Wie können wir die Dielektrizitätsstärke von Transformatorenöl erhöhen?

Wie man die Dielektrische Festigkeit von Transformatorenöl verbessert

Die Verbesserung der dielektrischen Festigkeit von Transformatorenöl ist entscheidend für die sichere und zuverlässige Betriebsführung von Transformern. Die dielektrische Festigkeit bezieht sich auf die maximale elektrische Feldstärke, die ein isolierendes Material aushalten kann, bevor es durchschlägt. Die dielektrische Festigkeit von Transformatorenöl wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, einschließlich der Ölqualität, des Verunreinigungsgehalts, der Feuchtigkeit, der Temperatur und mehr. Im Folgenden finden Sie einige effektive Methoden zur Verbesserung der dielektrischen Festigkeit von Transformatorenöl:

1. Entfernen von Feuchtigkeit

Prinzip: Feuchtigkeit ist einer der wichtigsten Faktoren, die die dielektrische Festigkeit von Transformatorenöl reduzieren. Wassermoleküle können unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes leitfähige Pfade bilden, was zu einem Abfall der Durchschlagspannung führt.

Methoden:

• Vakuumentwässerung: Verwenden Sie eine Vakuumbehandlung, um Feuchtigkeit aus dem Öl zu verdampfen. Vakuumentwässerungsgeräte können Feuchtigkeit bei niedrigeren Temperaturen wirksam entfernen, ohne die chemischen Eigenschaften des Öls zu beschädigen.

• Adsorptive Entwässerung: Verwenden Sie Trockner (wie Silicagel oder aktiviertes Aluminiumoxid), um Feuchtigkeit aus dem Öl zu absorbieren. Diese Trockner können in das Ölumlaufsystem eingesetzt werden, um kontinuierlich Feuchtigkeit zu absorbieren.

2. Entfernen von Verunreinigungen und Partikeln

Prinzip: Feststoffpartikel im Öl (wie Metallspäne, Fasern und Staub) können die dielektrische Festigkeit verringern, da sie Punkte der Konzentration des elektrischen Feldes werden können und den Durchbruchprozess beschleunigen.

Methoden:

• Filtration: Verwenden Sie hochwertige Filterelemente, um Feststoffpartikel aus dem Öl zu entfernen. Die Porengröße der Filterelemente sollte anhand der Partikelgröße ausgewählt werden, in der Regel zwischen 5 und 10 Mikron.

• Zentrifugalseparation: Verwenden Sie Zentrifugen, um schwere Verunreinigungen und Sedimente aus dem Öl zu trennen, insbesondere zur Entfernung größerer Partikel.

3. Entfernen von Gasen

Prinzip: In Lösung befindliche Gase im Öl (wie Luft, Sauerstoff und Stickstoff) können unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes Blasen bilden. Blasen haben einen viel geringeren dielektrischen Konstantenwert als Öl, was zu lokalen Entladungen und schließlich zum Durchschlag führt.

Methoden:

• Vakuumentgasung: Verwenden Sie eine Vakuumbehandlung, um gelöste Gase aus dem Öl zu entfernen. Vakuumentgasungsgeräte können bei niedrigen Drücken arbeiten, um Gase aus dem Öl entweichen zu lassen und somit die dielektrische Festigkeit zu verbessern.

• Wärmebehandlung: Das Erhitzen des Öls kann die Freisetzung von Gasen beschleunigen, es ist jedoch wichtig, die Temperatur zu kontrollieren, um eine Ölverschlechterung oder -zerlegung zu vermeiden.

4. Aufrechterhaltung der Ölreinheit

Prinzip: Verunreinigungen im Öl (wie Metallionen, saure Substanzen und Oxidationsprodukte) können die dielektrische Festigkeit verringern und den Alterungsprozess beschleunigen.

Methoden:

• Regelmäßige Probenahme und -analyse: Führen Sie regelmäßige Probenahmen und Analysen des Öls durch, um seine physikalischen und chemischen Eigenschaften zu überwachen. Häufige Tests umfassen Feuchtigkeitsgehalt, Säurezahl und dielektrische Festigkeit.

• Ölregeneration: Bei stark alterndem Öl verwenden Sie Ölregenerierungstechniken, um seine Leistung wiederherzustellen. Ölregeneration umfasst sowohl physische Reinigung (wie Filtration, Entwässerung und Entgasung) als auch chemische Reinigung (wie Adsorption und chemische Behandlung), um schädliche Substanzen zu entfernen.

5. Temperaturkontrolle

Prinzip: Höhere Temperaturen können die Viskosität des Öls verringern, die Diffusion und Aggregation von Verunreinigungen beschleunigen und die Alterung und Zersetzung des Öls fördern, was die dielektrische Festigkeit verringert.

Methoden:

• Kühlungssysteme: Installieren Sie effektive Kühlungssysteme, um die Temperatur des Transformatorenöls innerhalb eines vernünftigen Bereichs zu halten. Gängige Kühlmethoden umfassen Luftkühlung, Wasserkühlung und gezwungene Ölumlaufkühlung.

• Vermeidung von Überhitzung: Vermeiden Sie die Überlastung des Transformers, um extreme Öltemperaturen zu verhindern. Hohe Öltemperaturen verringern nicht nur die dielektrische Festigkeit, sondern verkürzen auch die Lebensdauer des Öls.

6. Verwendung hochwertigen Transformatorenöls

Prinzip: Verschiedene Arten von Transformatorenölen weisen unterschiedliche dielektrische Festigkeiten und Widerstandsfähigkeiten gegenüber Alterung auf. Die Auswahl hochwertigen Transformatorenöls kann die dielektrische Festigkeit erheblich verbessern und die Lebensdauer verlängern.

Methoden:

• Auswahl geeigneter Ölart: Basierend auf der spezifischen Anwendung und dem Betriebsumfeld des Transformers wählen Sie die passende Art von Transformatorenöl. Zum Beispiel haben Mineralöl, synthetisches Esteröl und Silikonöl jeweils ihre eigenen Vorteile und eignen sich für verschiedene Anwendungen.

• Hinzufügen von Antioxidantien: Einige Transformatorenöle enthalten Antioxidantien, die den Alterungsprozess verlangsamen und helfen, die dielektrische Festigkeit aufrechtzuerhalten.

7. Verhinderung des Ölalters

Prinzip: Mit der Zeit unterliegt Transformatorenöl Oxidation, Zersetzung und anderen Alterungsprozessen, die die dielektrische Festigkeit verringern können. Alterungsprodukte wie saure Substanzen und Schlammmaterialien verschlechtern weiterhin die Isoliereigenschaften des Öls.

Methoden:

• Antioxidative Maßnahmen: Implementieren Sie antioxidative Maßnahmen, um die Alterung des Öls zu verlangsamen. Dies kann die Kontrolle der Öltemperatur, die Minimierung des Kontakt mit Luft und das Vermeiden der Exposition gegenüber UV-Licht umfassen.

• Regelmäßiger Ölwechsel: Für stark alterndes Öl ersetzen Sie es durch neues Öl, um sicherzustellen, dass der Transformer korrekt arbeitet.

8. Verwendung von Ölreinigungsgeräten

Prinzip: Ölreinigungsgeräte können das Transformatorenöl kontinuierlich oder periodisch reinigen, um Feuchtigkeit, Gase, Verunreinigungen und Alterungsprodukte zu entfernen und es in optimalen Zustand zu halten.

Methoden:

• Online-Reinigung: Installieren Sie Online-Ölreinigungssysteme, um Verunreinigungen in Echtzeit zu überwachen und zu behandeln, um sicherzustellen, dass die dielektrische Festigkeit des Öls optimal bleibt.

• Offline-Reinigung: Entnehmen Sie regelmäßig das Transformatorenöl für eine Offline-Reinigung, bevor es wieder in den Transformer eingefügt wird.

9. Verhinderung der Ölverunreinigung

Prinzip: Externe Verunreinigungen (wie Staub, Feuchtigkeit und Chemikalien), die in das Transformatorenöl eindringen, können die dielektrische Festigkeit erheblich verringern. Daher ist die Verhinderung der Ölverunreinigung entscheidend.

Methoden:

• Geschlossenes System: Stellen Sie sicher, dass der Öltank und die Rohrsysteme des Transformers gut abgedichtet sind, um das Eindringen externer Verunreinigungen in das Öl zu verhindern.

• Atemfilter: Installieren Sie Atemfilter (wie Trockneratmer), um feuchte Luft vom Eindringen in den Öltank zu verhindern. Der Trockner (wie Silicagel) im Atmer absorbiert Feuchtigkeit und hält das Öl trocken.

10. Optimierung der Transformatorauslegung

Prinzip: Auch die Auslegung des Transformers kann die dielektrische Festigkeit des Öls beeinflussen. Eine gut ausgelegte Struktur kann Punkte der Konzentration des elektrischen Feldes reduzieren und das Risiko partieller Entladungen minimieren.

Methoden:

• Optimierung der Wicklung und Kernauslegung: Verbessern Sie die Anordnung der Wicklungen und des Kerns, um eine ungleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes zu reduzieren und übermäßige Konzentrationen des elektrischen Feldes zu vermeiden.

• Erhöhung der Isolierdistanz: Erhöhen Sie die Isolierdistanz zwischen den Wicklungen angemessen, um die Intensität des elektrischen Feldes zu reduzieren und die dielektrische Festigkeit des Öls zu verbessern.

Zusammenfassung

Die Verbesserung der dielektrischen Festigkeit von Transformatorenöl erfordert einen umfassenden Ansatz, der Faktoren wie das Entfernen von Feuchtigkeit, Verunreinigungen und Gasen, die Aufrechterhaltung der Ölreinheit, die Temperaturkontrolle, die Verwendung hochwertigen Öls, die Verhinderung des Ölalters und der Verunreinigung sowie die Optimierung der Transformatorauslegung berücksichtigt. Durch die Umsetzung geeigneter Wartungsmaßnahmen und technischer Lösungen kann die Lebensdauer des Transformatorenöls verlängert und die sichere und zuverlässige Betriebsführung von Transformern gewährleistet werden. Regelmäßige Überwachung der Ölqualität und zeitnahe Korrekturmaßnahmen sind entscheidend, um die optimale dielektrische Leistung des Transformatorenöls aufrechtzuerhalten.