie transformatory mocy zanurzone w oleju, transformatory mocy-suche, transformatory mocy z trójwymiarowym-z uzwojonym rdzeniem zanurzone w oleju, transformatory mocy z suchym-typu trójwymiarowym-z uzwojonym rdzeniem, transformatory górnicze-suche-wybuchowe, podstacje mobilne odporne na wybuch w górnictwie-, transformatory mocy ze stopów amorficznych, transformatory mocy z regulacją napięcia obciążenia, transformatory suche-do lokomotyw, a także podstacje prefabrykowane, podstacje modułowe, podstacje typu box dla farm wiatrowych-, rozdzielnice wysokiego i niskiego napięcia oraz inny sprzęt przesyłowy i dystrybucyjny. Wszystkie transformatory rozdzielcze wypełnione olejem iTransformator olejowy o mocy 500 kvaprodukty przechodzą standardowe suszenie fabryczne i rygorystyczne testy izolacji, aby zapewnić-długoterminową stabilną pracę w wilgotnym i złożonym środowisku.
Ⅰ. Standardy kwalifikacji do suszenia izolacji i obowiązujące scenariusze
Suszenie transformatora ma na celu odparowanie wilgoci wewnętrznej i gazu resztkowego uwięzionego w warstwowych strukturach izolacyjnych, stabilizację parametrów dielektrycznych i wydłużenie żywotności sprzętu. W przypadku transformatorów-wysokonapięciowych zawartość wilgoci w izolacji wewnętrznej musi być kontrolowana na poziomie poniżej 0,5%. Uniwersalne w branży kryteria akceptacji obejmują wytrzymałość dielektryczną oleju, rezystancję izolacji i współczynnik strat dielektrycznych, zapewniając stałą i możliwą do oceny jakość suszenia.
Standardowe wskaźniki kwalifikacji suszenia definiowane są następująco: Po pierwsze, napięcie przebicia oleju izolacyjnego nie powinno być niższe niż 75% wartości testu fabrycznego; po drugie, rezystancja izolacji uzwojenia powinna utrzymywać się na poziomie nie mniejszym niż 70% normy fabrycznej; po trzecie, styczna strat dielektrycznych nie może przekraczać 130% pierwotnej wartości testu fabrycznego. Każdy parametr przekraczający limit wskazuje na niepełne wyschnięcie i ukryte ryzyko izolacji.
Suszenie w terenie jest obowiązkowe w trzech typowych scenariuszach: wymiana uzwojenia lub izolacji podczas remontu; długotrwałe-wystawienie rdzenia i zespołu uzwojenia na działanie otaczającego powietrza poza określonym limitem czasu; oraz utrzymująca się niska rezystancja izolacji lub niezadowalający współczynnik polaryzacji i współczynnik absorpcji mierzony podczas rutynowych badań.
Ⅱ. Cztery główne technologie suszenia transformatorów i porównanie inżynierii
W połączeniu z-warunkami budowy i poziomami napięcia na miejscu metody suszenia transformatorów dzielą się głównie na suszenie z nagrzewaniem indukcyjnym, suszenie gorącym powietrzem, konwencjonalne suszenie próżniowe i suszenie próżniowe w fazie gazowej. Każdy proces ma unikalne zalety i ograniczenia, odpowiednie dla sprzętu o różnej pojemności i napięciu.
1. Suszenie poprzez nagrzewanie indukcyjne
Metoda ta nawija cewki wzbudzenia na zewnątrz oryginalnego zbiornika oleju i wykorzystuje ciepło prądu wirowego generowane na ścianie zbiornika do integralnego suszenia. Proces charakteryzuje się prostą obsługą i brakiem konieczności demontażu. Podczas rzeczywistej pracy temperatura ścian zbiornika musi być kontrolowana w zakresie 115–120 stopni, a temperatura wewnętrznego rdzenia i uzwojenia nie powinna przekraczać 90–95 stopni, aby uniknąć starzenia termicznego izolacji. W konstrukcji zwykle wybiera się przewody o przekroju 35–50 mm² o stałym natężeniu 150 A, z-odpornymi na wysokie temperatury uszczelkami izolacyjnymi wyściełanymi pomiędzy cewką a ścianą zbiornika w celu zapewnienia izolacji i ochrony przed izolacją cieplną. Ta metoda jest szeroko stosowana do{{12}suszenia na miejscu średnich i małych transformatorów rozdzielczych.
2. Suszenie gorącym powietrzem
Suszenie gorącym powietrzem tworzy prostą zamkniętą komorę suszącą wokół transformatora, wykorzystując piece elektryczne lub wężownice parowe do ciągłego dostarczania suchego gorącego powietrza. Aby poprawić sprawność cieplną, szczelina pomiędzy ścianą komory a urządzeniem powinna być kontrolowana w granicach 200 mm. Objętość gorącego powietrza obliczana jest na podstawie objętości komory, a moc grzewcza odpowiada różnicy temperatur pomiędzy powietrzem wlotowym a temperaturą otoczenia. Podczas pracy temperatura na wlocie wzrasta stopniowo, maksymalnie do 95 stopni. Na wlocie powietrza należy zamontować filtry siatkowe, które zablokują kurz i iskry. Gorące powietrze powinno krążyć od dołu do góry, aby zapewnić równomierne ogrzewanie i płynne odprowadzanie wilgoci.
3. Konwencjonalne suszenie próżniowe
Jako tradycyjny proces głównego nurtu, suszenie próżniowe podgrzewa zespół transformatora do około 105 stopni pod ciśnieniem atmosferycznym, a następnie usuwa wewnętrzną wilgoć poprzez pompowanie próżniowe. Struktura sprzętu jest prosta i łatwa w obsłudze. Jednakże przenoszenie ciepła opiera się całkowicie na konwekcji powietrza, co powoduje nierówną temperaturę wewnętrzną i zewnętrzną. W przypadku transformatorów wysokiego-napięcia i dużej-pojemności z grubymi warstwami izolacji cykl wstępnego nagrzewania może przekroczyć 100 godzin przy niepełnym, głębokim osuszaniu, co jest odpowiednie tylko w przypadku konwencjonalnych urządzeń niskiego i średniego napięcia.
4. Suszenie próżniowe w fazie gazowej
Suszenie próżniowe w fazie gazowej to-wysoko zaawansowany proces precyzyjnego suszenia dużych transformatorów-wysokonapięciowego. Jako nośnik ciepła przyjmuje opary nafty. Para skrapla się na powierzchni uzwojenia i uwalnia ciepło utajone-o dużej gęstości, zapewniając równomierne i szybkie nagrzewanie całej struktury izolacyjnej. Dzięki wysokiej wartości ciepła parowania metoda ta umożliwia dokładne i głębokie osuszanie przy minimalnym uszkodzeniu izolacji. Chociaż koszt sprzętu i złożoność procesu są wyższe, jest to standardowe rozwiązanie do suszenia dla dużych transformatorów mocy o napięciu 110 kV i większym.
Ⅲ. Kryteria akceptacji po-suszeniu
Różne tryby ogrzewania mają ujednolicone granice kontroli temperatury: maksymalna temperatura-wolnego od oleju korpusu transformatora nie może przekraczać 95 stopni; temperatura oleju podczas suszenia-nie może być wyższa niż 80 stopni, aby zapobiec starzeniu się oleju izolacyjnego i pogorszeniu jego wydajności. Jeśli suszenie spowodowane-olejem nie poprawi skutecznie rezystancji izolacji, należy spuścić cały olej izolacyjny w celu umożliwienia-głębokiego suszenia bez oleju.
W przypadku wysychania-oleju, rezystancję izolacji i napięcie przebicia oleju należy sprawdzać co 4 godziny. Suszenie można zakończyć dopiero wtedy, gdy oba wskaźniki utrzymają się nieprzerwanie przez 6 godzin, co skutecznie pozwala uniknąć niewykwalifikowanych ukrytych wad spowodowanych niewystarczającym czasem suszenia.
Ⅳ. Najważniejsze środki ostrożności w przypadku-konstrukcji osuszającej na miejscu
Suszenie inne niż{0}}próżniowe wymaga posiadania niezawodnych otworów wentylacyjnych w pokrywie zbiornika, aby zapewnić terminowe odprowadzanie odparowanej wilgoci. W przypadku-konstrukcji grzewczych przenoszących olej, ściana zewnętrzna musi być owinięta certyfikowanymi, niepalnymi-materiałami termoizolacyjnymi, takimi jak tkanina z włókna szklanego i filc izolacyjny-odporny na wysoką temperaturę, z skonfigurowanymi pełnymi zabezpieczeniami przeciwpożarowymi.
Kontrola temperatury i kontrola stopnia podciśnienia to dwa podstawowe czynniki określające jakość suszenia. Odkurzanie w niskiej-temperaturze na wczesnym etapie zahamuje wzrost temperatury i wytrącanie się wilgoci. Stopień podciśnienia należy stopniowo zwiększać po wzroście temperatury wewnętrznej do 70–80 stopni. Po 1–2 godzinach suszenia wewnętrzna objętość pary zmienia się w sposób ciągły i wymagana jest odpowiednia regulacja podciśnienia, aby zapewnić równomierną i dokładną wydajność osuszania.
Po wyschnięciu konstrukcji należy przeprowadzić pełny zestaw badań właściwości izolacyjnych. Z wyjątkiem elementów związanych z szynami zbiorczymi, wszystkie elementy testowe są zgodne ze standardami testów-remontów i rozciągania rdzenia, co pozwala na kompleksową weryfikację efektu suszenia.
Ⅴ. Podstawowe czynniki wpływające na skuteczność suszenia
Wystarczający dopływ ciepła jest podstawową gwarancją efektywności suszenia. Duże i średnie-transformatory zawierają tony materiałów izolacyjnych o ogromnej pojemności magazynowania wody, co wymaga ciągłego i stabilnego dostarczania ciepła. Ponadto różnica ciśnień cząstkowych pary wodnej pomiędzy wnętrzem izolacji a ośrodkiem zewnętrznym określa szybkość dyfuzji wilgoci. Odpowiednie podniesienie temperatury i zmniejszenie ciśnienia parcjalnego otoczenia może przyspieszyć wytrącanie się wody.
Na współczynnik dyfuzji materiałów izolacyjnych wpływa zawartość wilgoci, temperatura i ciśnienie powietrza. Rozsądne zorganizowanie cyklu suszenia w oparciu o ostateczny kwalifikowany wskaźnik wilgotności może zrównoważyć jakość suszenia i wydajność konstrukcji.
Ⅵ. Wniosek
Suszenie transformatora jest zasadniczo termodynamicznym procesem dyfuzji wilgoci i ulatniania się pary wewnątrz systemu izolacyjnego. Wszystkie konwencjonalne technologie suszenia optymalizują skuteczność osuszania poprzez regulację parametrów temperatury i próżni. W zastosowaniach inżynieryjnych konieczne jest wybranie docelowego procesu zgodnie z poziomem napięcia sprzętu, jego wydajnością i-warunkami panującymi na miejscu. Rozsądne dopasowanie procesu i ustandaryzowana kontrola parametrów mają fundamentalne znaczenie dla wyeliminowania usterek związanych ze starzeniem się izolacji i wydłużenia żywotności transformatora.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDkładzie nacisk na udoskonaloną kontrolę procesu w produkcji i konserwacji transformatorów. We wszystkich transformatorach olejowych i transformatorach dystrybucyjnych olejowych o mocy 500 kva zastosowano adaptacyjne procesy suszenia w zależności od wydajności i charakterystyki napięcia, zapewniając stabilną wydajność izolacji i wysoką niezawodność operacyjną w różnych scenariuszach dystrybucji energii.