Qüvvə tranformatorlarında dielektrik arızaların təhlili və onların giderilməsi üçün tədbirlər
Ən Çox İstifadə Olunan Qüvvələndiricilər: Yağda Bədudduzulmuş və Kuru Polimer Qüvvələndiricilər
İndiki zamanda ən çox istifadə olunan iki qüvvələndirici yağda bədudduzulmuş və kuru polimer qüvvələndiricilərdir. Qüvvələndiricinin izolyasiya sistemi müxtəlif izolyasiya materiallarından ibarətdir və onun düzgün işləməsi üçün fundamentaldir. Qüvvələndiricinin xidmət müddəti əsasən izolyasiya materiallarının (yaq-kağız və ya polimer) ömrü ilə müəyyən olunur.
Praktikada, əksər qüvvələndiricilərin arızaları izolyasiya sisteminin zədələnməsinə görə baş verir. İstatistik göstəricilər, izolyasiya ilə bağlı arızaların bütün qüvvələndirici hadisələrinin 85%-dən çoxunu təşkil etdiyini nəzərdə tutur. Düzgün qalıcılıqla inkişaf etdirilmiş və izolyasiyanın idarə edilməsinə diqqət edilən qüvvələndiricilər ola biter uzun xidmət müddətinə malik olurlar. Bu səbəbdən, normal qüvvələndirici işləməsinin qorunması və izolyasiya sisteminin rəsmi qalıcılıqla idarə edilməsi, qüvvələndiricinin ömrünü böyütmək və elektrik mənbəyinin dövriyəliyini artırmaqda böyük rol oynayır. Məsələn, qarşılaşdırıcı və proqnozlaşdırıcı qalıcılıq, qüvvələndiricinin ömrünü və enerji mənbəyinin dövriyəliyini yaxşılaşdırmak üçün əhəmiyyətli addımlardır.
1. Katı Kağız İzolyasiya Arızaları
Yağda bədudduzulmuş qüvvələndiricilərdə, əsas izolyasiya materialları izolyasiya yağı və katı izolyasiya materialları olan kağız, preslənmiş levha və taxta bloklarıdır. Qüvvələndiricinin izolyasiya yaşlanmasında bu materialların çevresel amillər tərəfindən dekompozisiyasına gəlməsi, izolyasiya gücünün azalmasına və ya itirdiyinə nəticə verir.
Katı kağız izolyasiya, yağda bədudduzulmuş qüvvələndiricilərin izolyasiya sistemindəki əsas komponentlərdən biridir, bu da kağız, levhalardan, podlardan, rulyonlardan və bağlama şeritlərindən ibarətdir. Onun əsas komponenti selülozdur ki, kimyəvi düsturu (C6H10O5)n-dir, burada n polimerləşmə dərəcesini (DP) ifadə edir. Yeni kağız genelliklə DP 1300-dən fərqli olaraq, mekaniki qüvvənin yarıdan çoxu itirildikdə bu dəyər təxminən 250-ə endirilir.
Çox yaşlanan və DP 150-200 olduğu zaman, material ömrünə çatır. Kağız izolyasiya yaşlandıkça, onun DP və çəkicilik qüvvəsi azalır, su, CO, CO2 və furfural (furans aldehid) yaradır. Bu yaşlanma nəticəsində ortaya çıxan maddələr elektrik cihazlarına böyük ölçüdə zədə verir, izolyasiya kağızının parlama voltajını və həcmi direksiyasını azaldır, dielektrik itirtiyi artırır və çəkicilik qüvvəsini azaldır, potensial olaraq metal komponentləri korrodirməyə səbəb olur.
Katı izolyasiya, geri qayıtmaq mümkün olmayan yaşlanma xüsusiyyətlərinə malikdir, mekaniki və elektrik qüvvənin azalması geri qayıtmaz. Qüvvələndiricinin ömrü əsasən izolyasiya materialının ömründən asılı olduğundan, yağda bədudduzulmuş qüvvələndiricilərin katı izolyasiya materialları, yaxşı elektrik izolyasiya xüsusiyyətləri və mekaniki xüsusiyyətlərə malik olmalı, illərlə işləyərkən yavaş performans azalması göstərməlidir - bu, yaxşı yaşlanma xüsusiyyətlərini nəzərdə tutur.
1.1 Kağız Lif Materiallarının Xüsusiyyətləri
Kağız lif materialı, yağda bədudduzulmuş qüvvələndiricilərdəki ən vacib izolyasiya komponentidir. Kağız lifi, bitkilərin əsas katı doku komponentidir. Metal ileticilərdəki kimi, özgür elektronlarla dolu olmayan izolyasiya materialları, əsasən iyonik ileticilikdən minimal ileticilik akımına malikdir. Selüloz karbon, hidrogen və oksijendən ibarətdir. Molekul strukturusunda hidroksil qrupları nəticəsində, selüloz su formalaşma potensialına malikdir, kağız lifi su çəkə bilən xüsusiyyətlərə malikdir.
Bu hidroksil qrupları, su və asidlər kimi müxtəlif polar moleküllər (su və asidlər) tərəfindən hidrojen qovşaqları vasitəsilə bağlanan mərkəzlər kimi nəzərə alınabilir, liflərin zədələnməsinə səbəb olur. Kağız lifləri, ümumiyyətlə su kimi təxminən 7% sahtə komponentlərə malikdir. Liflərin koloid mövçudluğu səbəbindən, bu su tamamilə silinə bilmir, kağız lifinin performansını təsirləyir.
Polar liflər asanlıqla su çəkir (su güclü bir polar ortamıdır). Kağız lifi su çəkdirsə, hidroksil qrupları arasındakı münasibət zəifləyir, bu da lif strukturunun qeyri-sabit vəziyyətdə mekaniki qüvvəni tez-tez zədələyir. Bu səbəbdən, kağız izolyasiya komponentləri, istifadəyə başlamadan əvvəl kurutma və vakuum kurutma emalından keçirilir, daha sonra yaq və ya izolyasiya boya ilə doyulur.
Doyulmanın məqsədi, liflərin nemli qalmasını, yüksək izolyasiya və kimyəvi stabilliklə, artıq mekaniki qüvvə ilə təmin etməkdir. Eləcə də, kağızın boyası ilə kaplanılması, nem çəkməsinə qarşı qoruyur, materialın oksidasiyasını qarşılayır və boşluqları doldurarak, izolyasiya performansını təsirləyə və qismi yayılma və elektrik parlamasına səbəb olan balonları minimuma endirir. Amma, bəzi mütəxəssislər, boya doyulmasından sonra yaqda bədudduzulması, bazarda bulunan bəzi boyaların yaqa yavaş-yavaş solubolması və yaqın performansını təsirləyə biləcəyinə dair düşünür, beləliklə, bu tip boya istifadəsinə dikkat edilməlidir.
Tabii ki, müxtəlif lif material kompozisiyaları və eyni kompozisiyaya malik liflərin fərqli keyfiyyət səviyyələri, fərqli təsirlər və xüsusiyyətlərə malikdir. Məsələn, pamuk ən yüksək lif miqdoruna malikdir, kenaf ən güclü liflərə malikdir, və bəzi idxal olunan izolyasiya pres levhaları, yerli kağız levhalara nisbətən daha yaxşı performans göstərir. Əksər qüvvələndirici izolyasiya materialları, kağız şeritləri, preslənmiş levhalardan və preslənmiş kağız komponentlərindən ibarət müxtəlif formalarla istifadə olunur.
Buna görə, transformatorların istehsal və qalıcılıqla idarə edilməsi zamanı keyfiyyətli liflərə əsaslanan izolyasiya kağız materiallarının seçimi əhəmiyyətli dərəcədadır. Lif kağızları, praktik vəziyyətlərdə, aşağı qiymət, asan işləmə, orta temperaturda sadə formalaşdırma və emal, hafiflik, orta qüvvə və impregnasiya materiallarının (izolyasiya boya və yaq) asan şəkildə çəkilməsi kimi xüsusi imkanlara malikdir.
1.2 Kağız Izolyasiya Materiallarının Mekaniki Qüvvəsi
Yağda bədudduzulmuş qüvvələndiricilər üçün kağız izolyasiya materiallarının seçimi, lif kompozisiyasının, sıxlığının, penetrasiya və ümumiyyət dəyərinin yanı sıra, aşağıdakı mekaniki qüvvə talabları kimi faktorlar əsasında aparılır:
Çəkicilik Qüvvəsi: Kağız liflərinin çəkilmə yükündən zərər görmədən daya biləcəyi maksimum stres.
Delik Qüvvəsi: Kağız liflərinin parçalanmadan öncə daya biləcəyi basıncın ölçüsü.
Parçalanma Qüvvəsi: Kağız liflərinin parçalanması üçün tələb olunan qüvvə standartlara uyğun olmalıdır.
Zəriflik: Qatlanan kağızın və ya çapalanan pressboardun zərifliyi uyğun tələbləri ödəməlidir.
Qatı izolyasiyanın performansı nümunələr alaraq kağızın və ya pressboardun polimerləşmə dərəcəsini ölçməklə, və ya yüksək performanslı sıvı kromatografiyaya görə yağda furfural maddəsinin miqdarını ölçməklə qiymətləndirilə bilər.
Bu, daxili transformator səhvlərinin qatı izolyasiya ilə bağlı olub-olmadığını, yaxud aşağı temperaturda istifadə edilən qatlamaların spiral izolyasiyanın lokal yaşlanmasını səbəb olub-olmadığını, və ya qatı izolyasiyanın yaşlanma dərəcəsini müəyyənləşdirməyə kömək edir. Kağız lifi izolyasiya materialları əməliyyat və inkişaf zamanı, transformatorun nominal yükünün nəzarət altına alınması, əməliyyat mühitində yaxşı hava dövrülənməsi və istilik buraxılışının təmin edilməsi, transformatorun ümumi istiklalı və rezervoirdaki yağın azalmasına mane olan tədbirlər gətirilməlidir. Bununla birlikdə, yağın zədələnməsini və bozulmasını qarşılamaq lazımdır, çünki bu, liflərin daha sürətli yaşlanması, transformatorun izolyasiya performansı, xidmət müddəti və təhlükəsiz əməliyyatını zədələyə bilər.
1.3 Kağız Lif Materiallarının Bozulması
Bu, əsasən üç aspekti özündə bərabərdir:
Lif Zərifliğinin Azalması: Məhv edici istilik, lif materiallarından suyun ayrılması və lif zərifliğinin təzyiqləşməsinə səbəb olur. Zərif, soyulan kağız, mexaniki titrəmə, elektrik dinamik təzyiq və əməliyyat dalğaları altında izolyasiya səhvlərini və elektrik cəmiyyətlərini səbəb ola bilər.
Lif Materiallarının Mexaniki Zərifliyinin Azalması: Lif materiallarının mexaniki zərifliyi uzun müddət istiləkləri ilə azalır. Transformatorun istiləkləri, izolyasiya materiallarından suyun çıxmasına səbəb olarkən, izolyasiya direktsiyası dəyərləri artırılabilir, amma mexaniki zəriflik əhəmiyyətli olaraq azalacaq, izolyasiya kağızının qısa mövqe akımları və darbe yükü kimi mexaniki təzyiqlərə dayanmaq imkanı olmayacaq.
Lif Materiallarının Sığınması: Zəriflikdən sonra, lif materialları küçülür, saxlama gücü azalır və potensial olaraq köçüşə səbəb olur. Bu, elektromaqnit titrəmə və darbe voltajı altında transformator spiralının yer dəyişməsinə və sürtünməsinə, izolyasiyanın zədələnməsinə səbəb ola bilər.
2. Sıvı Yağ İzolyasiya Səhvləri
Yağlı transformator 1887-ci ildə amerikalı elmi işçisi Thompson tərəfindən icad edilmiş və 1892-ci ildə General Electric və başqa kompaniyalar tərəfindən enerji transformatorlarına tətbiq etmək üçün təşviq edilmişdir. Burada bahsedilən sıvı izolyasiya, transformator yağ izolyasiyasıdır.
2.1 Yağlı Transformatorların Xüsusiyyətləri:
① Elektrik izolyasiya zərifliyini əhəmiyyətli olaraq artırır, izolyasiya məsafəsini qısaldır, təchizat həcmində azalma yaradır; ② Effektiv istilik dövrülənməsini və buraxılışını əhəmiyyətli olaraq artırır, şəbəkələrdə icazə verilən akım yoğunluğunu artırır, təchizat ağırlığını azaldır. İşləyən transformatorun nüvəsindən istilik, transformator yağının istilik dövrülənməsi vasitəsilə transformator qabına və radyatora buraxılır, bu da effektiv soğutmayı artırır; ③ Yağlı immersiya və qapalılıq, belə birbaşa komponentlərin və asamblyaların oksidasiyasını azaltır, xidmət müddətini uzadır.
2.2 Transformator Yağının Xüsusiyyətləri
İşləyən transformator yağının, istilik növbəsi və elektrik sahası effektlərinin təsiri altında stabil, üstünlükli izolyasiya və istilik növbəsi xüsusiyyətləri olmalıdır. Əsas xüsusiyyətlər izolyasiya zərifliyi (tan δ), viskozitet, damıtma nöqtəsi və asid deyeridir. Naftdan rafinə edilmiş izolyasiya yağı, müxtəlif hidrokarbonlar, peynir, sitrik və digər çirklərin karışığıdır, xüsusiyyətləri tamamilə sabit deyil. Normal şəraitdə, bu oksidasiya prosesi yavaş ilerləyir; düzgün inkişaf ilə, yağ 20 ilə qədər ehtiyac duyulan keyfiyyəti saxlaya bilir. Amma, yağın içindəki metal, çirklər və gazlar, oksidasiyayı təzələyir, yağın keyfiyyətini, rəngini, şəffaflığını, su iqliyini, asid və küllərini azaldır, bu da yağın xüsusiyyətlərini azaldır.
2.3 Transformator Yağının Bozulmasının Səbəbləri
Transformator yağının bozulması, ciddiyə görə zədələnmə və degradasiya mərhələlərinə bölünə bilir.
Zədələnmə, yağın içindəki su və çirklərin qarışması deməkdir—bu, sadəcə oksidasiya məhsulları deyil. Zədələnmiş yağ, izolyasiya performansında azalma, parlatıcı elektrik sahası zərifliyində azalma və dielektrik zədələnmə açısı nda artım deməkdir.
Degradasiya, yağın oksidasiyasından nəticələnir. Bu oksidasiya, sadəcə saf yağın hidrokarbonlarının oksidasiyasını demək deyil, həmçinin yağdakı çirklərin, xüsusən də misi, dəmir və alüminium metal zərəçlərinin oksidasiya prosesini təzələməsini də ehtiva edir.
Oksigen, transformatorun içindəki havadan gəlir. Tamamilə qapalı transformatorlarda belə, yağda dissoluq qazların arasındakı oksijen miqdari təxminən 0.25% qalır. Oksijenin çox yüksək çözünmə qabiliyyəti var, bu səbəbdən yağda dissoluq qazların arasında yüksək hissəni tutur.
Transformator yağının oksidasiya zamanı, su katalizator kimi, istilik isə təzələyici kimi davranır və transformator yağının çürüyülməsinə səbəb olur. Bu, əsasən, elektrik sahasının təsiri altında böyük çürüyülmə zərəçlərinin, ən güclü elektrik sahası bölgələrində konsentrasiya olan çirklərin, transformator izolyasiyası arasında idarəedici "köprü" formalaşdırması, tək və uzun şeritlər forması, elektrik sahası xətlərinə uyğun olaraq, istilik buraxılışını azaldır, izolyasiya materiallarının daha sürətli yaşlanması, izolyasiya zərifliyinin azalması və izolyasiya səviyyəsinin azalmasına səbəb olur.
2.4 Transformator Yağının Bozulma Prosesi
Yağın bozulma zamanı, əsas yan məhsullar peroksidlər, asid, alkohollar, ketonlar və çürüyülmədir.
Erkin bozulma mərhələsi: Yağ peroksidlər yaratır, bu peroksidlər izolyasiya lif materialları ilə reaksiya edib, oksidasiya cellulozu yaratır, izolyasiya lif zərifliyini azaldır, onları zərif və izolyasiya küçülmesinə səbəb olur. Yaradılan asid, qalın yağ asidi, bu asid, minerallar kimi asidlərdən daha az korrodib, lakin organik izolyasiya materiallarına təsiri ancaq çox böyükdür.
Son degradasiya mərhələsi: Asid təbii metalla və digər materiallara (məsələn, mis, demir, izolyasiya varnish) təsir edərkən, asfalt kimi polimer qatı çoxpolimer yaradılır. Bu maddə nisbətən yağda çözünür və elektrik sahasının təsiri altında sürətlə formalaşır, izolyasiya materiallarına, transformator qutusu ucuna, yağ boru və radiator parçalarına çökdür, transformatorun iş təmpəraturu artır və dielektrik qüvvəni azaldır.
Yağ oksidasiya prosesi iki əsas reaksiya şərti ilə müxtəlif olur: birincisi, transformatorun içində olan asid dəyəri çox yüksəkdir və yağ asidləşir; ikinci, yağda həll olan oksidlər yağda həll olmayan maddələrə çevrilir, bu da yavaş-yavaş yağın keyfiyyətini çirkləyir.
2.5 Transformator Yağı Təhlili, Qiymətləndirməsi və İstismarı
① Izolyasiya Yağının Çirklənməsi: Fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlər dəyişir, elektrik performansı azalır. Yağ asid dəyərinin, interfeys gerginliyinin, çamurlu çökintilərin və su həll edilmiş asid dəyərinin test edilməsi bu defekt növünün mövcudluğunu müəyyən edə bilər. Yağın yenidən istifadəsi çirklənmə məhsullarını ortadan qaldıra bilər, lakin bu proses natural antioksidantları da silə bilər.
② Izolyasiya Yağının Su ile Çirklənməsi: Su, elektrik sahasında asanlıqla ionlaşan və ayrılış edən güclü polardır, bu da izolyasiya yağında iletəkli cürəməni artırır. Hətta kiçik miqdarlarda sudur da izolyasiya yağında dielektrik zərərini çox artırır. Yağdakı su miqdarının test edilməsi bu defekt növünü müəyyən edə bilər. Sürət vakuum yağ filtrləməsi genelliklə suyu ortadan qaldıra bilər.
③ Izolyasiya Yağının Mikrobiyal Çirklənməsi: Başlıca transformatorların quraşdırılması və ya çekirdeyin yerləşdirilməsi zamanı, izolyasiya komponentlərindəki böcəklər və ya insan teri artığı mikroorganizmləri taşıyabilir, izolyasiya yağını çirkləyir; və ya yağ özü onsuzda da mikroorganizmlərlə infeksiyaya uğrayışa malik olabilir. Başlıca transformatorlar adətən 40-80°C temperatur aralığında fəaliyyət göstərir, bu da mikroorganizmlərin böyüyü və çoxalmasına zəngin bir mühitdir. Mikroorganizmlərdən və onların atıklarından gelen minerallar və proteinlərin izolyasiya yağından daha aşağı dielektrik xüsusiyyətləri olduğu üçün, yağın dielektrik zərərini artırırlar. Bu defekt, solid izolyasiyada qalan bəzi mikroorganizmlərə görə, yerində dövrələndirici müalicə ilə asanlıqla həll edilə bilməz. Müalicədən sonra transformatorun izolyasiyası müvəqqəti olaraq bərpa ola bilər, amma fəaliyyət mühiti mikroorganizmlərin yenidən böyüyü və çoxalmasına imkan verir, bu da illə illə izolyasiyanın çirklənməsinə səbəb olur.
④ Yağda Çözünən Polardan Alkid Rezin Izolyasiya Varnishi: Elektrik sahasının təsiri altında, polardakı dipol relaxasiya polarizasiya baş verir, AC polarizasiya proseslərində enerji sarayır, yağın dielektrik zərərini artırır. İzolyasiya varnish fabrikadan çıxarkən tam olaraq qurulmuş olsa da, tam olmayan mütəmadi tedavi qalabilər. Bir müddət işlədikdən sonra, tam olmayan varnish yavaş-yavaş yağda çözünür, izolyasiya performansını proqresiv olaraq azaldır. Bu defektin baş verməsi, varnishin tedavi edilməsinin köklülüğü ilə bağlıdır; bir və ya iki adsorpsiya müalicəsi belə bir effektivlikə nail oluna bilər.
⑤ Yalnız Su və Zənginlərlə Çirklənmiş Yağ: Bu çirklənmə yağın əsas xüsusiyyətlərini dəyişmir. Sudan kurutma vasitəsilə aradan qaldıra bilər; zənginlər filtrasiya vasitəsilə aradan qaldıra bilər; yağdakı havanı vakuum pompası vasitəsilə aradan qaldıra bilər.
⑥ İki və ya Daha Çox Mənbədən Gələn Fərqli Izolyasiya Yağlarının Qarışıması: Yağın xüsusiyyətləri uyğun standartlara uyğun olmalıdır; yağın çəkisi, donma temperaturu, vizkoziteti və yanma nöqtəsi oxşar olmalıdır; və qarışmış yağın stabiilliyi tələblərə uyğun olmalıdır. Aradan qaldırılmış qarışmış yağ üçün kimyəvi yenidən istifadə metodları lazımdır, bu da çirklənmə məhsullarını ayırır və xüsusiyyətləri bərpa edir.
3. Kuru Tip Rezin Transformatorunun Izolyasiyası və Xüsusiyyətləri
Kuru tip transformatorlar (burada epoksid rezin izolyasiya transformatorlarından danışılır) çox katlı binalar, hava limanları, neft anbarları kimi yüksək təbii təhlükə tələblərə malik yerlərdə geniş istifadə olunur.
3.1 Rezin Izolyasiya Növləri
Epoksid rezin izolyasiya transformatorları istehsal prosesinin xüsusiyyətlərinə görə üç növə bölünür: epoksid-kvarc qum karışıq vakuum dövme tipli, epoksid-soda qalmayan cam liflərlə peyk edilmiş vakuum diferensial dəbli dövme tipli, və soda qalmayan cam liflərlə sarılmış impregnasiya tipli.
① Epoksid-Kvarc Qum Karışıq Vakuum Dövme Izolyasiya: Bu transformatorlar, epoksid rezin üçün kvarc qumu doldurucu kimi istifadə edirlər. İzolyasiya varnish ilə sarılmış və mühendisliklə edilmiş bobinlər, dövmə formasına yerləşdirilir və epoksid rezin və kvarc qumu karışıqla vakuum dövülür. Dövme prosesinin keyfiyyət tələblərini etibarlıqla qarşılaması çətin olduğundan - məsələn, qalıq balonlar, karışıqın lokal tək-tək qalma və potensial lokal istilik stresi çatlama riski - bu izolyasiya tipli transformatorlar nemli, isti mühitlər və yüklü dəyişikliklərə malik yerlər üçün uyğun deyil.
② Epoksid Soda Qalmayan Cam Liflərlə Peyk Edilmiş Vakuum Diferensial Dəbli Dövme Izolyasiya: Bu, qısaca soda qalmayan cam liflərlə və ya cam matlar, bobin katmanları arasındakı dış qat katmanı kimi istifadə olunur. Dış qat izolyasiya sarıcının qalınlığı adətən 1-3mm aralığında ince izolyasiya olur. Epoksid rezin dövme materialı ilə uyğun oranda qarışdıqdan sonra, dövmedən əvvəl yüksək vakuum altında balonlar aradan qaldırılır. Sarıcı izolyasiya qalınlığı ince olduğundan, pis impregnasiya asanlıqla partlayış nöqtələrinin formalaşmasına səbəb olur. Bu səbəbdən, dövme materialı karışıqları tam olmalıdır, vakuum balon aradan qaldırılması tam olmalıdır, və düşük vizkozitet və dövme sürəti kontrol edilməlidir, bu da dövme zamanı bobin paketlərinin yüksək keyfiyyətli impregnasiyasını təmin edir.
③ Soda Qalmayan Cam Liflərlə Sarılmış Impregnasiya Izolyasiya: Bu transformatorlar, bobinlərin sarılmasından və impregnasiyasından bir anda qat izolyasiya mühendisliyini tamamlarlar. Əvvəlki iki impregnasiya prosesində ehtiyac olan bobin forması moldları ehtiyac deyil, lakin daralma rezini tələb edir, və sarılma və impregnasiya zamanı mikro balonlar qalmasın.
3.2 Rezin Transformatorların Izolyasiya Xüsusiyyətləri və İstismarı
Rezin transformatorların izolyasiya səviyyəsi yağ-immersiya transformatorlarından çox fərqlənmir; əsas fərqlər temperatur yüksəlmə və partlayış ölçmələridədir.
① Temperaturun Yüksəlmesi Xüsusiyyətləri: Rezin transformatorların orta hesabla temperaturun yüksəlməsi neftli transformatorlardan daha yuxarıdır və bu da daha yüksək istilik mukavimətli izolyasiya materialları tələb edir. Amma, orta hesabla temperaturun yüksəlməsi vitrinin ən isti nöqtəsinin temperaturunu ifadə etmir. İziyati materialın istilik mukaviməti dərəcəsi yalnız orta hesabla temperaturun yüksəlməsinə, yanlış seçildikdə və ya rezin transformatorlar uzun müddət zəiflənməş vəziyyətdə işlədikdə, transformatorun ömrü təsirlənə bilər.
Çünki ölçülən temperaturun yüksəlməsi tez-tez ən isti nöqtənin temperaturunu ifadə etmir, mümkün olduğunda infraqırmızı termometrlər maksimum yüklə işləyən rezin transformatorların ən isti nöqtələrini yoxlamaq lazımdır. Soğutma fanlarının istiqaməti və bürüdü müvafiq olaraq tənzimlənərək, yerli temperaturun yüksəlməsi idarə edilərək, transformatorun təhlükəsiz işləməsi təmin edilməlidir.
② Qismi Dəqiqlik Xüsusiyyətləri: Rezin transformatorlarda qismi dəqiqliyin ölçüsü elektrik sahəsin paylanmasına, rezin karışımının ümumiyyəti, və var olan qalığın və ya rezin çatlamaların varlığına bağlıdır. Qismi dəqiqliyin ölçüsü rezin transformatorun performansını, keyfiyyətini və ömrünü təsirləyir. Bu səbəbdən, qismi dəqiqliyin ölçülənmiş və qəbul edilmiş dərəcəsi, istehsal prosesinin və keyfiyyətinin ümumi qiymətləndirilməsidir. Rezin transformatorun verilənlərdə qəbulu və böyük təmirindən sonra, qismi dəqiqliyin dəyişiklikləri keyfiyyət və performans sabitliyinin qiymətləndirilməsi üçün istifadə edilir.
Quru transformatorların yaygınlığı artıqda, transformatorları seçərkən, istehsal prosesi strukturu, izolyasiya dizaynı və izolyasiya konfiqurasiyası tamamilə anlaşıldıqlarında, tam istehsal prosesləri, sərt keyfiyyət təminat sistemləri, ciddi istehsal idarəetməsi və etibarlı texniki performansa malik istehsalçılardan məhsullar seçilməlidir ki, transformator məhsulunun keyfiyyəti və istilik ömrü təmin edilsin, bu da təhlükəsiz işləməni və enerji təminatının etibarlılığını artırır.
4. Transformator Izolyasiyasına Təsir Eden Əsas Faktorlar
Transformator izolyasiya performansını təsir edən əsas faktorlar: temperatur, şirinlik, neft koruma metodları və aşırı gərginlik effektləridir.
4.1 Temperaturun Təsiri
Elektrik transformatorları fərqli temperaturda neft və kağız arasındakı rəvanlıq mənbəyinə uyğun olaraq neft-kağız izolyasyonundan istifadə edirlər. Ümumiyyətlə, temperatur artıqca, kağızdakı rəvanlıq neftə köçür; tərsinə, kağız neftdən rəvanlıq emir. Beləliklə, yüksək temperaturda, transformatorun izolyasiya neftindəki mikro-rəvanlıq mənbəsi daha böyükdür; tərsinə, mikro-rəvanlıq mənbəsi daha azdır.
Fərqli temperaturlar, selülozun halsızlaşması, zəncirin kəsiləsi və birgə gələn gazın istehsalı səbəbindən fərqli dərəcədə effekt yaratır. Müəyyən bir temperaturda, CO və CO2 istehsal nisbəti sabit qalır, bu da neftin CO və CO2 mənbəsinin vaxtla xətti olaraq artacağını deməkdir. Temperatur davamlı artıqca, CO və CO2 istehsal nisbəti adətən eksponensial olaraq artar. Bu səbəbdən, neftin CO və CO2 mənbəsi, izolyasiya kağızının istilik yaşlanması ilə doğrudan əlaqəlidir və kapalı transformatorların kağız tabakalarında anormaliya hansısa bir kriteriy kimi istifadə edilə bilər.
Transformatorun ömrü, izolyasiyanın yaşlanması dərəcəsinə asılıdır, bu da öz növbəsində işləmə temperaturuna asılıdır. Məsələn, nominal yük altında olan neftli transformatorun orta hesabla vitrinin temperaturun yüksəlməsi 65°C və ən isti nöqtənin temperaturun yüksəlməsi 78°C-dir. Ortalama ətraf temperaturu 20°C olduqda, ən isti nöqtənin temperaturu 98°C-a çatır, bu 20-30 illik işləmə imkanı verir. Əgər transformator yüksək temperaturda zəiflənməş vəziyyətdə işləyirsə, ömrü müvəqqəti olaraq qısaldılır.
Beynəlxalq Elektrotehnika Komissiyası (IEC) A sinif izolyasiya transformatorları üçün 80-140°C arasında işləyən hər 6°C temperatur artışı, transformator izolyasiya effektiv ömrünün ikiye katlanması olduğunu bildirir - bu, daha önce qəbul edilən 8°C qaydasından daha sert istilik məhdudiyyətlərini göstərir.
4.2 Şirinliyin Təsiri
Rəvanlıqın mövcudluğu, selülozun degradasiyasını təzələyir. Bu səbəbdən, CO və CO2 istehsalı, selüloz malzəməsinin rəvanlıq mənbəsi ilə əlaqəlidir. Sabit şirinlikdə, daha yüksək rəvanlıq mənbəsi daha çox CO2 istehsal edir; tərsinə, daha az rəvanlıq mənbəsi daha çox CO istehsal edir.
İzolyasiya neftindəki iz mayə rəvanlıq, izolyasiya xüsusiyyətlərinə təsir edən əsas faktordur. İz mayə rəvanlıq, izolyasiya ortamının elektrik və fiziko-kimyəvi xüsusiyyətlərinə böyük zərər verir. Rəvanlıq, izolyasiya neftindəki parlayış gərginliyini azalda, dielektrik itki faktorunu (tan δ) artırır, izolyasiya neftinin yaşlanmasını təzələyir və izolyasiya performansını pozubur. Təchizatın rəvanlıqdan etkiləməsi, elektrik təchizatının işləmə etibarlılığını və ömrünü azaldır, təchizata zərər verə və hətta şəxsəl təhlükə yarada bilər.
4.3 Neft Koruma Metodlarının Təsiri
Transformator neftindəki oksigen, izolyasiyanın parçalanmasını təzələyir, oksigen mənbəsi neft koruma metodlarına asılıdır. Eləcə də, fərqli koruma metodları, neftdəki CO və CO2-in fərqli həll və yayılma şərtlərinə səbəb olur. Məsələn, CO-nun həll olunma dərəcəsi aşağı olduğu üçün, açıq tip transformatorlarda CO kollektoruzluğa asanlıqla yayılır, genelliklə CO mənbəsinin hecm fraksiyasını 300×10-6-dan yuxarı limitləyir. Kapalı transformatorlarda, neft səthi havadan izol edildiyi üçün, CO və CO2 asanlıqla buharlaşmur, bu da daha yüksək mənbə səviyyəsinə səbəb olur.
4.4 Aşırı Gərginlik Effektləri
① Müntəzəm Aşırı Gərginlik Effektləri: Normal işləyən üç fazlı transformatorlar, faz arası gərginliğin 58%-i dərəcədə faz-baza gərginliği yaradır. Amma, tək fazlı xətalarda, neutral-baza sisteminde ana izolyasiya gərginliyi 30% artıq, neutral-bazasız sistemlərdə isə 73% artıq olaraq, bu izolyasiyaya zərər verə bilər.
② Gök yolduzu Aşırı Gərginlik Effektləri: Gök yolduzu aşırı gərginlikləri, longitudinal izolyasiyada (turn-to-turn, layer-to-layer, disk-to-disk) təsadüfi gərginlik dağılımına səbəb olan dik dalga səthlərinə malikdir, bu izolyasiyada buraxılış izləri qoyur və solid izolyasiyaya zərər verə bilər.
③ Sərbəst kəsilmə qəbuledici təkzib etkiləri: Sərbəst kəsilmə qəbuledici təkziblərinin dalğa cəbhəsi nisbətən yavaşdır, bu da nəticədə həmçinin nümunəvi təkzib paylanması deməkdir. Sərbəst kəsilmə qəbuledici təkzib dalgaları bir sarımdan digərini keçəndə, təkzib iki sarım arasındakı sarım nisbətinə nisbətən mütəyən olur, baxımından asılı olaraq ana izolyasiyanın və ya fazası arasındakı izolyasiyanın sərfi və zədələnməsinə səbəb olur.
4.5 Qısa zəncir elektrikdynamiki effektləri
Giden qısa zəncirlər zamanı olan elektrikdynamiki qüvvələr transformator sarımlarını deforme edə bilər və lidi yerləşdirə bilər, orijinal izolyasiya məsafələrini dəyişdirir, izolyasiyanın istiləsinə, tezilliyin artmasına və ya zədələnməsinə səbəb olur, bu da parlamalara, qalxışa və qısa zəncir səhvlərinə səbəb olur.
5.Nəticə
Ümumiyyətlə, enerji transformatorunun izolyasiya performansını anlamaq və münasib əməliyyat və inkişaf etdirilməsi, transformatorun təhlükəsizliyinə, xidmət müddətinə və enerji təminatının nəzarət edilməsinə doğrudan təsir edir. Enerji sistemində əsas təchizat olan enerji transformatorların, əməliyyatçıları, inkişafetmə personelinin və menecmentin, transformatorun izolyasiya strukturu, material xüsusiyyətləri, proses keyfiyyəti, inkişafetmə metodları və ilmi diaqnostik texnologiyaları anlaması və bacarmağı lazımdır. Yalnız optimallaşdırılmış və münasib əməliyyat idarəedilməsi vasitəsilə, enerji transformatorunun effektivliyi, ömrü və enerji təminatının nəzarət edilməsi təmin edilə bilər.
