Transformatorni izolatori: Funkcija vrste i vodič za instalaciju

Transformatoriški izolatori: Vanjska izolacija i nosači struje

Izolatori transformatora predstavljaju glavne vanjske izolacijske uređaje montirane na spremniku transformatora. Vodiči s vijaka transformatora moraju proći kroz ove izolacijske izolatore, koji osiguravaju izolaciju između vodiča te između vodiča i spremnika transformatora, uz dodatnu funkciju mehaničkog čvršćenja vodiča.

Ovisno o naponu, izolatori transformatora dostupni su u nekoliko vrsta: porcelanski izolatori, uljani izolatori i kondenzatorski izolatori.

• Porcelanski izolatori često se koriste u transformatorima do 10 kV. Sastoje se od provodnog bakrenog štapa koji prolazi kroz porcelansku kućište, gdje zrak pruža unutarnju izolaciju.

• Uljani izolatori obično se koriste u transformatorima klase 35 kV. Ovi izolatori su ispunjeni izolacijskim uljem unutar porcelanske kućišta, kroz koje prolazi bakreni vodič, izoliran s uljem namočenim papirom.

• Kondenzatorski izolatori koriste se u visokonaponskim transformatorima preko 100 kV. Sastoje se od glavnog izolacijskog dijela (jezgra kondenzatora), gornjeg i donjeg porcelanskog kućišta, spojnog rukava, uljanog rezervoara (konzervatora), sklopne sprave, baze, gradijentnog prstena (korona stit), mjerilnog priključka, vodičnog priključka, gumenih prstenova i izolacijskog ulja.

Izolatori transformatora služe za izvod vodiča visokog i niskog naponskog vijaka iz uljanog spremnika. Ne samo da pružaju izolaciju između vodiča i zemlje, već igraju ključnu ulogu u čvršćenju vodiča. Kao jedan od nosača struje u transformatoru, izolatori neprekidno nose radnu struju tijekom normalne operacije i moraju izdržati struju kratkog spoja tijekom vanjskih grešaka.

Stoga se primjenjuju sljedeći zahtjevi na izolatore transformatora:

• Mora imati određenu električnu izolacijsku čvrstoću i dovoljnu mehaničku čvrstoću.

• Mora pokazivati dobri termalni stabilnost i sposobnost izdržavanja privremenog pregrejavanja tijekom uslova kratkog spoja.

• Treba biti kompaktni, laki, imati odličnu zatvorenost, visoku zamjenjivost i lakost održavanja.

Izolator je glavno sastavljen od jezgra kondenzatora, uljanog rezervoara, flanje i gornjeg/donjeg porcelanskog kućišta. Glavna izolacija je jezgro kondenzatora, formirano koncentričnim kapacitivnim slojevima povezanima u seriju. Ova sklopna jedinica smještena je unutar zapečaćene komore formirane gornjim i donjim porcelanskim kućištima, uljanim rezervoarom, flanjem i bazom. Komora je ispunjena obradjenim transformatorskim uljem, što rezultira uljeno-papirnatom izolacijskom strukturom. Protiv-uljna gumena prstenca koriste se na kontakt površinama između glavnih komponenti. Sve komponente su stisnute zajedno srednjom prednapreznom silom koja se primjenjuje putem skupa jakih opruga smještenih u uljanom rezervoaru, što osigurava hermetičnu zatvorenost cijelog izolatora.

Flanac opremljen je ventilatorskim plugom, uređajem za uzorkovanje ulja i priključcima za mjerenje dielektričnih gubitaka (tan δ) i djelomične razmjene (PD). Tijekom rada, zaštitni poklopac mjerilnog priključka mora biti instaliran kako bi se osigurala pouzdana zemlja ekrana (test tap); otvoreni uslovi su strogo zabranjeni.

Postoje dvije glavne metode spajanja izolatora i visokonaponskih vodiča transformatora:

• Tip prodora kabela

• Tip nosača struje s vodičnim štapom

Pregled izolatora transformatora prije instalacije:

Prije instalacije trebaju se provesti sljedeće provjere:

• Provjerite porcelansku površinu na pukotine ili oštećenja.

• Osigurajte da su unutrašnje površine vratnice flanca i gradijentnog prstena temeljito očišćene.

• Potvrdite da je izolator prošao sve potrebne testove.

• Za uljane izolatore, provjerite da je indikacija razine ulja normalna i provjerite postoji li bilo kakva propuštanja ulja.

Izolatori moraju se koristiti pod uvjetima definiranim njihovom modelskom oznakom, i sljedeće opreme trebaju biti poštuju:

• Cjelovitost zatvorenosti: Osiguranje da izolator ostane zapečaćen ključno je za postizanje dugog životnog vijeka. Bilo koji točki zatvorenosti koje su pogođene tijekom instalacije ili održavanja moraju pažljivo biti vraćene u svoj originalni zapečaćeni stanje.

• Kontrola i prilagođavanje razine ulja: Razine ulja unutar izolatora trebala bi se redovito nadgledati tijekom rada. Ako je razine ulja previsoka ili pretinula, potrebno je prilagoditi.

• Ako je razine ulja previsoka, višak ulja može se sporim tempom isprazniti kroz plug za ispraznjava ulja na flanču.

• Ako je razine ulja pretinula, treba dodati kvalificirano transformatorsko ulje iste klase koja je navedena na oznaci kroz puni port uljanog rezervoara.

• Za izolatore s kontinuirano normalnim rezultatima testiranja ulja u godišnjim preventivnim testovima, interval između preventivnih testova može se odgovarajuće produžiti kako bi se smanjila učestalost uzorkovanja ulja. Bilo kakve probleme treba poslati proizvođaču. Izolator ne smije biti demontiran od strane korisnika.

Točan postupak uzorkovanja ulja:
Očistite područje oko pluga za ispraznjava ulja na flanču. Otvorite plug i sporo ubacite poseban uzorkovalni pipet u središnji navojni otvor pluga dok ne dotaknete unutarnji zglob. Zategnite pipet kako biste stisnuli gumeni zglob, omogućujući da transformatorsko ulje unutar izolatora protoci kroz pipet. Nakon uzorkovanja, obrnuto slijedite gore navedene korake kako biste vratili originalno zapečaćeno stanje.

Napomena: Pri uklanjanju pipeta, ne oslabljavajte plug za ispraznjava ulja. Ako dođe do oslabljenja, odmah zategnite plug odgovarajućim ključem.

Zemlja mjerilnog priključka:
Na flancu izolatora nalazi se mjerilni priključak. Kada se mjeri dielektrični gubitak ili djelomična razmjena, uklonite poklopac priključka i spojite vodič za testiranje—stud priključka je izoliran od flanča. Nakon testiranja, poklopac priključka mora biti sigurno vratiti kako bi se osigurala pouzdana zemlja. Mjerilni priključak nikada ne smije biti otvoren tijekom rada.

Napomena o mjerenju dielektričnih gubitaka:
Vrijednost dielektričnih gubitaka koja se mjeri na lokaciji na 10 kV može se razlikovati od fabričnih testnih podataka zbog utjecaja poput mjernog instrumenta, položaja izolatora i okolišnih uvjeta. Preporučljivo je koristiti visokonaponski Schering most za mjerenje, a podaci dobiveni pod visokim naponom trebaju se smatrati autoritetnim.