Gids voor transformatorisolatoren: Functies structuur types en onderhoud

1. Functies van transformatorbuisjes

De kernfunctie van transformatorbuisjes is om de spoelvoeringen naar de externe omgeving te leiden. Ze dienen zowel als isolerende componenten tussen de voeringen en de olie-tank als fixatieapparatuur voor de voeringen.

Tijdens het gebruik van een transformator dragen buisjes continu belastingsstromen en in geval van een externe kortsluiting weerstaan ze kortsluitstromen. Daarom moeten transformatorbuisjes aan de volgende eisen voldoen:

• Specifieke elektrische sterkte en voldoende mechanische sterkte bezitten;

• Goede thermische stabiliteit hebben om tijdelijke oververhitting tijdens kortsluitingen te doorstaan;

• Een compacte en lichte constructie, uitstekende sluitingseigenschappen, sterke veelzijdigheid en gemakkelijk onderhoud hebben.

2. Externe structuur van buisjes

De externe componenten van een buisje omvatten: terminalplaten, aansluitverbindingen, regendeken, olieniveauglas, oliestoppen, olietanks, bovenste porceleinen hulzen, onderste schilden, hijsringen, oliestopkranen, naamplaatjes, ventilatiestoppen, aansluitbuisjes, onderste porceleinen hulzen en gelijkmatigheidsballen.

3. Interne structuur van buisjes

• Hoofdisolatiestructuur: Samengesteld uit een meervoudige cilindrische condensatorkern, gemaakt van oliegedrenkte kabelpapier en aluminiumfolie gelijkmatigheidelektroden; de externe isolatie wordt verleend door porceleinen hulzen, die ook fungeren als containers voor transformatorolie.

• Sluitingseigenschappen: Heeft een volledig gesloten structuur, waarbij het interne transformatorolie een onafhankelijk systeem vormt dat niet beïnvloed wordt door externe atmosferische omstandigheden.

• Aansluitmethode: Gebruikt een sterke veerverbinding, wat zowel de sluitingseigenschappen garandeert als compensatie biedt voor lengte-expansie/contractie veroorzaakt door temperatuurveranderingen.

De olietank boven op het buisje wordt gebruikt om de fluctuaties in olijniveau veroorzaakt door temperatuurveranderingen te compenseren, waardoor significante interne drukvariaties worden voorkomen; het olieniveauglas op de olietank kan het olijniveau tijdens het gebruik in real-time monitoren. De gelijkmatigheidsbal aan de staart verbetert de elektrischeldeverdeling, waardoor de isolatiedistances tussen de buisjestaaart en de aangesloten componenten of spullen wordt verkort.

Het kleine buisje op het einde van de schermrol van olie-papiere condensatorbuisjes kan worden gebruikt voor capaciteit, dielectrica verliesfactor tests en partiële ontlaadtests van transformatoren. Tijdens normaal gebruik moet dit kleine buisje betrouwbaar worden aangesloten. Bij het demonteren van het kleine buisje van het eindscherm moet men erop letten dat er geen rotatie of trekking van de kleine buisjestang optreedt, om de voeringbreuk of beschadiging van de koperfolie op het elektrodeplate te voorkomen.

4. Opstelling van driefase-transformatorbuisjes

Bij het bekijken van de hoogspanningsbuiszijde van de transformator, is de links-rechtsopstelling als volgt gelabeld:

• Hoogspanningszijde: O, A, B, C

• Middenspanningszijde: Om, Am, Bm, Cm

• Laagspanningszijde: O, a, b, c

5. Classificatie van buisjes op basis van isolatiemateriaal en -structuur

Buisjes kunnen worden ingedeeld in drie categorieën:

• Enkelvoudige isolatiebuisjes: Inclusief zuiver porceleinen buisjes en harsbuisjes;

• Samengestelde isolatiebuisjes: Verder verdeeld in olievulling, gelvulling en gasvulling buisjes;

• Condensatorbuisjes: Inclusief olie-papiercondensatorbuisjes en hars-papiercondensatorbuisjes.

6. Olie-papiercondensatorbuisjes

Volgens de stroomdraagstructuur kunnen olie-papiercondensatorbuisjes worden verdeeld in kabeldoorvoertype en buisstroomdraagtype. Waarvan het buisstroomdraagtype verder wordt ingedeeld in direct-aansluittype en staafdoorvoertype op basis van de aansluitmethode tussen de oliezijde-terminal en het buisje. Kabeldoorvoer en direct-aansluit buisstroomdraagbuisjes worden wijdverspreid gebruikt in energie-systemen, terwijl staafdoorvoer olie-papiercondensatorbuisjes minder courant zijn.

Het productieproces van de condensatorkern voor condensatorbuisjes is als volgt: Beginnend met een holle geleidende koperen buis als basis, wordt eerst een laag kabelpapier met een dikte van 0,08-0,12 mm strak gewikkeld als isolatielaag, gevolgd door een laag aluminiumfolie met een dikte van 0,01 mm of 0,007 mm als de condensatorschild; dit afwisselende wikkelen van kabelpapier en aluminiumfolie wordt herhaald totdat het vereiste aantal lagen en de dikte zijn bereikt.

Dit vormt een meervoudige seriecondensatorcircuit—waarbij de geleidende buis zich op het hoogste potentieel bevindt, en de buitenste aluminiumfolie aangesloten is (grondscherm). Volgens het principe van seriecondensatorspanningsverdeling, is de spanning tussen de geleidende buis en de grond gelijk aan de som van de spanningen tussen elke condensatorschildlaag, en de spanning tussen de schildlagen is omgekeerd evenredig met hun capaciteit. Dit zorgt ervoor dat de totale spanning gelijkmatig wordt verdeeld over de gehele isolatielaag van de condensatorkern, waardoor een compacte en lichte ontwerp voor het buisje wordt bereikt.