Como podemos aumentar a resistencia dieléctrica do aceite do transformador

Como mellorar a resistencia dieléctrica do aceite do transformador

Aumentar a resistencia dieléctrica do aceite do transformador é crucial para garantir o funcionamento seguro e fiable dos transformadores. A resistencia dieléctrica refírese á máxima intensidade de campo eléctrico que un material aislante pode soportar antes de romperse. A resistencia dieléctrica do aceite do transformador está influenciada por varios factores, incluíndo a calidade do aceite, o contido de impurezas, a humidade, a temperatura, e máis. Abaixo están varias métodos eficaces para mellorar a resistencia dieléctrica do aceite do transformador:

1. Eliminar a humidade

Principio: A humidade é un dos principais factores que reducen a resistencia dieléctrica do aceite do transformador. As moléculas de auga poden formar camiños conductivos baixo a influencia dun campo eléctrico, levando a unha diminución da tensión de ruptura.

Métodos:

• Desidratación ao vacío: Utilizar o tratamento ao vacío para evaporar a humidade do aceite. O equipo de desidratación ao vacío pode eliminar eficazmente a humidade a temperaturas máis baixas, evitando danos nas propiedades químicas do aceite.

• Desidratación por adsorción: Utilizar dessecantes (como gel de sílice ou alúmina activada) para absorber a humidade do aceite. Estes dessecantes poden colocarse no sistema de circulación do aceite para absorber continuamente a humidade.

2. Eliminar as impurezas e partículas

Principio: As partículas sólidas no aceite (como virutas de metal, fibras e polvo) poden diminuir a súa resistencia dieléctrica porque poden converterse en puntos de concentración do campo eléctrico, acelerando o proceso de ruptura.

Métodos:

• Filtración: Utilizar elementos de filtro de alta eficiencia para eliminar as partículas sólidas do aceite. Os tamaños de poro dos elementos de filtro deben seleccionarse en función do tamaño das partículas, xeralmente entre 5 e 10 micras.

• Separación centrífuga: Utilizar centrífugas para separar as impurezas pesadas e os sedimentos do aceite, especialmente útil para eliminar partículas maiores.

3. Eliminar os gases

Principio: Os gases disueltos no aceite (como aire, oxíxeno e nitróxeno) poden formar burbuxas baixo a influencia dun campo eléctrico. As burbuxas teñen unha constante dieléctrica moito menor que o aceite, levando a descargas localizadas e eventualmente a unha ruptura.

Métodos:

• Degaseificación ao vacío: Utilizar o tratamento ao vacío para eliminar os gases disueltos do aceite. O equipo de degaseificación ao vacío pode operar a presións baixas para permitir que os gases escapen do aceite, mellorando así a súa resistencia dieléctrica.

• Tratamento térmico: Calentar o aceite pode acelerar a liberación de gases, pero é importante controlar a temperatura para evitar a degradación ou decomposición do aceite.

4. Mantener a limpeza do aceite

Principio: Os contaminantes no aceite (como íons metálicos, substancias ácidas e produtos de oxidación) poden reducir a súa resistencia dieléctrica e acelerar o proceso de envellecemento.

Métodos:

• Muestreo e análise regular: Realizar muestreos e análises regulares do aceite para monitorizar as súas propiedades físicas e químicas. As probas comúns inclúen o contido de humidade, valor ácido e resistencia dieléctrica.

• Regeneración do aceite: Para aceites seriamente envellecidos, utilizar técnicas de regeneración do aceite para restaurar o seu rendemento. A regeneración do aceite inclúe tanto a purificación física (como filtración, deshidratación e degaseificación) como a purificación química (como adsorción e tratamento químico) para eliminar substancias nocivas.

5. Controlar a temperatura

Principio: As temperaturas máis altas poden reducir a viscosidade do aceite, acelerar a difusión e agregación de impurezas, e promover o envellecemento e a descomposición do aceite, todos os cales reducen a súa resistencia dieléctrica.

Métodos:

• Sistemas de refrigeración: Instalar sistemas de refrigeración eficaces para manter o aceite do transformador dentro dun rango de temperatura razonable. Os métodos de refrigeración comúns inclúen refrigeración por aire, por auga e por circulación forzada de aceite.

• Evitar o sobreaquecemento: Evitar a sobrecarga do transformador para evitar temperaturas excesivas do aceite. As temperaturas elevadas do aceite non só reducen a resistencia dieléctrica, senón que tamén acortan a vida útil do aceite.

6. Utilizar aceite de transformador de alta calidade

Principio: Diferentes tipos de aceites de transformador teñen resistencias dieléctricas e resistencias ao envellecemento variadas. A selección de un aceite de transformador de alta calidade pode mellorar significativamente a súa resistencia dieléctrica e estender a súa vida útil.

Métodos:

• Escoller o tipo de aceite adecuado: En función da aplicación específica e do entorno de funcionamento do transformador, escoller o tipo adecuado de aceite de transformador. Por exemplo, o aceite mineral, o aceite éster sintético e o aceite de silicone cada un ten as súas propias vantaxes e son adecuados para diferentes aplicaciones.

• Adición de antioxidantes: Algúns aceites de transformador contén antioxidantes que poden ralentizar o proceso de envellecemento, axudando a manter a súa resistencia dieléctrica.

7. Prevenir o envellecemento do aceite

Principio: Con o tempo, o aceite do transformador sufre oxidación, descomposición e outros procesos de envellecemento, que poden reducir a súa resistencia dieléctrica. Os produtos de envellecemento, como substancias ácidas e lodo, deterioran adicionalmente as propiedades aislantes do aceite.

Métodos:

• Medidas antioxidantes: Implementar medidas antioxidantes para ralentizar o envellecemento do aceite. Isto pode incluír o control da temperatura do aceite, minimizar o contacto co aire e evitar a exposición á luz ultravioleta.

• Substitución regular do aceite: Para aceites seriamente envellecidos, substituílo por aceite novo para asegurar que o transformador funcione correctamente.

8. Utilizar equipos de purificación do aceite

Principio: Os equipos de purificación do aceite poden limpar o aceite do transformador de forma continua ou periódica, eliminando a humidade, os gases, as impurezas e os produtos de envellecemento para mantelo en óptimas condicións.

Métodos:

• Purificación en liña: Instalar sistemas de purificación de aceite en liña para monitorizar e tratar os contaminantes en tempo real, asegurando que a resistencia dieléctrica do aceite se mantenga na súa mellor condición.

• Purificación off-line: Periodicamente retirar o aceite do transformador para unha purificación off-line antes de reinxectalo no transformador.

9. Prevenir a contaminación do aceite

Principio: Os contaminantes externos (como polvo, humidade e químicos) que entran no aceite do transformador poden reducir significativamente a súa resistencia dieléctrica. Polo tanto, prevenir a contaminación do aceite é esencial.

Métodos:

• Sistema hermético: Asegurar que o tanque de aceite e os sistemas de tubería do transformador están ben selados para evitar que os contaminantes externos entren no aceite.

• Respiradores: Instalar respiradores (como respiradores con dessecante) para evitar que o aire húmido entre no tanque de aceite. O dessecante (como gel de sílice) no respirador absorbe a humidade, mantendo o aceite seco.

10. Optimizar o deseño do transformador

Principio: O deseño do transformador tamén pode afectar a resistencia dieléctrica do aceite. Unha estrutura ben deseñada pode reducir os puntos de concentración do campo eléctrico e minimizar o risco de descargas parciais.

Métodos:

• Optimización do deseño das bobinas e do núcleo: Melorar a disposición das bobinas e do núcleo para reducir a distribución desigual do campo eléctrico e evitar a concentración excesiva do campo eléctrico.

• Aumentar a distancia de aislamento: Aumentar adequadamente a distancia de aislamento entre as bobinas para reducir a intensidade do campo eléctrico e mellorar a resistencia dieléctrica do aceite.

Resumo

Mellorar a resistencia dieléctrica do aceite do transformador require un enfoque comprehensivo, considerando factores como a eliminación da humidade, impurezas e gases, o mantenimento da limpeza do aceite, o control da temperatura, o uso de aceite de alta calidade, a prevención do envellecemento e da contaminación do aceite, e a optimización do deseño do transformador. Mediante a implementación de medidas de manutención apropiadas e soluciones técnicas, a vida útil do aceite do transformador pode ser prolongada, e o funcionamento seguro e fiable dos transformadores pode ser asegurado. A monitorización regular da calidade do aceite e as accións correctivas oportunas son clave para manter o rendemento dieléctrico óptimo do aceite do transformador.