Spremnik za transformatorno ulje: Vrste strukture i funkcije objašnjenih

Uvod u konzervator transformatornog ulja

Konzervator je ključno spremište za ulje kod transformatora. Kada se opterećenje transformatora poveća i temperatura ulja poraste, izolativno ulje unutar rezervoara se širi od toplote, što dovodi do toga da prekomerno ulje teče u konzervator. S druge strane, kada temperatura opada, ulje iz konzervatora vraća se u rezervoar. Ovaj proces omogućava automatsko regulisanje nivoa ulja, omogućavajući konzervatoru da služi kako za čuvanje tako i za dopunjavanje ulja, osiguravajući da rezervoar ostane pun uljem.

U isto vreme, konzervator smanjuje površinu kontakta između transformatornog ulja i zraka. Vlažnost, prljavština i oksidirani mazni slam koji se apsorbiraju iz zraka naslagaju se na dnu konzervatora, značajno usporavajući degradaciju transformatornog ulja.

Struktura konzervatora ulja

Telokupljač konzervatora je cilindrični rezervoar napravljen od savarenih čelikastih ploča, sa zapreminom otprilike 10% ukupne zapremine rezervoara. Horizontalno je montiran na vrhu rezervoara i povezan je sa glavnim rezervoarom putem cijevi kroz gasni relej, omogućavajući slobodno penjanje i padanje nivoa ulja uz promene temperature. Pod normalnim radnim uslovima, minimalni nivo ulja u konzervatoru treba da bude viši od ispona visokonaponskog bushinga; za bushinge sa spojenim strukturom, minimalni nivo ulja treba da bude iznad vrha bushinga. Na strani konzervatora je instaliran stakleni indikator nivoa ulja (ili indikator nivoa ulja) za stvarno-vremenski monitoring promena nivoa ulja.

Tipovi konzervatora ulja

Trenutno postoje tri glavna tipa konzervatora transformatornog ulja:

• Kapsulasti konzervator: Sadrži gumeni kapsulator unutra, koji izoluje transformatorno ulje od spoljašnjeg atmosfera, pružajući prostor za termalnu ekspanziju i kontrakciju.

• Membranski konzervator: Koristi gumeni membran za odvojivanje ulja od zraka i pruža potrebnu zapreminu za termalnu ekspanziju i kontrakciju.

• Korugirani konzervator: Koristi metalni harmonički ekspanzioner za izolovanje ulja od atmosfere i pružanje prostora za promene zapremine ulja. Korugirani konzervatori su podijeljeni na interne i eksterne tipove, pri čemu interni tip pruža bolje performanse, ali je veći.

Metode zatvaranja konzervatora ulja

• Otvoreni (nezatvoreni) konzervator: Transformatorno ulje je direktno izloženo spoljašnjem zraku. Ovaj dizajn ima loše zatvaranje, čime se ulje lako može namagliciti i oksidirati, što dovodi do prekomerne sadržine vlage i gasa, što utiče na siguran rad transformatora. Ovaj tip je većinom fazoniran i nalazi se samo u nekim niskonaponskim, malim kapacitetima transformatora.

• Kapsulasti konzervator: Opsežen je gumenim kapsulatorom unutar konzervatora za izolaciju ulja od zraka. Kapsulator komunicira sa atmosferom putem disanjeg cijevi i sušila, ekspanzivirajući i kontrakcijom uz promene nivoa ulja. Međutim, kapsulator je podložan starenju i pucanju, što dovodi do ulaska vlage i zraka u ulje, što dovodi do degradacije ulja, smanjenja izolacionih performansi i povećanja dielektričnih gubitaka. Regularna zamena silikagela je potrebna, a u težim slučajevima može biti potrebno filtriranje ulja ili isključivanje napajanja. Njegova primena se postepeno smanjuje.

• Membranski konzervator: Koristi membransku strukturu sa dva sloja nilonske tkanine sa međusitnom hloroprenovom gumom i nitrilskom gumom na spoljnosti. Međutim, ima visoke zahteve za montažu i održavanje, sa problemima poput curenja ulja i oštećenja gumenih komponenti, što utiče na sigurnost, pouzdanost i čistoću rada. Njegova upotreba se takođe postepeno smanjuje.

• Metalni korugirani (interni ulj) zatvoreni konzervator: Koristi metalni elastični element kao kompenzator, zrelu tehnologiju koja se široko koristi u sistemima napajanja već preko 20 godina, proširujući tehnologiju metalnih platnih ekspanziona koristenu u instrument tranformatorima.

• Interni vertikalni konzervator: Koristi harmonike kao uljne posude, sa više harmonika povezanih paralelno i vertikalno instaliranih na bazu, dodatna vanjska zaštita od prašine, a kompenzacija zapremine ulja postiže se vertikalnim pokretom harmonika, sa uglavnom pravougaonom izgledom.

• Eksterni horizontalni konzervator: Koristi harmoniku kao zračnu blager, horizontalno postavljen unutar cilindra konzervatora, sa izolativnim uljem ispunitim između spoljne strane harmonike i cilindra, a unutrašnjost harmonike povezana sa spoljašnjim zrakom. Kompenzacija zapremine ulja postiže se ekspanzijom i kontrakcijom harmonike, menjajući unutrašnju zapreminu konzervatora, sa horizontalno postavljenim cilindričnim izgledom.

Osobine metalnog korugiranog konzervatora ulja

• Jezgra je opremljena amortizerom kao uređaj za zaštitu od pritisaka, koji može umaniti uticaj naglog povećanja unutrašnjeg pritiska ulja na telokupljač konzervatora. Kada pritisak dostigne granicu, jezgra se razbija kako bi se oslobodio pritisak, štiti telo transformatora i povećava pouzdanost rada – jedinstvena osobina koja se ne nalazi u drugim konzervatorima.

• Jezgra se sastoji od jedne ili više jedinica harmonika, sa vanjskom zaštitnom ogrnom. Spoljna strana jezgre je izložena atmosferi, što omogućava dobru rasipu toplote i ventilaciju, poboljšavajući cirkulaciju ulja, smanjujući unutrašnju temperaturu ulja i povećavajući pouzdanost rada.

• Indikator nivoa ulja se sinkronizovano kreće sa ekspanzijom i kontrakcijom jezgre, obezbeđujući visoku osetljivost. Promene nivoa ulja mogu se direktno videti kroz prozor na zaštitnoj ogrni, pružajući intuitivne i pouzdane čitanje. Na zaštitnoj ogrni je instaliran prekidnik za alarm nivoa ulja, koji zadovoljava zahtev za neopravljeno radno stanje.

• Nema lažnog nivoa ulja: Tradicionalni konzervatori nemaju mogućnost da potpuno ispušta zrak, što može dovesti do lažnog nivoa ulja. Ovaj dizajn, sa osetljivim kretanjem jezgre i ravnotežnom čelikastom pločom koja stvara lagani pozitivni pritisak, efektivno ispušta unutrašnji zrak dok se ne dostigne željeni nivo ulja, eliminirajući lažni nivo ulja.

• Metalne harmonike ekspanziona nisu prikladne za rezervoare ulja za prekidnike sa opterećenjem: Prekidnik sa opterećenjem, ključni element transformatora, često prilagođava napon u skladu sa opterećenjem tokom rada. Lukovi generisani tokom prilagođavanja dovode do dekompozicije ulja i nastanka gasa. Ograničena zapremina potpuno zatvorenih metalnih harmonika ekspanziona sprečava oslobađanje gasa, zahtevajući česte ventile na mestu. Stoga proizvođači i korisnici ne preporučuju upotrebu potpuno zatvorenih metalnih harmonika ekspanziona za male konzervatore prekidnika sa opterećenjem.