Fylld distributionstransformator med mineralolja

Varför mineralolja?
Som du kanske redan vet är distributionstransformatorer fyllda med mineralolja den vanligaste typen av distributionstransformatorer. De är bland de viktigaste komponenterna och kan hittas i elektriska försörjningssystem runt om i världen.

Även om isoleringsoljan är en lättantändlig vätska har pålitligheten hos oljeindränkta transformatorer bevisats väl under många år i elförsörjningssystem där det är av yttersta vikt att säkerställa en säker elförsörjning.

Mineralolja är dock lättantändlig. Medan de flesta felvillkor inom transformatorernas virvlar vanligtvis resulterar i inget mer än ett oljeutflöde, är tändning möjlig, särskilt när en elektrisk båge bildas precis under oljens yta.

I sådana fall väljs ofta en torrtransformator eller en transformator fylld med en hög brandpunkt vätska för installation. Integriteten i isoleringssystemet i en oljeindränkt transformator beror delvis på oljans tillstånd. På de flesta etablerade elförsörjningsnät runt om i världen har det varit en vanlig praxis att tillåta transformatorer att "andas" naturligt när isoleringsvätskan expanderar och kontraherar med lasten.

Det har också erkänts att genomförandet av någon form av skyddssystem för att förhindra kontamination av isoleringsvätskan av luftföroreningar ger fördelen av en längre isoleringslivslängd, särskilt när belastningsfaktorer är höga.

För de flesta distributions transformatorer under 500 kVA installerade i världens tempererade zoner är det enklaste men fullt tillräckliga oljeskyddssystemet en silikagelavfuktande andningsapparat.

Under minskade lastvillkor passerar luften som dras in i transformatortanken först genom en oljebad för att filtrera bort fasta föroreningar. Därefter går den genom avfuktande silikagelkristaller, vilket effektivt tar bort fukt.

Den vanligaste typen av oljeskyddssystem involverar sannolikt en konservatör eller expansionsbehållare. Denna uppställning har en sump som fångar de flesta flyktiga föroreningar (som visas i figur 1 ovan).

Den enklaste sättet att förhindra oljekontamination är att sigla tanken från utluften och designa den för att motstå trycket genererat av den expanderande vätskakylmediet (Figur 2). På grund av gasens löslighet i olja förblir dessa tryck relativt låga och överskrider sällan 0.43 kg/cm² under stabila lastvillkor.

Uppkomsten av specialiserad maskineri som automatiskt vecklar och svetsar stålplåtar till djupa vågränder för att forma sidorna av transformatortanken har gjort vågrandade tankar mer kostnadseffektiva. Stålplåtarna brukar vara mellan 1,2 och 1,5 mm tjocka, vilket resulterar i en tank som är både lätt och kompakt. Dess mekaniska styrka hämtas från nära placerade, djupa vågränder.

Stålplåtar med bredd upp till 2000 mm och djup 400 mm gör det möjligt för transformatorer med kapacitet upp till 5000 kVA att kylas med denna metod. Men deras typiska användning är i distributionstransformatorer med kapacitet upp till 1600 kVA.

Flexibiliteten hos vågrandade paneler har lett till utvecklingen av den fullständigt siglade vågrandade tankdesignen. I denna design är tanken helt fylld, och expansionen av vätskan tas emot genom flexningen av tankväggarna. Vätskan i tanken har ingen kontakt med atmosfären, vilket hjälper till att bevara transformatorns isoleringssystem och minskar underhållskraven.

Vågrandade transformatortankdesigner har använts i över 30 år och anses nu som en pålitlig tankkonstruktionsmetod.