中文简体Im riesigen und komplizierten Netzwerk des elektrischen Netzes, von Kraftwerken zu lokalen Verteilungsunterlagen, wird man durchweg ein kritisches Gerät finden: die Öl eingetaucht . Eine häufige Frage von Personen außerhalb des Elektrotechnik ist, warum diese wesentlichen Geräte mit Tausenden von Litern Mineralöl gefüllt sind. Die Antwort liegt in einer Kombination aus grundlegender Physik und praktischer Ingenieurwesen, die hauptsächlich auf Isolierung und Kühlung konzentriert ist.
Die Hauptfunktion: Elektrische Isolierung
Im Kern enthält ein Transformator eine primäre und sekundäre Wickelung um einen laminierten Stahlkern. Im Betrieb haben diese Wicklungen Strom bei extrem hohen Spannungen und überschreiten manchmal Hunderttausende von Volt. Das elektrische Potential zwischen diesen Wicklungen und dem geerdeten Tank des Transformators ist immens.
Luft ist ein schlechter Isolator bei diesen Spannungsniveaus und -Abständen. Um einen katastrophalen elektrischen Bogen oder einen Kurzschluss zwischen Komponenten zu verhindern, ist ein überlegenes Isoliermedium erforderlich. Transformatoröl, ein stark verfeinertes Mineralöl, besitzt eine hervorragende dielektrische Festigkeit - signifikant höher als Luft. Durch das Eintauchen des Kerns und der Wicklungen verhindert das Öl effektiv den elektrischen Abbau und stellt sicher, dass die internen Komponenten sicher voneinander und das Umstieg des Transformators isoliert sind.
Die kritische sekundäre Rolle: Wärmeabteilung
Transformatoren sind nicht 100% effizient. Energie geht hauptsächlich als Wärme aufgrund von Widerstandsverlusten in den Wicklungen (I2R -Verluste) und magnetischen Verlusten im Kern (Wirbelströme und Hysterese) verloren. Diese Wärme muss kontinuierlich abgelöst werden, um eine Überhitzung zu verhindern, die das Isolationspapier rund um die Wicklungen beeinträchtigen und letztendlich zu einem Transformatorversagen führen kann.
Oil -eingetauchte Transformatoren nutzen die hohen thermischen Kapazität und die konvektiven Eigenschaften des Öls zum Abkühlen. Wenn sich das Öl in Kontakt mit dem Kern und Wicklungen erhitzt, wird es weniger dicht und steigt. Kühler, dichtere Ölwaschbecken, um seinen Platz einzunehmen. Dieser natürliche Konvektionszyklus bewegt Wärme auf die Außenkühlerflossen des Transformators, wo er in die umgebende Luft aufgelöst wird. Bei größeren Transformatoren wird dieser Prozess häufig von Pumpen und Ventilatoren unterstützt, um die Kreislauf- und Kühlkapazität zu verbessern.
Zusätzliche Schutz- und diagnostische Vorteile
Das Öl dient mehreren anderen wichtigen Funktionen:
Erhaltung von Kern und Wicklungen: Das Öl schafft eine Umgebung, die das interne Papier und die Isolierung auf Cellulosebasis vor Feuchtigkeit und Sauerstoff schützt, die Korrosion verursachen und die Isoliereigenschaften im Laufe der Zeit verringern.
ARC -Unterdrückung: Im Falle eines internen elektrischen Bogens hilft das Öl, den Bogen zu löschen und seine anhaltende Ausbreitung zu verhindern, obwohl ein solches Ereignis normalerweise Gase erzeugt, die auf einen schwerwiegenden Fehler hinweisen.
Zustandsüberwachung: Das Öl selbst wirkt als diagnostisches Flüssigkeit. Durch die regelmäßige Stichprobe und Analyse des Öls können Techniker die Gesundheit des Transformators bewerten. Sie können testen für:
Dielektriefestigkeit: Um zu bestätigen, dass die Isolierfähigkeit hoch ist, bleibt hoch.
Wassergehalt: Wenn die Feuchtigkeit die Isoliereigenschaften reduziert.
Gelöste Gasanalyse (DGA): Das Vorhandensein und die Konzentration spezifischer Gase, die im Öl (wie Wasserstoff, Methan und Acetylen) gelöst sind, sind wichtige Indikatoren für die Entwicklung von Verwerfungen wie Überhitzung, partieller Entladung oder Lichtbogen.
Überlegungen und Wartung
Die Verwendung von Öl führt zwar sehr effektiv, führt zu spezifischen Überlegungen. Das Öl muss frei von Feuchtigkeit und Partikelverschmutzungen gehalten werden, um seine isolierenden Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus müssen als brennbare Substanz Maßnahmen vorhanden sein, um das Öl einzudämmen und das Brandrisiko zu verwalten, z. B. die Installation von Explosionswänden, Brandunterdrückungssystemen oder die Verwendung weniger flammbarer synthetischen Ester in Bereichen mit hohem Risiko.
Eine regelmäßige Wartung, einschließlich Öltests, Filtration und regelmäßiger Inspektion, ist daher obligatorisch, um die langfristige Zuverlässigkeit und Sicherheit eines Öltransformators zu gewährleisten.
Die Praxis des Tauchtransformatoren in Öl ist kein historisches Artefakt, sondern eine fortgesetzte, gut enginierte Lösung für die Zwillingsprobleme von Isolierung und thermischem Management. Der mit Öl eingetauchte Transformator bleibt aufgrund seiner nachgewiesenen Zuverlässigkeit, Effizienz und der wertvollen diagnostischen Daten, die sein Öl liefert, ein Eckpfeiler der modernen elektrischen Infrastruktur, um die stabile und kontinuierliche Übertragung und Verteilung der elektrischen Leistung zu gewährleisten.
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