Analiza przyczyn nadmiernej utraty dielektrycznej oleju transformatorowego

Strata dielektryczna odnosi się do sumy strat polaryzacji i strat przewodnictwa spowodowanych przez olej transformatorowy pod działaniem przemiennego pola elektrycznego. Współczynnik strat dielektrycznych może odzwierciedlać właściwości izolacyjne transformatora, stopień starzenia oleju transformatorowego pod wpływem pola elektrycznego, utleniania i wysokiej temperatury oraz stopień zanieczyszczenia polarnymi zanieczyszczeniami transformatora i naładowanym koloidem w oleju. Podczas długotrwałego użytkowania transformatora stan roboczy oleju transformatorowego można odzwierciedlić za pomocą testu współczynnika strat dielektrycznych.

• Podczas instalacji transformatora występują zanieczyszczenia, takie jak pył w oleju lub stałych materiałach izolacyjnych. Po pewnym czasie pracy, zanieczyszczenia koloidalne stopniowo wytrącają się. Średnica cząstek koloidalnych transformatora jest bardzo mała (zwykle 10-gin-10 m), a dyfuzja jest powolna, ale ma pewną ilość energii aktywności.
• Cząsteczki mogą automatycznie aglomerować i zmieniać się z małych na duże. Jest to gruby układ dyspersyjny w niestabilnym stanie nierównowagowym. Gdy przekroczy zakres koloidalny, transformator osadza się z powodu grawitacji. Gdy dusza istnieje w oleju, a osad przekracza 0.02%, przewodnictwo może przekroczyć normalne przewodnictwo medium o kilka lub kilkadziesiąt razy, zwiększając tym samym wartość strat dielektrycznych.

Z perspektywy struktury produkcji transformatorów, niektórzy producenci transformatorów zrezygnowali z oczyszczania oleju (syfonu termicznego) z perspektywy zmniejszenia wycieku oleju w transformatorze, co ma pewien wpływ na zwiększenie współczynnika strat dielektrycznych oleju transformatorowego. Jeśli transformator jest wyposażony w oczyszczacz oleju, jest to korzystne dla stabilności jakości oleju izolacyjnego. Może on „wysysać” wewnętrzną wilgoć izolacji podczas pracy transformatora, poprawiać parametry elektryczne izolacji, a tym samym spowalniać wzrost wilgoci w izolacji.

Zakażenie bakteryjne transformatora jest spowodowane głównie przez infiltrację organizmów bakteryjnych podczas instalacji i remontu. Ze względu na zanieczyszczenie transformator zawiera wodę, powietrze, zwęgloną materię, materię organiczną, różne minerały i pierwiastki śladowe w oleju, co stanowi podstawowe warunki wzrostu, metabolizmu i rozmnażania się grzybów.

Ponieważ mikroorganizmy są bogate w białko i mają właściwości koloidalne, zanieczyszczenie oleju przez mikroorganizmy jest w rzeczywistości rodzajem zanieczyszczenia koloidami mikrobiologicznymi. Koloidy transformatorów mikrobiologicznych są naładowane, co zwiększa przewodność oleju, więc strata przewodności również wzrasta.

Olej transformatorowy znajduje się w całkowicie uszczelnionym, pozbawionym tlenu i bezświetlnym ciele, a mikroorganizmy w oleju są beztlenowe i fotofobowe. Wartość strat dielektrycznych zmniejszy się, gdy współczynnik strat dielektrycznych zostanie przetestowany po długim okresie przechowywania, zwłaszcza gdy zostanie umieszczony w bezbarwnej, przezroczystej szklanej butelce. Obciążenie przenoszone przez transformator w różnych okresach jest różne, a temperatura robocza oleju jest różna. Szybkość reprodukcji mikroorganizmów w różnych temperaturach jest również różna. Temperatura oleju mieści się w zakresie 50 stopni ~ 70 stopni, a szybkość reprodukcji jest najszybsza, więc strata dielektryczna wzrasta stosunkowo szybko. Dlatego temperatura ma duży wpływ na wzrost mikroorganizmów w oleju i jego wydajność. Ogólnie rzecz biorąc, współczynnik strat dielektrycznych zimą jest stosunkowo stabilny.

Zużycie lub korozja miedzianych elementów metalowych korpusu transformatora (takie jak zużycie wału pompy olejowej lub wirnika, korozja odsłoniętych miedzianych przewodów), poważne przegrzanie lub spalenie miedzianych przewodów uzwojenia itp. spowoduje rozpuszczenie się jonów miedzi w oleju, zwiększenie stężenia jonów miedzi w oleju transformatorowym i doprowadzi do zwiększonych strat dielektrycznych.

Chociaż materiały izolacyjne są suszone podczas procesu produkcji sprzętu elektrycznego, takiego jak transformatory, w głębokiej warstwie nadal znajduje się resztkowa wilgoć. Jeśli środki ochrony nie są odpowiednie podczas transportu i instalacji, materiały izolacyjne ponownie będą wilgotne, a układ oddechowy wchłonie wilgoć podczas pracy i przeniknie do oleju przez powierzchnię oleju. Ponadto podczas pracy stałego materiału izolacyjnego transformatora i transformatora wilgoć jest generowana z powodu utleniania i pękania termicznego oleju transformatorowego. Gdy olej izolacyjny ma temperaturę roboczą i jest w nim rozpuszczony tlen, jego utlenianie przyspieszy, wytwarzając kwasy organiczne i wodę, co spowoduje, że zawartość wilgoci w oleju przekroczy normę. W przypadku czystego oleju, gdy zawartość wody w oleju jest niska (np. 30 mg/l-40mg/l), ma to niewielki wpływ na stratę dielektryczną oleju, ale gdy zawartość wody w oleju jest większa niż 60 mg/l, jego współczynnik strat dielektrycznych gwałtownie wzrasta.