Warum braucht ein ölgezogener Transformator Öl?

Ölgezogene Transformatoren sind das Rückgrat der elektrischen Stromübertragungs- und Verteilungsnetzwerke weltweit. Während der Kern und die Wicklungen die grundlegende Aufgabe der Spannungstransformation ausführen, spielt die umgebende dielektrische Flüssigkeit-Mineralöl oder zunehmend weniger entzündbare Alternativen-mehrere unverzichtbare Rollen, die für den Betrieb des Transformators, die Langlebigkeit und die Sicherheit von entscheidender Bedeutung sind. Das Verständnis dieser Funktionen zeigt, warum Öl nicht nur ein Füllstoff, sondern eine wesentliche Komponente ist.

Elektrische Isolierung:

Kernfunktion: Die Hauptaufgabe von Transformatoröl besteht darin, als elektrischer Isolator zu wirken. Die im Transformator vorhandenen Hochspannungen erfordern eine robuste Isolierung zwischen den lebenden Wicklungen, zwischen Wicklungen und dem geerdeten Kern sowie zwischen Wicklungen und dem Transformatortank.

Dielektriefestigkeit: Transformatoröl besitzt eine hohe dielektrische Festigkeit, signifikant höher als Luft. Diese Eigenschaft verhindert das elektrische Lichtbogen- oder Überschlag zwischen Komponenten, die mit unterschiedlichen Potentialen arbeiten, was zu katastrophalem Versagen führen kann. Das Öl füllt die Räume zwischen fester Isolierung (Papier, Pressebrett) und Leitern und beseitigt Lufttaschen, die zu teilweisen Entladungen führen könnten.

Wärmeabteilung (Kühlung):

Absorbing Wärme: Während des Betriebs erzeugen elektrische Verluste (I2R -Verluste in Wicklungen, Kernverluste) erhebliche Wärme innerhalb des Transformators.

Wärmeübertragung: Das Öl wirkt als hochwirksamer Kühlmittel. Es zirkuliert natürlich (oder über Pumpen in größeren Einheiten) aufgrund von Konvektionsströmen. Während das Öl über den erhitzten Kern und Wicklungen fließt, absorbiert es Wärme.

Wärmeabstoßung: Das erhitzte Öl bewegt sich dann in Richtung der Kühlflächen des Transformators - typischerweise Heizkörper oder Kühlflossen. Hier wird die Wärme in die umgebende Umgebungsluft abgeleitet. Dieser kontinuierliche Zyklus behält die interne Betriebstemperatur des Transformators innerhalb sicherer Entwurfsgrenzen bei und verhindert den thermischen Abbau der festen Isolierung (was bei Überhitzung schnell scheitern würde). Die effiziente Kühlung wirkt sich direkt auf die Belastungskapazität und Lebensdauer des Transformators aus.

Schutz gegen Oxidation und Feuchtigkeit:

Barrierefunktion: Das Öl erzeugt eine Barriere zwischen den inneren Komponenten des Transformators (hauptsächlich der Cellulosepapierisolierung und den Metallwicklungen/dem Kern) und atmosphärischem Sauerstoff.

Verhinderung der Oxidation: Die Minimierung der Sauerstoffversorgung verlangsamt den Oxidations- und Alterungsprozess sowohl des Öls selbst als auch vor allem die Celluloseisolierung. Die Oxidation verschlechtert die Isolationseigenschaften im Laufe der Zeit.

Feuchtigkeitskontrolle: Während Öl inhärent hygroskopisch ist (absorbiert Feuchtigkeit), verhindern ein gut gepflegtes Ölvolumen, die stimmungsvolle Feuchtigkeit direkt auf die kritische feste Isolierung zu verdichten und zu verschlechtern. Die Feuchtigkeit bei fester Isolierung reduziert seine dielektrische Festigkeit drastisch und beschleunigt das Altern.

ARC -Unterdrückung (Fehlerbedingung):

Interne Fehlerminderung: Im unglücklichen Ereignis eines internen elektrischen Fehlers (z. B. eines Kurzschlusss) spielt das Öl eine wichtige Rolle beim Lösen des resultierenden Bogens. Während der ARC extrem schädlich ist, hilft das Öl, den Bogenpfad schnell zuionisieren und zu löschen, wodurch der Fehler unmittelbar unmittelbar unmittelbar eskaliert. Diese Eindämmung kauft eine kritische Zeit für Schutzrelais, um den Transformator zu bedienen und zu isolieren.

Bedingungsüberwachung:

Diagnosemedium: Transformatoröl dient als wertvolles diagnostisches Werkzeug. Im Laufe der Zeit löst es Gase auf, die durch normale Alterungsprozesse und vor allem durch abnormale Bedingungen wie Überhitzung, teilweise Entladungen oder Lichtbögen erzeugt werden.

Gelöste Gasanalyse (DGA): Die regelmäßige Probenahme und Analyse der gelösten Gase im Öl (DGA) ist eine Hauptmethode zur Bewertung der inneren Gesundheit eines ölgezogenen Transformators. Spezifische Gase und ihre Konzentrationen können auf die Art und Schwere der Entwicklung von Problemen hinweisen und die Vorhersagewartung ermöglichen, bevor ein schwerwiegendes Versagen auftritt.

Das Öl in einem ölgezogenen Transformator ist alles andere als träge. Es ist eine multifunktionale Engineering-Flüssigkeit, die für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb von entscheidender Bedeutung ist. Die hohe dielektrische Festigkeit sorgt für die elektrische Integrität, seine effiziente Wärmeübertragungsfähigkeit verhindert eine gefährliche Überhitzung und bietet einen wesentlichen Schutz vor Umweltverschlechterung. Darüber hinaus fungiert es als erste Verteidigungslinie bei internen Fehlern und dient als unschätzbarer Indikator für den internen Zustand des Transformators. Ohne diese vom Öl ausgeführten wichtigen Funktionen wäre der zuverlässige, langfristige Betrieb von Hochleistungstransformatoren, die unserem elektrischen Netz untermauern, unmöglich. Alternativen wie Trockentransformatoren existieren für bestimmte Anwendungen, aber für die anspruchsvollen Anforderungen an Hochspannung, Hochkapazitätsstromtransformation bleiben ölgezogene Konstruktionen dominant, vor allem auf die einzigartigen Vorteile des Dielektrikums. .