Hur spelar kiselgel rollen som fuktabsorberande medel i transformerutrustningens ventileringssystem?

Silica gelns roll i transformer andningsystem

Silica gel (Silica Gel) är en vanligt använd adsorbent med utmärkta fuktabsorberande egenskaper, som används vidt och brett inom elkraftutrustning för torkning och skydd mot fukt. I transformer andningsystem fungerar silica gel huvudsakligen för att absorbera fukt från luften som går in i transformertanken, vilket förhindrar att vatten tränger in i oljan och isoleringsmaterial, därmed skyddande transformerns isoleringsprestanda.

1. Silica gels arbetsprincip

• Adsorptionsmekanism: Silica gel har ett stort antal mikroporer på ytan, vilka kan adsorbera vattenmolekyler från luften. När luft passerar genom transformer andningsorganet absorberas fukten av silica gel, vilket gör att torr luft kan gå in i tanken.

• Reversibilitet: Adsorptionsprocessen hos silica gel är omvändbar. När den blir mättad med fukt kan den återställas genom uppvärmning, vilket frigör den absorberade fukten och återställer dess fuktabsorberande kapacitet. Detta tillåter silica gel att återanvändas, vilket förlänger dess livslängd.

2. Användning av silica gel i transformer andningsystem

Andningsorgan: Transformer är vanligtvis utrustade med ett andningsorgan (även kallat ett torkande andningsorgan) som ansluter oljetanken till atmosfären. Inuti andningsorganet filtrerar silica gel den inkommande luften, vilket säkerställer att endast torr luft går in i tanken. När den interna temperaturen i transformern ändras, fluktuerar också trycket i tanken, vilket orsakar gasbyte mellan tanken och yttre miljön. Silica gel i andningsorganet absorberar fukt från luften, vilket förhindrar att fuktig luft går in i tanken.

Sälsystem: I vissa transformer används silica gel också som torkämne i sälsystemet för att förhindra att fukt tränger in i tanken genom dåligt sälda områden.

Konsekvenser av otillräcklig fuktkontroll

Om fuktkontrollen i en transformer är otillräcklig kan fukt tränga in i tanken och lösa sig i transformeroljan eller deponera sig på isoleringsmaterial, vilket leder till en rad problem som kan allvarligt påverka transformerens prestanda och livslängd. Nedan följer de huvudsakliga konsekvenserna av otillräcklig fuktkontroll:

1. Försvagning av isoleringsprestanda

• Påverkan på isoleringsmaterial: Fukt minskar dielektriska styrkan både i transformerolja och fasta isoleringsmaterial (som papper och fiber). När fuktinnehållet ökar, stiger dielektriska konstanten för isoleringsmaterial, och nedbrytningsvoltaget minskar, vilket gör partiella utsläpp eller kortslutningar mer sannolika.

• Förhastad åldring: Fukt accelererar också åldringen av isoleringsmaterial, vilket förkortar transformerens livslängd. I högtemperaturförhållanden kan fukt kombineras med oxidationsprodukter i oljan för att bilda sura ämnen, vilket ytterligare korroderar isoleringsmaterial.

2. Förvärring av oljekvaliteten

• Överflödig fukt i oljan: När fukt tränger in i transformeroljan ändras dess fysiska och kemiska egenskaper. Fukt främjar oxidationsreaktioner i oljan, vilket genererar sura ämnen och nederlag, vilket minskar oljans antioxidativa kapacitet och kylverkan.

• Nedsatt värmeledning: Fukt minskar oljans termiska ledningsförmåga, vilket påverkar transformerens värmeavledning. Detta kan leda till högre driftstemperature, vilket accelererar åldringen och skadan av isoleringsmaterial.

3. Partiella utsläpp och bågefel

• Partiella utsläpp: Fukt minskar nedbrytningsvoltaget i oljan, särskilt i högspänningstransformer, vilket ökar sannolikheten för partiella utsläpp. Partiella utsläpp skadar inte bara isoleringsmaterial utan kan också leda till bågefel, vilket orsakar plötsliga transformerstopp.

• Bågefel: Allvarlig fuktinträngning kan resultera i bågefel, vilket potentiellt kan leda till brand eller explosion, vilket innebär betydande säkerhetsrisker för elkraftsystemet.

4. Korrosion av kärna och virvlar

• Korrosion av metallkomponenter: Fukt som tränger in i transformertanken kan komma i kontakt med metallkomponenter som kärnan och virvlarna, vilket orsakar korrosion. Denna effekt accelereras när oljan innehåller sura ämnen, vilket svässar metallkomponenternas mekaniska styrka och påverkar transformerens normala drift.

• Virvlardeformation: Fukt kan orsaka att isoleringslager runt virvlarna mjuknar eller sväller, vilket leder till virvlardeformation eller kortslutningar. I allvarliga fall kan virvlarna behöva bytas ut, vilket ökar underhållskostnaderna.

5. Påverkan på transformerens tillförlitlighet

• Frekventa stopp: P.g.a. försvagad isoleringsprestanda, förvärrad oljekvalitet och andra problem kan transformer uppleva frekventa fel, vilket kräver stopp för underhåll, vilket kan påverka elkraftsystemets stabilitet och tillförlitlighet.

• Förkortad livslängd: Långsiktig otillräcklig fuktkontroll kan accelerera åldringen av transformer, vilket förkortar dess livslängd och ökar kostnaderna för underhåll och ersättning.

Säkerställande av effektiv fuktkontroll

För att säkerställa effektiv fuktkontroll och undvika ovanstående problem är följande åtgärder nödvändiga:

• Regelbunden inspektion av silica gels tillstånd: Silica gel ändrar färg (typiskt från blå till rosa) när den absorberar fukt. Den bör snabbt bytas ut eller återställas när den blir mättad för att bibehålla dess fuktabsorberande kapacitet.

• Underhåll andningsorgans ventilation: Se till att andningsorganet förblir ostruken, vilket gör att luft kan passera genom silica gel för korrekt torkning. Undvik blockeringar som kan hindra luftflödet.

• Förstärkning av sälning: Inspektera regelbundet transformerens sälningssystem för att säkerställa att tanken är väl sälld, vilket förhindrar att fukt tränger in genom dåligt sällda områden.

• Övervakning av fuktinnehåll i oljan: Provkura och analysera regelbundet fuktinnehållet i transformeroljan för att tidigt upptäcka otillräcklig fuktkontroll och vidta korrigeringar.

• Installera avfuktningsekvipment: För stora transformer eller de som driftsätts i fuktiga miljöer, överväg att installera avfuktningsekvipment (som torkluftsgeneratorer) för att förbättra fuktkontrollen.

Sammanfattning

Silica gel spelar en avgörande roll i transformer andningsystem genom att effektivt absorbera fukt från luften som går in i tanken, vilket skyddar transformerens isoleringsprestanda och oljekvalitet. Om fuktkontrollen är otillräcklig kan fukt tränga in i tanken, vilket leder till en rad problem som försvagad isoleringsprestanda, förvärrad oljekvalitet, partiella utsläpp, korrosion av metallkomponenter och reducerad transformer tillförlitlighet och livslängd. Därför är det nödvändigt att säkerställa silica gels goda tillstånd och implementera effektiva fuktkontrollåtgärder för att upprätthålla transformerens säkra och stabila drift.