Transformeroliereserver: Typer Struktur og Funktioner Forklaret

Introduktion til Transformeroliebeholder

Oliebeholderen er en vigtig olieopsamlingsenhed for transformatorer. Når belastningen på transformator øges og oljetemperaturen stiger, udvider den isolerende olie i tanken sig pga. varme, hvilket fører til, at overskydende olie flyder ind i beholderen. Omvendt, når temperaturen falder, flyder olien fra beholderen tilbage ind i tanken. Dette process gør det muligt at regulere olieniveauet automatisk, hvilket giver beholderen mulighed for både at opbevare og udfylde olie, og sikrer, at tanken altid er fuldt fyldt med olie.

Samtidig reducerer beholderen kontaktfladen mellem transformerolien og luften. Fugt, støv og oxideret olieslam, der absorberes fra luften, nedlægger sig i sedimentfangen nederst i beholderen, hvilket betydeligt sænker hastigheden af degradationsprocessen af transformerolien.

Struktur af Oliebeholderen

Beholderkroppen er en cylindrisk beholder lavet af samlede ståtplader, med et volumen på ca. 10% af det totale tankvolumen. Den er horisontalt monteret oven på tanken og forbundet med hovedtanken via en rørledning gennem en gasrelæ, hvilket tillader, at olieniveauet frit kan stige og falde med temperaturændringer. Under normale driftsforhold bør det minimale olieniveau i beholderen være højere end riseren på højspændingsbushingen; for bushinger med en sammenhængende struktur bør det minimale olieniveau være over toppen af bushingen. En glas olieniveaugang (eller olieniveaumåler) er installeret på siden af beholderen for realtidsovervågning af ændringer i olieniveauet.

Typer af Oliebeholder

I øjeblikket findes der tre hovedtyper af transformeroliebeholder:

• Kapseltype beholder: Har en gummi kapsel indeni, der adskiller transformerolien fra den eksterne atmosfære, mens den samtidig giver plads til termisk udvidelse og kontraktion.

• Membranetype beholder: Bruger en gummi membran til at adskille oljen fra luften og giver den nødvendige kapacitet til termisk udvidelse og kontraktion.

• Bølgetype beholder: Bruger en metal bellowsudvidelsesenhed til at adskille oljen fra atmosfæren og tage højde for ændringer i olievolumen. Bølgetyperne er inddelt i interne olie- og eksterne olietyper, hvor den interne olie-type yder bedre ydeevne, men har større størrelse.

Tætningsmetoder for Oliebeholder

• Åben type (ikke-tæthed) beholder: Transformerolien er direkte udsat for den eksterne luft. Dette design har dårlig tæthed, hvilket gør, at oljen let absorberer fugt og oksiderer, hvilket fører til for højt fugt- og gasindhold, som påvirker den sikre drift af transformator. Dette type er blevet i stor udstrækning afskaffet og findes kun i nogle lavspændings-, små kapacitets-transformatorer.

• Kapseltype beholder: Udstyret med en oliebestandig gummi kapsel indeni beholderen for at adskille oljen fra luften. Kapslen kommunikerer med atmosfæren gennem en åndepipe og tørring, og udvider og kontraherer sig med ændringer i olieniveauet. Imidlertid er kapslen følsom for aldring og sprukning, hvilket tillader, at fugt og luft trænger ind i oljen, hvilket fører til oljeafbrydning, reduktion af isolerende evne og øget dielektrisk tab. Regelbundet udskiftning af silicagel er nødvendig, og i alvorlige tilfælde kan oljerensering eller strømafbrydelse være nødvendig. Dens anvendelse mindskes gradvist.

• Membranetype beholder: Bruger en membranstruktur lavet af to lag nylonstof med chloropreen gummi imellem og beklædet med nitril gummi på ydersiden. Imidlertid har den høje krav til installations- og vedligeholdelsesprocedurer, med problemer såsom olielekkage og skade på gummi komponenter, som påvirker strømforsyningssikkerhed, pålidelighed og driftsrensning. Dens brug mindskes også gradvist.

• Metal bølgetype (intern olie) tæthedt beholder: Bruger en metal elastisk element som kompensator, en moden teknologi, der har været bredt anvendt i kraftsystemer i over 20 år, som udvider teknologien for plade-type metaludvidere, der anvendes i mærkesystemer.

• Intern olie vertikal beholder: Bruger bellows som oliebehaldere, med flere bellows forbundet parallel og placeret vertikalt på en base, med en ekstern støvovertræk tilføjet, og olievolumen kompensation opnået gennem den vertikale bevægelse af bellows, med en mest rektangulær form.

• Ekstern olie horizontal beholder: Bruger bellows som en luftpose, placeret vandret indeni beholdercylinderen, med isolerende olie fyldt mellem den ydre side af bellows og cylinderen, og indeni bellows forbundet med den eksterne luft. Olievolumen kompensation opnås gennem udvidelsen og kontraktionen af bellows, ændring af det interne volumen af beholderen, med en horisontalt placeret cylinderform.

Egenskaber af Metalbølgetype Oliebeholder

• Kernen indeholder en dæmper som trykbeskyttelsesenhed, der kan mildne effekten af pludselige stigninger i intern oliepres, på beholderkroppen. Når presset når grænsen, springer kernen for at slippe pres, beskytter transformatorkroppen og forbedrer driftsbegrænsning—en unik egenskab, der ikke findes i andre beholder.

• Kernen består af én eller flere bellowsenheder, med et eksternt beskyttelsesovertræk. Udendørs delen af kernen er udsat for atmosfæren, hvilket fremmer god varmeafgivelse og ventilation, stimulerer oljecirkulation, reducerer intern olietemperatur og forbedrer driftsbegrænsning.

• Olieniveaugangen bevæger sig synkront med kernes udvidelse og kontraktion, hvilket giver høj følsomhed. Ændringer i olieniveau kan direkte observeres gennem et seenunderlag på beskyttelsesovertræk, hvilket giver intuitive og pålidelige læsninger. En niveaularmgrænsekontakt er installeret på beskyttelsesovertræk, der opfylder kravene til ubemandet drift.

• Ingen falsk olie niveau-fænomen: Traditionelle beholder har svært ved at udslette luft helt, hvilket potentielt kan give falske olie niveauer. Dette design, med sin følsomme kernebevægelse og en balancestålplade, der skaber en let positiv tryk, udsletter effektivt intern luft, indtil det ønskede olie niveau er nået, eliminere falske olie niveauer.

• Metal bellows udvidere er ikke egnet til underbelastnings spændingsregulator olie tank: Spændingsregulator, en vigtig komponent af transformator, justerer ofte spænding baseret på belastningsforhold under drift. Buer, der dannes under justering, fører til oljeafbrydning og gasproduktion. Den begrænsede kapacitet af helt lukkede metal bellows udvidere hindrer gasfrigivelse, hvilket kræver hyppig venting på stedet. Derfor anbefaler producenter og brugere ikke at bruge helt lukkede metal bellows udvidere til små beholder af underbelastnings spændingsregulator.