Kuidas silikageel mängib higroosilise aine rolli transformatori ventileerimissüsteemis?

Silikaagel transformatortelje süsteemides

Silikaagel (Silica Gel) on tavaliselt kasutatav adsorbeeriv materjal, millel on suurepärased niiskuseadsorbeerimise omadused, laialdaselt kasutusel elektritööstuses kuivendamiseks ja niiskuse eest kaitsemiseks. Transformatorteljes süsteemides silikaagel peamiselt niiskuse absorbitsemiseks sisse tuleva õhust, et vett ei laskuda nafta ja eristusmaterjalidesse, nii kaitstes transformatori eristusomadusi.

1. Silikaageli tööpõhimõte

• Adsorbeerimismeetod: Silikaagelil on pindadel palju mikropoorid, mis võivad adsorbeerida õhuvee molekuleid. Kui õhk läbib transformatorteljekat, siis niiskus adsorbeeritakse silikaageliga, lubades kuiva õhku sisse tulla.

• Pöördumatusega: Silikaageli adsorbeerimisprotsess on pöördumatuline. Kui see on niiskusega täis, võib seda taasülitada külmendamise teel, vabastades adsorbeeritud veega ja taastades oma niiskuseadsorbeerimisoskus. See võimaldab silikaageliga mitmekordset kasutamist, pikendades selle eluajad.

2. Silikaageli rakendamine transformatorteljes süsteemides

Teljek: Transformatorites on tavaliselt teljek (tuntud ka kuivendusteljekuna), mis ühendab naftatanki atmosfääriga. Teljeku sees filtreerib silikaagel sisse tulevat õhku, tagades, et ainult kuiv õhk sisse tuleb. Kui transformatori sisemine temperatuur muutub, muutub ka tanki sees olev rõhk, mille tulemuseks on gaasi vahetus tanki ja välises keskkonna vahel. Teljeku sees olev silikaagel adsorbeerib õhu niiskuse, takistes niiskuse sisse tulekut.

Sülestussüsteem: Mõnes transformatoris kasutatakse silikaagelit ka sülestussüsteemis, et takista niiskuse sisse tulekut halvasti sületatud aladel.

Niiskuse kontrolli puudulikkuse tagajärjed

Kui transformatoris niiskuse kontroll on ebapiisav, saab niiskus sisse tulla ja lahustuda naftas või mahata eristusmaterjalidele, mis viib mitmesuguste probleemideni, mis võivad tõsiselt mõjutada transformatori toimivust ja eluajad. Allpool on nimetatud peamised ebapiisava niiskuse kontrolli tagajärjed:

1. Eristusomaduste heanemine

• Mõju eristusmaterjalidele: Niiskus vähendab nii transformatori nafta kui ka soliidsete eristusmaterjalide (nt papir ja kiud) dielektrilist tugevust. Kui niiskuse sisaldus suureneb, siis eristusmaterjalide dielektri konstant suureneb ja murdvool väheneb, muutes osalised laengud või lühikeseid ringlusid tõenäolisemaks.

• Kiirendatud vananemine: Niiskus kiirendab ka eristusmaterjalide vananemist, lühendades transformatori eluajad. Soojas olukorras võib niiskus kombinatsioonis nafta oksidega luua hapniks, mis edasi korroodeerib eristusmaterjale.

2. Nafta kvaliteedi heanemine

• Üleliigne niiskus naftas: Kui niiskus sisse tuleb, muutub nafta füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Niiskus soodustab nafta oksüdeerimist, lootes hapniks, mis vähendab nafta antiooksidi omadusi ja jahutuseffektiivsust.

• Soojuse leviku häirimine: Niiskus vähendab nafta soojuse juhtivust, mõjutades transformatori soojusväljastust. See võib tõsta töötemperatuuri, kiirendades eristusmaterjalide vananemist ja kahjustamist.

3. Osa laengud ja plahvatuslikud vead

• Osalised laengud: Niiskus vähendab nafta murdvoolu, eriti kõrgepingeliste transformatorites, suurendades osaliste laengute tõenäosust. Osalised laengud kahjustavad eristusmaterjale ja võivad viia plahvatuslike veadeni, mille tulemuseks on transformatori ootamatud seiskumine.

• Plahvatuslikud vead: Tõsine niiskuse sisse tulek võib viia plahvatuslike veadeni, mis võivad põhjustada tulekahjusid või plahvatusi, mõjutades elektrivõrgu turvalisust.

4. Joonikere ja -ringlite korroodeerimine

• Metallkomponentide korroodeerimine: Niiskus, mis sisse tuleb, võib kokku puutuda metallkomponentidega nagu joonikere ja -ringlid, korroodeerides neid. Selle mõju kiirendab naftas olevate hapniks, nõrgendades metallkomponentide mehaanilist tugevust ja mõjutades transformatori normaalset tööd.

• Ringlite deformatsioon: Niiskus võib muuta -ringlite eristuskihja, tekitades nende deformatsiooni või lühikeseid ringlusid. Tõsistel juhtudel võivad -ringlid vahetuda, suurendades hoolduskulusid.

5. Mõju transformatori usaldusväärsusele

• Sagedased seiskumised: Eristusomaduste heanemise, nafta kvaliteedi heanemise ja muude probleemide tõttu võib transformatoril esineda sagedaseid vigu, mille tulemuseks on seiskumised hoolduseks, mille tulemuseks on elektrivõrgu stabiilsuse ja usaldusväärsuse mõjutamine.

• Lühenev eluajad: Pikaajaline ebapiisav niiskuse kontroll kiirendab transformatori vananemist, lühendades selle eluajad ja suurendades hoolduse ja asendamise kulusid.

Tõhusa niiskuse kontrolli tagamine

Tõhusa niiskuse kontrolli tagamiseks ja vältimaks eelnimetatud probleeme on vajalikud järgmised meetmed:

• Silikaageli seisundi regulaarne kontroll: Silikaagel muutub värvi (tavaliselt sinist roheliseks), kui see adsorbeerib niiskust. See peaks olema kiiresti asendatud või taasülitatud, kui see on täis, et säilitada selle niiskuseadsorbeerimisoskus.

• Teljeku ventilatsiooni säilitamine: Tagage, et teljek jääb avatuks, lubades õhul liikuda silikaageli kaudu, et õiget kuivendamist saavutada. Vältige blokeeringuid, mis võivad õhu liikumist takistada.

• Sülestuse tugevdamine: Regulaarselt kontrollige transformatori sülestussüsteemi, et tagada, et tank on hästi sületatud, takistes niiskuse sisse tulekut halvasti sületatud aladel.

• Nafta niiskuse sisalduse jälgimine: Perioodiliselt analüüsige transformatori nafta niiskuse sisaldust, et varajasti tuvastada ebapiisav niiskuse kontroll ja võtta parandusmeetmeid.

• Niiskuse vähenemise seadmete paigaldamine: Suuremate transformatorite või neile, mis töötavad niiskes keskkonnas, harkitakse paigaldada niiskuse vähenemise seadmeid (nt kuiva õhu genereatoreid), et tõsta niiskuse kontrolli tõhusust.

Kokkuvõte

Silikaagel mängib transformatorteljes süsteemides olulist rolli, efektiivselt adsorbeerides niiskust sisse tulevast õhust, kaitstes transformatori eristusomadusi ja nafta kvaliteeti. Kui niiskuse kontroll on ebapiisav, võib niiskus sisse tulla, viies mitmesuguste probleemideni, nagu eristusomaduste heanemine, nafta kvaliteedi heanemine, osalised laengud, metallkomponentide korroodeerimine ja transformatori usaldusväärsuse ning eluajad vähendamine. Seetõttu on oluline tagada silikaageli hea seisund ja rakendada tõhusaid niiskuse kontrollimeetmeid, et säilitada transformatori ohutu ja stabiilse töö.