Hoe speel silikaatgel die rol van higroskoop in die transformatorventilasiesisteem?

Die Rolle van Silikagel in Transformator Ademhalingssysteme

Silikagel (Silica Gel) is 'n algemeen gebruikte adsorbeerstof met uitstekende waterabsorberende eienskappe, wyd toegepas in kragtoerusting vir droogmaking en vochtpreventing. In transformator ademhalingssysteme funksioneer silikagel hoofsaaklik om vocht uit die lug wat die transformatorvat binnekom, te absorbeer, waardoor dit verhoed dat water in die olie en isolasie-materiaal binnedring, en dus die transformator se isolasievermoë beskerm.

1. Werkprinsipe van Silikagel

• Adsorpsie-meganisme: Silikagel het 'n groot aantal mikropore op sy oppervlak, wat watermolekules uit die lug kan adsorbeer. Wanneer lug deur die transformator ademer vloei, word die vocht deur die silikagel geabsorbeer, waardoor droë lug die vat kan binnekom.

• Omdraaibaarheid: Die adsorpsieproses van silikagel is omdraaibaar. Wanneer dit met vocht gesatineer is, kan dit deur verhitting herwin word, waarby die geabsorbeerde water vrygestel word en sy waterabsorberende vermoeë herstel word. Dit maak dit moontlik om silikagel te herbruik, wat sy leeftyd verleng.

2. Toepassing van Silikagel in Transformator Ademhalingssysteme

Ademer: Transformators word tipies met 'n ademer (ook bekend as 'n droogmaker ademer) toegerus wat die olievat met die atmosfeer verbind. Binnein die ademer filter silikagel die ingaande lug, wat verseker dat slegs droë lug die vat binnekom. Wanneer die interne temperatuur van die transformator verander, fluktureer die druk binne die vat ook, wat gasuitwisseling tussen die vat en die buitelug veroorsaak. Die silikagel in die ademer absorbeer vocht uit die lug, wat verhoed dat natte lug die vat binnekom.

Sealingsisteem: In sommige transformators word silikagel ook as 'n droogmaker in die sealingsisteem gebruik om vocht daarvan te verhoed dat dit deur swak gesegelde areas die vat binnekom.

Gevolge van Onvoldoende Vochtbeheer

As die vochtbeheer in 'n transformator onvoldoende is, kan vocht die vat binnekom en in die transformatorolie oplos of op die isolasie-materiaal deponeer, wat 'n reeks probleme kan veroorsaak wat die transformator se prestasie en leeftyd ernstig kan beïnvloed. Hieronder volg die hoofgevolge van onvoldoende vochtbeheer:

1. Degradasie van Isolasievermoë

• Impak op Isolasie-materiaal: Vocht verlaag die dielektriese sterkte van beide transformatorolie en vaste isolasie-materiaal (soos papier en vezel). Hoe meer die vochtinhoud, hoe hoër die dielektriese konstante van die isolasie-materiaal en hoe langer die inslagspanning, wat gedeeltelike ontlading of kortsluiting meer waarskynlik maak.

• Versnelde Ouderdom: Vocht versnel ook die ouderdomsproses van isolasie-materiaal, wat die transformator se leeftyd verkort. Onder hoë temperatuur-toestande kan vocht saam met oxidatie-produkte in die olie suuragtige stowwe vorm, wat die isolasie-materiaal verder korrumpeer.

2. Verswakking van Oliekwaliteit

• Te veel Vocht in Olie: Wanneer vocht die transformatorolie binnekom, verander dit die fisiese en chemiese eienskappe van die olie. Vocht bevorder oxidasie-reaksies in die olie, wat suuragtige stowwe en neerslag geneer, wat die olie se antioxidantevermoë en koelvermoë verlaag.

• Gereduseerde Warmte-oordrag: Vocht verlaag die termiese geleidbaarheid van die olie, wat die transformator se warmte-afvoer beïnvloed. Dit kan lei tot hoër werkingstemperature, wat die ouderdomsproses en skade aan isolasie-materiaal versnel.

3. Gedeeltelike Ontlading en Boogfoute

• Gedeeltelike Ontlading: Vocht verlaag die inslagspanning van die olie, veral in hoëspannings-transformators, wat die waarskynlikheid van gedeeltelike ontlading verhoog. Gedeeltelike ontlading skade nie net isolasie-materiaal nie, maar kan ook boogfoute veroorsaak, wat plotselinge transformator-uitval veroorsaak.

• Boogfoute: Ernstige vochtindringing kan boogfoute veroorsaak, wat potensieel brande of ontploffings kan veroorsaak, wat beduidende veiligheidsrisiko's vir die kragstelsel hê.

4. Korrusie van Kern en Windings

• Korrusie van Metale Komponente: Vocht wat die transformatorvat binnekom, kan in kontak kom met metale komponente soos die kern en windings, wat korrusie veroorsaak. Hierdie effek word versnel wanneer die olie suuragtige stowwe bevat, wat die meganiese sterkte van die metale komponente verlaag en die transformator se normale operasie beïnvloed.

• Winding Deformatie: Vocht kan die isolasie-lae van die windings laat sag of swel, wat windingdeformatie of kortsluiting veroorsaak. In ernstige gevalle moet die windings vervang word, wat onderhoudskoste verhoog.

5. Impak op Transformator Betroubaarheid

• Vereelde Uitslae: As gevolg van gedegradeerde isolasievermoë, verswakte oliekwaliteit en ander probleme, kan die transformator gereeld foutte ervaar, wat uitslae vir onderhoud vereis, wat die stabiliteit en betroubaarheid van die kragstelsel kan beïnvloed.

• Verkorte Leeftyd: Langtermyn onvoldoende vochtbeheer kan die ouderdomsproses van die transformator versnel, wat sy leeftyd verkort en die koste van onderhoud en vervanging verhoog.

Verzekering van Effektiewe Vochtbeheer

Om effektiewe vochtbeheer te verseker en die bogenoemde probleme te vermy, is die volgende maatreëls nodig:

• Regelmate Inspeksie van Silikagelstoestand: Silikagel verander kleur (gewoonlik van blou na rooi) wanneer dit vocht absorbeer. Dit moet vinnig vervang of herwin word wanneer dit gesatineer is om sy waterabsorberende vermoeë te handhaaf.

• Handhaaf Ademer Ventilasie: Verseker dat die ademer onversper is, sodat lug deur die silikagel kan vloei vir regte droogmaking. Vermy blokkades wat die lugvloei kan belemmer.

• Versterk Sealing: Inspekteer regelmatig die transformator se sealingsisteem om te verseker dat die vat goed gesegel is, wat voorkom dat vocht deur swak gesegelde areas binnekom.

• Monitor Vochtinhoud in Olie: Neem periodies monsters en analiseer die vochtinhoud in die transformatorolie om onvoldoende vochtbeheer vroeg tydens te ontdek en korrektiewe maatreëls te tref.

• Installeer Ontwateringstoerusting: Vir groot transformators of dié wat in vochtige omgewings werk, oorweeg om ontwateringstoerusting (soos droë lug-generators) te installeer om vochtbeheer te verbeter.

Opsomming

Silikagel speel 'n kritieke rol in transformator ademhalingssysteme deur effektief vocht uit die lug wat die vat binnekom, te absorbeer, wat die transformator se isolasievermoë en oliekwaliteit beskerm. As die vochtbeheer onvoldoende is, kan vocht die vat binnekom, wat 'n reeks probleme soos gedegradeerde isolasievermoë, verswakte oliekwaliteit, gedeeltelike ontlading, korrusie van metale komponente, en vermindering in transformator betroubaarheid en leeftyd, veroorsaak. Daarom is dit essensieel om die goeie toestand van silikagel te verseker en effektiewe vochtbeheermaatreëls te implementeer om die veilige en stabiele operasie van transformators te handhaaf.