सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने बिजुली ट्रान्सफार्मरहरू: तेल-डुबाएको र सुकी रेझिन ट्रान्सफार्मरहरू
आजकल सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने दुई प्रकारका बिजुली ट्रान्सफार्मरहरू तेल-डुबाएको ट्रान्सफार्मरहरू र सुकी रेझिन ट्रान्सफार्मरहरू हुन्। ट्रान्सफार्मरको आइसुलेशन सिस्टम, विभिन्न आइसुलेशन सामग्रीहरूबाट गठित, यसको सही कार्यान्वयनको लागि मौलिक छ। ट्रान्सफार्मरको सेवाकाल आइसुलेशन सामग्रीहरू (तेल-कागज वा रेझिन)को जीवनकालद्वारा निर्धारण गरिन्छ।
वास्तविकता अनुसार, धेरै ट्रान्सफार्मर विफलताहरू आइसुलेशन सिस्टममा नुकसान भएकोको कारण भएको छन्। सांख्यिकी देखाउँछ कि आइसुलेशन-संबंधी विफलताहरू सबै ट्रान्सफार्मर दुर्घटनाहरूको अधिक वा डाँच अनुपातमा ८५% छन्। आइसुलेशन प्रबंधनमा ध्यान दिएको सही रूपमा रक्षित ट्रान्सफार्मरहरू अत्यधिक लामो सेवाकाल प्राप्त गर्न सक्छन्। त्यसैले, सामान्य ट्रान्सफार्मर कार्यान्वयनलाई सुरक्षित गर्दै र आइसुलेशन सिस्टमको उचित रक्षणावर सुरक्षित बनाउन ट्रान्सफार्मरको लामो सेवाकाल र बिजुली प्रदानको विश्वसनीयता बढाउन सकिन्छ, जसमा पूर्वग्रहण र भविष्यवाणी रक्षणाको चाबिको रूपमा उपयोग गरिन्छ।
१. सोलिड पेपर आइसुलेशन विफलताहरू
तेल-डुबाएको ट्रान्सफार्मरहरूमा, प्रमुख आइसुलेशन सामग्रीहरू आइसुलेशन तेल र सोलिड आइसुलेशन सामग्रीहरू जस्ता आइसुलेशन कागज, प्रेसबोर्ड, र लकडो ब्लकहरू समावेश छन्। ट्रान्सफार्मर आइसुलेशन वयस्कता वातावरणीय कारकहरूको कारण यी सामग्रीहरूको विघटनले आइसुलेशन शक्तिको कमी वा नष्ट हुनले भन्ने अर्थ छ।
सोलिड पेपर आइसुलेशन तेल-डुबाएको ट्रान्सफार्मर आइसुलेशन सिस्टमको प्रमुख घटक छ, जसमा आइसुलेशन कागज, बोर्ड, पैड, रोल, र बाइंडिङ टेपहरू समावेश छन्। यसको प्रमुख घटक सेल्युलोज छ जसको रासायनिक सूत्र (C6H10O5)n छ, जहाँ n डिग्री ऑफ पॉलिमेराइझेशन (DP) लामा दर्शाइन्छ। नयाँ कागजमा आमतौरले DP लगभग १३०० छ, जुन यो योग्य रूपमा घट्यो र यसको मेकेनिकल शक्ति दुई भाग भइसकेको छ।
अत्यधिक वयस्कतामा, DP १५०-२०० भएको समय यो सामग्री आफ्नो जीवनकालको अन्तमा पुग्छ। आइसुलेशन कागज वयस्क हुने जस्तो, यसको DP र टेन्सिल शक्ति धीरे-धीरे घट्छ र पानी, CO, CO2, र फुर्फुरल (फुरान अल्डिहाइड) उत्पन्न गर्छ। यी वयस्कता उत्पादनहरू बिजुली सामग्रीहरूको लागि अधिकांश रूपमा हानिकारक छन्, जसले आइसुलेशन कागजको ब्रेकडाउन वोल्टेज र व्यायाम रेजिस्टिविटीलाई घटाउँछ र डायएलेक्ट्रिक नुकसान बढाउँछ र टेन्सिल शक्ति घटाउँछ, जसले धातुको घटकहरूको नुकसान गर्छ।
सोलिड आइसुलेशन अपरिवर्तनीय वयस्कता विशेषताहरू प्रदर्शन गर्छ, जहाँ मेकेनिकल र इलेक्ट्रिकल शक्तिको कमी फिर्ता नहुने छ। यदि ट्रान्सफार्मरको जीवनकाल आइसुलेशन सामग्रीको जीवनकालमा निर्भर छ, तेल-डुबाएको ट्रान्सफार्मर सोलिड आइसुलेशन सामग्रीहरू उत्तम इलेक्ट्रिकल आइसुलेशन विशेषताहरू र मेकेनिकल विशेषताहरू छन्, जहाँ वर्षहरूको प्रचलनमा धीरे-धीरे प्रदर्शन घट्छ - यो उत्तम वयस्कता विशेषताको निर्देशन दिन्छ।
१.१ पेपर फाइबर सामग्रीको विशेषताहरू
आइसुलेशन पेपर फाइबर सामग्री तेल-डुबाएको ट्रान्सफार्मरहरूको सबैभन्दा महत्वपूर्ण आइसुलेशन घटक छ। पेपर फाइबर पौधाहरूको मूल सोलिड टिस्यु घटक छ। धातु चालकहरू जस्तै धेरै स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनहरू सहित, आइसुलेशन सामग्रीहरूमा लगभग कुनै स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनहरू छैन, जहाँ न्यूनतम चालक धारा आयनिक चालनालाई प्राथमिक रूपमा देखाउँछ। सेल्युलोज कार्बन, हाइड्रोजन, र ऑक्सिजनले बनेको छ। यसको अणु संरचनामा हाइड्रोक्सिल समूहहरूको कारण सेल्युलोज पानी बनाउनको संभावना छ, जसले पेपर फाइबरलाई नमी ग्रहणको विशेषता दिन्छ।
इसके अलावा, यी हाइड्रोक्सिल समूहहरू विभिन्न ध्रुवीय अणुहरू (जस्तै अम्ल र पानी) द्वारा आवृत र हाइड्रोजन बन्डद्वारा जोडिएको छ, जसले फाइबरलाई नुकसान गर्न सक्छ। पेपर फाइबरमा आमतौरले लगभग ७% अशुद्धिहरू, जसमा नमी समावेश छन्। फाइबरको कोलाइडल प्रकृतिको कारण यी नमी पूर्ण रूपमा हटाउन सकिँदैन, जसले पेपर फाइबरको प्रदर्शन प्रभावित गर्छ।
ध्रुवीय फाइबरले आसानी नमी ग्रहण गर्छ (पानी एक शक्तिशाली ध्रुवीय माध्यम छ)। जब पेपर फाइबर पानी ग्रहण गर्छ, यसको हाइड्रोक्सिल समूहहरूको बीचको बाटो दुर्बल हुन्छ, जसले अस्थिर फाइबर संरचनामा मेकेनिकल शक्ति द्रुत रूपमा घटाउँछ। त्यसैले, पेपर आइसुलेशन घटकहरू सामान्यतया उपयोग गर्दा सुकाइन वा वैक्युम सुकाइन गरिएको छन् र त्यसपछि तेल वा आइसुलेशन व्यार्निश द्वारा भरिएको छन्।
भरिने को उद्देश्य फाइबरलाई नम राख्न छ, जसले उच्च आइसुलेशन र रासायनिक स्थिरता र उत्तम मेकेनिकल शक्ति दिन्छ। अतिरिक्तमा, व्यार्निश द्वारा पेपर बन्द गर्न नमी ग्रहण घटाउँछ, सामग्रीको ऑक्सिडेशन रोक्दछ, र छिद्रहरू भर्दछ जसले आइसुलेशन प्रदर्शनलाई प्रभावित गर्छ र आंशिक डिस्चार्ज र इलेक्ट्रिकल ब्रेकडाउन गर्छ। तर केही लोगहरूले लागि व्यार्निश भरिने तथा तेल डुबाएको पछि केही व्यार्निश धीरे-धीरे तेलमा घुल्न सक्छ, जसले तेलको प्रदर्शन प्रभावित गर्छ, यसलाई ध्यान दिनुपर्छ।
स्वाभाविक रूपमा, विभिन्न फाइबर सामग्री रचनाहरू र एउटै रचनाका फाइबरहरूको विभिन्न गुणस्तरले विभिन्न प्रभाव र विशेषताहरू छन्। उदाहरणका लागि, कपासमा सबैभन्दा फाइबर सामग्री छ, जटमा सबैभन्दा मजबूत फाइबरहरू छन्, र केही आयातित आइसुलेशन प्रेसबोर्डहरू जस्ता बेहतर उपचार गरिएका घटकहरू घरेलू पेपरबोर्डहरूबाट अधिक उत्तम प्रदर्शन दिन्छन्। धेरै ट्रान्सफार्मर आइसुलेशन सामग्रीहरू विभिन्न रूपका पेपर (जस्तै पेपर टेप, प्रेसबोर्ड, र दबाइएका पेपर घटक) आइसुलेशनको लागि प्रयोग गरिन्छन्।
त्यसैले, ट्रान्सफार्मर निर्माण र रक्षणामा गुणस्तरका फाइबर-आधारित आइसुलेशन पेपर सामग्रीहरू चयन गर्न अत्यन्त महत्वपूर्ण छ। फाइबर पेपर विशेष फाइदाहरू समावेश गर्छ, जस्तै उपयोगिता, निम्न लागि, सुविधाजनक प्रक्रिया, मध्यम तापमानमा साधारण रूप र उपचार, हल्को वजन, मध्यम शक्ति, र आसानी भरिने सामग्रीहरू (जस्तै आइसुलेशन व्यार्निश र ट्रान्सफार्मर तेल) ग्रहण गर्न सकिन्छ।
१.२ पेपर आइसुलेशन सामग्रीहरूको मेकेनिकल शक्ति
तेल-डुबाएको ट्रान्सफार्मरहरूको लागि पेपर आइसुलेशन सामग्रीहरू चयन गर्दा, फाइबर रचना, घनत्व, परमेयता, र एकसमानताको अतिरिक्त यी विशेषताहरू छन्: टेन्सिल शक्ति, पंक्चर शक्ति, टियर शक्ति, र टफनेस:
टेन्सिल शक्ति: टेन्सिल भार लगाउँदा पेपर फाइबरहरू नभेट्ने गरी यो लगाउन सकिने अधिकतम तनाव।
पंक्चर शक्ति: पेपर फाइबरहरूको दबाव लगाउँदा फ्रैक्चर नभएको मापन।
टियर शक्ति: पेपर फाइबरहरूलाई टियर गर्न आवश्यक शक्ति सम्बन्धित मानकहरू पूरा गर्नुपर्छ।
ठोस अवरोधक की प्रदर्शनिकता को नमूने लेकर कागज या प्रेसबोर्ड के बहुलकीकरण की मात्रा मापकर या उच्च-प्रदर्शन द्रवीय क्रोमेटोग्राफी द्वारा तेल में फरफुरल सामग्री मापकर आकलन किया जा सकता है।
यह सहायता करता है विश्लेषण करने में कि ट्रांसफार्मर के आंतरिक दोष से ठोस अवरोधक संबंधित हैं या निम्न-ताप ओवरहीटिंग से विंडिंग अवरोधक का स्थानीय जीर्ण हो रहा है, या ठोस अवरोधक की जीर्णता को निर्धारित करने में। ऑपरेशन और रखरखाव के दौरान, कागज फाइबर अवरोधक सामग्री के लिए ट्रांसफार्मर के निर्धारित लोड को नियंत्रित करना, ऑपरेशन के वातावरण में अच्छा हवा परिसंचरण और ताप विसर्जन सुनिश्चित करना, ट्रांसफार्मर के ताप वृद्धि और टैंक में तेल की कमी से बचना चाहिए। उपाय भी लिए जाने चाहिए जो तेल की प्रदूषण और जीर्णता से रोकें जो फाइबर जीर्णता को तेज कर सकते हैं, जिससे ट्रांसफार्मर की अवरोधक प्रदर्शनिकता, सेवा जीवन और सुरक्षित ऑपरेशन प्रभावित हो सकते हैं।
1.3 कागज फाइबर सामग्री की जीर्णता
यह मुख्य रूप से तीन पहलुओं में शामिल है:
फाइबर की खुश्की: अतिरिक्त ताप फाइबर सामग्री से जल को अलग करके फाइबर की खुश्की को तेज करता है। खुश्क और छीले गए कागज यांत्रिक दोलन, विद्युत बल और ऑपरेशन लहरों के प्रभाव के तहत अवरोधक विफलता और विद्युत दुर्घटनाओं का कारण बन सकता है।
फाइबर सामग्री की यांत्रिक ताकत की कमी: फाइबर सामग्री की यांत्रिक ताकत लंबे समय तक गर्मी से कम हो जाती है। जब ट्रांसफार्मर की गर्मी अवरोधक सामग्री से फिर से जल को बाहर निकालती है, तो अवरोधक प्रतिरोध मान बढ़ सकता है, लेकिन यांत्रिक ताकत में बहुत कमी आती है, जिससे अवरोधक कागज छोटे-सर्किट धारा या आवेश लोड से आने वाले यांत्रिक बल को सहन नहीं कर सकता।
फाइबर सामग्री का संकुचन: खुश्की के बाद, फाइबर सामग्री संकुचित हो जाती है, जिससे चापकात बल कम हो जाता है और शिफ्टिंग गति हो सकती है। यह विद्युत चुंबकीय दोलन या आवेश वोल्टेज के तहत ट्रांसफार्मर विंडिंग के विस्थापन और घर्षण का कारण बन सकता है, जो अवरोधक को क्षतिग्रस्त कर सकता है।
2. तरल तेल अवरोधक विफलताएं
तेल-सिंकित ट्रांसफार्मर 1887 में अमेरिकी वैज्ञानिक थॉमसन द्वारा आविष्कृत गया था और 1892 में जनरल इलेक्ट्रिक और अन्य द्वारा विद्युत ट्रांसफार्मर अनुप्रयोगों के लिए प्रोत्साहित किया गया था। यहाँ उल्लिखित तरल अवरोधक ट्रांसफार्मर तेल अवरोधक है।
2.1 तेल-सिंकित ट्रांसफार्मर की विशेषताएं:
① विद्युत अवरोधक ताकत में महत्वपूर्ण सुधार, अवरोधक दूरी को छोटा करना, और उपकरण के आयतन को कम करना; ② यांत्रिक चालकों में अनुमत धारा घनत्व को बढ़ाना, उपकरण का वजन कम करना। ऑपरेशन में ट्रांसफार्मर के कोर से उत्पन्न ताप ट्रांसफार्मर तेल के ऊष्मीय परिपथ के माध्यम से ट्रांसफार्मर के केस और रेडिएटर में विसर्जित होता है, जिससे प्रभावी शीतलन में सुधार होता है; ③ तेल सिंकित और सीलिंग से कुछ आंतरिक घटकों और विन्यासों की ऑक्सीकरण से रोका जाता है, सेवा जीवन बढ़ाता है।
2.2 ट्रांसफार्मर तेल की विशेषताएं
ऑपरेशन में ट्रांसफार्मर तेल को स्थिर, उत्कृष्ट अवरोधक और ऊष्मीय चालकता की गुणवत्ता होनी चाहिए। महत्वपूर्ण गुणवत्ताएं अवरोधक ताकत (tan δ), विसाधन, ड्राप पॉइंट, और अम्ल मान हैं। पेट्रोलियम से शोधित अवरोधक तेल विभिन्न हाइड्रोकार्बन, रेजिन, अम्ल और अन्य दूषणों का मिश्रण है, जिनकी गुणवत्ताएं पूरी तरह से स्थिर नहीं होती हैं। ताप, विद्युत क्षेत्र, और प्रकाश प्रभावों के तहत, तेल लगातार ऑक्सीकृत होता है। सामान्य स्थितियों में, यह ऑक्सीकरण प्रक्रिया धीमी रूप से बढ़ती है; उचित रखरखाव के साथ, तेल 20 वर्षों तक आवश्यक गुणवत्ता को बिना जीर्ण हुए बनाए रख सकता है। हालांकि, तेल में मिले धातु, दूषण, और गैस ऑक्सीकरण को तेज करते हैं, जिससे तेल की गुणवत्ता गिर जाती है, रंग गहरा हो जाता है, पारदर्शिता धुंधली हो जाती है, और जल सामग्री, अम्ल मान, और राख मान में वृद्धि होती है, जिससे तेल की गुणवत्ता गिर जाती है।
ट्रांसफार्मर तेल की जीर्णता को दूषण और जीर्णता के चरणों में विभाजित किया जा सकता है।
दूषण तेल में जल और दूषण मिलने से होता है—ये ऑक्सीकरण उत्पाद नहीं हैं। दूषित तेल में अवरोधक प्रदर्शनिकता की गिरावट, विद्युत क्षेत्र की टूटने वाली ताकत की कमी, और द्रवीय नुकसान कोण की वृद्धि होती है।
जीर्णता तेल के ऑक्सीकरण से होती है। यह ऑक्सीकरण सिर्फ शुद्ध तेल में हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण को नहीं संदर्भित करता, बल्कि तेल में दूषण ऑक्सीकरण प्रक्रिया को तेज करते हैं, विशेष रूप से तांबा, लोहा, और एल्युमिनियम धातु कण।
ऑक्सीजन ट्रांसफार्मर के अंदर की हवा से आता है। भले ही पूरी तरह से सीलबंद ट्रांसफार्मरों में, लगभग 0.25% ऑक्सीजन शेष रहता है। ऑक्सीजन की उच्च सोल्युबिलिटी होती है, इसलिए तेल में घुले गैसों में यह उच्च अनुपात में होता है।
ट्रांसफार्मर तेल के ऑक्सीकरण के दौरान, जल एक विधायक के रूप में और ताप एक त्वरक के रूप में कार्य करता है, जिससे ट्रांसफार्मर तेल में स्लज उत्पन्न होता है। यह प्रभाव मुख्य रूप से इस प्रकार होता है: विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में बड़े अवक्षेपण कण; दूषण अवक्षेपण सबसे मजबूत विद्युत क्षेत्र के क्षेत्रों में घनीभूत होता है, जो ट्रांसफार्मर अवरोधक के दोनों तरफ "ब्रिज" बनाता है; असमान अवक्षेपण अलग-अलग लंबे पट्टिकाएँ बनाता है जो विद्युत क्षेत्र रेखाओं के साथ संरेखित हो सकता है, जो ताप विसर्जन को रोकता है, अवरोधक सामग्री को जीर्ण करता है, और अवरोधक प्रतिरोध और अवरोधक स्तर को कम करता है।
तेल की जीर्णता के दौरान, प्राथमिक उत्पाद परोक्साइड, अम्ल, ऐल्कोहॉल, केटोन, और स्लज होते हैं।
प्रारंभिक जीर्णता चरण: तेल परोक्साइड उत्पन्न करता है जो अवरोधक फाइबर सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करके ऑक्सीकृत सेल्युलोज बनाता है, जो अवरोधक फाइबर की यांत्रिक ताकत को कम करता है, खुश्की और अवरोधक का संकुचन होता है। उत्पन्न अम्ल घनी फैटी अम्ल होते हैं। हालांकि ये खनिज अम्लों की तुलना में कम अम्लीय होते हैं, उनकी वृद्धि दर और आयोजिक अवरोधक सामग्री पर प्रभाव महत्वपूर्ण होता है।
पछिल्लो अवसादन चरण: जब अम्ल तामा, लोहा, इन्सुलेटिङ वार्निश र अन्य सामग्रीहरूले अपघटन गर्छन्, त्यसले एक घना, अस्फाल्ट-जस्तो पोलिमरिक चालक वस्तु - मल को रूपमा बन्छ। यो तेलमा मध्यम रूपमा घुल्छ र विद्युत क्षेत्रको प्रभावमा झन्झलाई तेजी रूपमा बनाउँछ, जसले इन्सुलेटिङ सामग्रीहरू वा ट्रान्सफार्मर टङ्काको किनारामा चिपक्छ, तेल पाइप र रेडिएटर फिनहरूमा जम्छ, ट्रान्सफार्मरको संचालन तापक्रम बढाउँछ र इलेक्ट्रिक रिस्टोर घटाउँछ।
तेलको ऑक्सीकरण प्रक्रिया दुई प्रमुख प्रतिक्रिया स्थितिहरू समावेश गर्छ: पहिलो, ट्रान्सफार्मरमा धेरै अम्लीय मान, जसले तेललाई अम्लीय बनाउँछ; दोस्रो, तेलमा घुल्ने ऑक्साइडहरू तेलमा घुल्ने योग्य भएका यौगिकहरूमा परिवर्तन गर्छ, धीरे-धीरे ट्रान्सफार्मर तेलको गुणवत्ता खराब गर्छ।
2.5 ट्रान्सफार्मर तेलको विश्लेषण, मूल्यांकन र रक्षणावरण
① इन्सुलेटिङ तेलको अवसादन: भौतिक र रासायनिक गुणहरू परिवर्तन हुन्छ, जसले विद्युतीय प्रदर्शन खराब गर्छ। तेलको अम्लीय मान, इन्टरफेसियल टन्सन, मल जम्न र जल-घुल्ने अम्लीय मान परीक्षण गर्ने यो प्रकारको दोषको अस्तित्व निर्धारण गर्न सकिन्छ। तेलको पुनर्जन्म उपचार अवसादन उत्पादनहरूलाई हटाउँ सक्छ, तर यो प्रक्रिया स्वाभाविक एंटीऑक्सिडेन्टहरूलाई निकाल्न सक्छ।
② इन्सुलेटिङ तेलमा जल दूषण: जल एक मजबूत ध्रुवीय पदार्थ हो जसले विद्युत क्षेत्रमा आसानी रूपमा आयनित र विघटन गर्छ, जसले इन्सुलेटिङ तेलमा चालक विद्युत बढाउँछ। यदि पनि थोरै आमिष थिए, तेलमा इलेक्ट्रिक निर्यात धेरै बढ्छ। तेलको आमिष सामग्री परीक्षण गर्ने यो प्रकारको दोषको पहिचान गर्न सकिन्छ। दबाब र वायुरहित तेल फिल्टर आमिषलाई सामान्यतया हटाउँछ।
③ इन्सुलेटिङ तेलमा जैविक दूषण: मुख्य ट्रान्सफार्मर स्थापना वा कोर उठाउँदा, इन्सुलेटिङ घटकहरूमा कीटहरू वा मानिसको पसीना अवशेष जीवाणुहरूलाई लिएका हुन सक्छ, जसले इन्सुलेटिङ तेल दूषित गर्छ; वा तेल आफैंमा जीवाणुहरू रहेका हुन सक्छ। मुख्य ट्रान्सफार्मरहरू सामान्यतया 40-80°C वातावरणमा संचालन गर्छ, जुन जीवाणुहरूको विकास र विस्तारको लागि उत्तम छ। जीवाणुहरू र उनीहरूको उत्सर्जनको खनिज र प्रोटीनको इन्सुलेटिङ गुणहरू इन्सुलेटिङ तेल भन्दा धेरै निम्न छन्, जसले तेलको इलेक्ट्रिक निर्यात बढाउँछ। यो दोष साइट रिसाइक्लिङ उपचार द्वारा समाधान गर्न सान्दर्भिक छ, किनभने केही जीवाणुहरू स्थिर इन्सुलेशनमा रहेका छन्। उपचार पछि, ट्रान्सफार्मर इन्सुलेशन अस्थायी रूपमा बिर्थेको छ, तर संचालन वातावरण जीवाणुहरूको पुनरावर्ती विकासको पक्षमा छ, जसले वर्ष देखि वर्षसम्म इन्सुलेशन खराब गर्छ।
④ तेलमा घुल्ने ध्रुवीय पदार्थहरूसहित अल्काइड रेसिन इन्सुलेटिङ वार्निश: विद्युत क्षेत्रको प्रभावमा, ध्रुवीय पदार्थहरू डाइपोल रिलैक्सेशन पोलाराइजेशन गर्छ, जसले AC पोलाराइजेशन प्रक्रियाहरूमा ऊर्जा खर्च गर्छ, तेलको इलेक्ट्रिक निर्यात बढाउँछ। यद्यपि इन्सुलेटिङ वार्निश फैक्ट्री छोड्ने पहिले यो क्युरिङ गरिएको छ, तर अपूर्ण उपचार रहेको हुन सक्छ। केही समय चलाउँदा, अपूर्ण उपचार भएको वार्निश धीरे-धीरे तेलमा घुल्छ, धीरे-धीरे इन्सुलेशन गुणवत्ता खराब गर्छ। यो दोष उपचारको पूर्णतासँग सम्बन्धित छ; एक वा दुई अभिशोषण उपचार निश्चित उपकारी हुन सक्छ।
⑤ तेलमा केवल जल र दूषित पदार्थहरू: यो दूषण तेलको मूल गुणहरूलाई परिवर्तन गर्दैन। आमिष शुष्कीकरण द्वारा हटाउँ सकिन्छ; दूषित पदार्थहरू फिल्टर द्वारा हटाउँ सकिन्छ; तेलमा वायु वायुरहित द्वारा हटाउँ सकिन्छ।
⑥ दुई वा त्यो भन्दा बढी भिन्न स्रोतका इन्सुलेटिङ तेलहरूको मिश्रण: तेलको गुणहरू सम्बन्धित विनियमनमा भेट्याउनुपर्छ; तेलको विशिष्ट गुरुत्व, जम्ने तापक्रम, गाढा र फ्लैश बिन्दु समान हुनुपर्छ; र मिश्रित तेलको स्थिरता आवश्यकतामा भेट्याउनुपर्छ। अवसादित मिश्रित तेलको लागि, रासायनिक पुनर्जन्म विधिहरू आवश्यक छन् जसले अवसादन उत्पादनहरूलाई अलग गर्छ र गुणहरूलाई पुनर्स्थापन गर्छ।
3. ड्राइ टाइप रेसिन ट्रान्सफार्मरको इन्सुलेशन र विशेषताहरू
ड्राइ टाइप ट्रान्सफार्मरहरू (यहाँ ईपोक्सी रेसिन इन्सुलेटिङ ट्रान्सफार्मरहरूलाई उल्लेख गरिएको छ) उच्च आगको सुरक्षा आवश्यकता राख्ने स्थानहरूमा, जस्तै उच्च इमारतहरू, विमानस्थलहरू, र तेल भण्डारहरूमा, प्राथमिक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
3.1 रेसिन इन्सुलेशनको प्रकारहरू
ईपोक्सी रेसिन इन्सुलेटिङ ट्रान्सफार्मरहरू निर्माण प्रक्रिया विशेषताहरू आधारमा तीन प्रकारमा वर्गीकृत गरिन्छ: ईपोक्सी-क्वार्ट्ज सन्द्रा वायुरहित ढालन र ईपोक्सी-अक्षारहीन ग्लास फाइबर सुदृढ वायुरहित डिफरेन्सियल दबाब ढालन र अक्षारहीन ग्लास फाइबर रप्त इम्प्रेग्नेशन।
① ईपोक्सी-क्वार्ट्ज सन्द्रा वायुरहित ढालन इन्सुलेशन: यी ट्रान्सफार्मरहरू ईपोक्सी रेसिनको लागि क्वार्ट्ज सन्द्रा फिलर प्रयोग गर्छन्। इन्सुलेटिङ वार्निश रप्त र उपचार गरिएका कोइलहरूलाई ढालन मोल्डमा राखिएका छन् र ईपोक्सी रेसिन र क्वार्ट्ज सन्द्रा योग्य मिश्रण वायुरहित ढालिएका छन्। ढालन प्रक्रियाले गुणस्तरको आवश्यकतालाई पूरा गर्न सकिदैन - जस्तै अवशिष्ट बुल्ब, मिश्रणको स्थानीय असमानता, र स्थानीय तापीय तनाव चाप हुन सक्छ - यी इन्सुलेटिङ ट्रान्सफार्मरहरू नम, गर्म वातावरण र ठूलो लोड विचरण रहेका स्थानहरूको लागि उपयुक्त छैन।
② ईपोक्सी अक्षारहीन ग्लास फाइबर सुदृढ वायुरहित डिफरेन्सियल दबाब ढालन इन्सुलेशन: यी ट्रान्सफार्मरहरू लहान अक्षारहीन ग्लास फाइबर वा ग्लास मैटलाई विंडिङ लेयरहरूको बाहिरी इन्सुलेशन रूपमा प्रयोग गर्छन्। बाहिरी इन्सुलेशन रप्तको मोटाई सामान्यतया 1-3mm छोटो इन्सुलेशन हुन्छ। ईपोक्सी रेसिन ढालन सामग्री सहित योग्य अनुपातमा मिश्रण गरिएको छ, र उच्च वायुरहित अवस्थामा बुल्बहरू निकालिएका छन् भन्दा पहिले ढालिन्छ। यदि रप्त इन्सुलेशनको मोटाई छोटो छ, तब खराब इम्प्रेग्नेशन आसानी आंशिक डिस्चार्ज बिन्दुहरू बनाउँछ। त्यसैले, ढालन सामग्रीको मिश्रण पूर्ण हुनुपर्छ, वायुरहित डिगसिंग पूर्ण हुनुपर्छ, र निम्न गाढा र ढालन गति नियन्त्रण गरिनुपर्छ जसले ढालन दौराको दौराको लागि कोइल पैकेजको उच्च गुणस्तरको इम्प्रेग्नेशन सुनिश्चित गर्छ।
③ अक्षारहीन ग्लास फाइबर रप्त इम्प्रेग्नेशन इन्सुलेशन: यी ट्रान्सफार्मरहरू विंडिङ दौराको लेयर इन्सुलेशन उपचार र कोइल इम्प्रेग्नेशन एकै साथ पूरा गर्छन्। यी पहिलो दुई इम्प्रेग्नेशन प्रक्रियाहरूमा आवश्यक विंडिङ फार्मिंग मोल्डहरूको आवश्यकता छैन, तर निम्न गाढा रेसिन आवश्यक छ जसले विंडिङ र इम्प्रेग्नेशन दौराको लागि माइक्रो-बुल्बहरू राख्दैन।
3.2 रेसिन ट्रान्सफार्मरको इन्सुलेशन विशेषताहरू र रक्षणावरण
रेसिन ट्रान्सफार्मरहरूको इन्सुलेशन लेवल तेल-डुब्ने ट्रान्सफार्मरहरूबाट धेरै फरक छैन; मुख्य फरकहरू तापक्रम बढाइ र आंशिक डिस्चार्ज मापन छन्।
① तापक्रम वृद्धि की विशेषताहरू: रेजिन ट्रान्सफोर्मरहरूमा औसत तापक्रम वृद्धि स्तर तेल-निमज्जित ट्रान्फोर्मरहरू भन्दा उच्च छ, यसले उच्च तापक्रम प्रतिरोधी ग्रेड आइसुलेशन सामग्रीको आवश्यकता बनाउँछ। हामीं, औसत तापक्रम वृद्धि वाइनिङमा सबैभन्दा गर्म स्थानको तापक्रमलाई प्रतिबिम्बित गर्दैन। यदि आइसुलेशन सामग्रीको तापक्रम प्रतिरोधी ग्रेड केवल औसत तापक्रम वृद्धि आधारमा चयन गरिएको वा अनुचित रूपमा चयन गरिएको वा रेजिन ट्रान्सफोर्मरहरू लामो समयसम्म ओवरलोड शर्तमा काम गर्छन्, त्यसले ट्रान्सफोर्मरको सेवा आयु प्रभावित हुन्छ।
किनभने मापिएको ट्रान्सफोर्मर तापक्रम वृद्धि सबैभन्दा गर्म स्थानको तापक्रमलाई प्रतिबिम्बित गर्दैन, यदि सम्भव भएको छ भने, इन्फ्रारेड थर्मोमिटरले अधिकतम लोड प्रचालनमा रेजिन ट्रान्सफोर्मरको सबैभन्दा गर्म स्थान जाँच गर्नुपर्छ। ठण्डक फ्यानको दिशा र कोण अनुसार योग्य रूपमा समायोजन गरिनुपर्छ ताकि स्थानीय तापक्रम वृद्धि नियन्त्रण गरिएको र ट्रान्सफोर्मरको सुरक्षित प्रचालन सुनिश्चित गरिएको हो।
② आंशिक डिसचार्ज विशेषताहरू: रेजिन ट्रान्सफोर्मरहरूमा आंशिक डिसचार्जको मात्रा विद्युत क्षेत्र वितरण, रेजिन मिश्रणको समानता, र अवशिष्ट बुलबुला वा रेजिन टुट्ने अवस्था सँग सम्बन्धित छ। आंशिक डिसचार्जको मात्रा रेजिन ट्रान्सफोर्मरको प्रदर्शन, गुणस्तर, र सेवा आयुलाई प्रभावित गर्छ। त्यसैले, आंशिक डिसचार्जको स्तर मापिएको र स्वीकार गरिएको उत्पादन प्रक्रिया र गुणस्तरको समग्र मूल्यांकन गर्ने तरिका हो। रेजिन ट्रान्सफोर्मरको हस्तान्तरण स्वीकार गर्दा र बड़ो रिपेयर पछि, आंशिक डिसचार्जको परिवर्तनले गुणस्तर र प्रदर्शन स्थिरताको मूल्यांकन गर्ने तरिका हो।
सुकेतो ट्रान्सफोर्मरहरू दिन दिन फैल्दै गएको समयमा, ट्रान्सफोर्मर चयन गर्दा, उत्पादन प्रक्रिया संरचना, आइसुलेशन डिझाइन, र आइसुलेशन व्यवस्थालाई गहिरो रूपमा जान्नुपर्छ। पूर्ण उत्पादन प्रक्रिया, ठूलो गुणस्तर निश्चिती व्यवस्था, गम्भीर उत्पादन प्रबन्धन, र विश्वसनीय तकनीकी प्रदर्शन भएका उत्पादकहरूको उत्पादन चयन गर्नुपर्छ ट्रान्सफोर्मर उत्पादनको गुणस्तर र तापक्रम आयुलाई सुनिश्चित गर्न र निश्चित चालन र विद्युत सुप्लाईको विश्वसनीयतालाई सुधार गर्न।
4. ट्रान्सफोर्मर आइसुलेशन विफलतालाई प्रभाव दिँदैने मुख्य कारकहरू
ट्रान्सफोर्मर आइसुलेशन प्रदर्शनलाई प्रभाव दिँदैने मुख्य कारकहरू छन्: तापक्रम, आर्द्रता, तेल सुरक्षा विधिहरू, र ओवरवोल्टेजको प्रभाव।
4.1 तापक्रमको प्रभाव
शक्ति ट्रान्सफोर्मरहरूले तेल-कागज आइसुलेशन प्रयोग गर्दछन् जसको तेल र कागजमा अवस्थित आर्द्रताको विभिन्न साम्यावस्था विभिन्न तापक्रममा छ। सामान्यतया, जब तापक्रम बढ्दै जान्छ, कागजमा अवस्थित आर्द्रता तेलमा गतिल्दै जान्छ; उल्टै, कागज तेलबाट आर्द्रता अवशोषण गर्दछ। त्यसैले, उच्च तापक्रममा, ट्रान्सफोर्मर आइसुलेशन तेलमा अवस्थित अतिसूक्ष्म जलको मात्रा अधिक छ; उल्टै, अतिसूक्ष्म जलको मात्रा कम छ।
विभिन्न तापक्रमले सेल्युलोज रिंग खुल्न, चेन भाँग्न, र अनुसारी गैस उत्पादन विभिन्न डिग्रीमा गर्दछ। एउटा विशिष्ट तापक्रममा, CO र CO2 उत्पादन दर स्थिर छ, यानी तेलमा CO र CO2 उपस्थिति समयको साथ रैखिक रूपमा बढ्दछ। जब तापक्रम लगातार बढ्दै जान्छ, CO र CO2 उत्पादन दर अक्सर घातांकीय रूपमा बढ्दछ। त्यसैले, तेलमा CO र CO2 उपस्थिति आइसुलेशन कागजको तापक्रम वृद्धिसँग सीधा सम्बन्धित छ र यो एक आधार हुन सक्छ जसले सील्ड ट्रान्सफोर्मरको कागज स्तरमा असामान्यतालाई निर्धारण गर्न सक्छ।
ट्रान्सफोर्मरको आयु आइसुलेशनको वयवृद्धिको डिग्रीमा निर्भर छ, जसले फेरी चालन तापक्रममा निर्भर छ। उदाहरणका लागि, एक तेल-निमज्जित ट्रान्सफोर्मर रेटेड लोडमा औसत वाइनिङ तापक्रम वृद्धि 65°C र सबैभन्दा गर्म स्थानको तापक्रम वृद्धि 78°C छ। औसत वातावरण तापक्रम 20°C छ, त्यसैले सबैभन्दा गर्म स्थानको तापक्रम 98°C पुग्छ, यसले 20-30 वर्षसम्म चालन गर्न सक्छ। यदि ट्रान्सफोर्मर ओवरलोड शर्तमा चालन गर्दछ र तापक्रम बढ्दै जान्छ, त्यसले आयु अनुसार कम हुन्छ।
अन्तर्राष्ट्रिय विद्युत तकनीकी आयोग (IEC) भनेको A ग्रेड आइसुलेशन ट्रान्सफोर्मरहरू 80-140°C बीच प्रचालन गर्दा, प्रत्येक 6°C तापक्रम वृद्धिले ट्रान्सफोर्मर आइसुलेशनको प्रभावी आयु वृद्धिदर दुई गुना हुन्छ—यो 6°C नियम भनिन्छ, यो पहिला स्वीकार गरिएको 8°C नियमभन्दा अधिक तापक्रम विधिमान लगाउँछ।
4.2 आर्द्रताको प्रभाव
आर्द्रताको उपस्थितिले सेल्युलोज विघटनलाई त्वरित गर्छ। त्यसैले, CO र CO2 उत्पादन सेल्युलोज सामग्रीको आर्द्रता सामग्रीसँग सम्बन्धित छ। स्थिर आर्द्रतामा, अधिक आर्द्रताले अधिक CO2 उत्पादन गर्दछ; उल्टै, कम आर्द्रताले अधिक CO उत्पादन गर्दछ।
आइसुलेशन तेलमा अतिसूक्ष्म जल आइसुलेशन विशेषतालाई प्रभाव दिँदैने महत्त्वपूर्ण कारक छ। आइसुलेशन तेलमा अतिसूक्ष्म जल आइसुलेशन माध्यमको विद्युत र भौतिक-रासायनिक विशेषतालाई बहुतै नुकसान पुर्याउँछ। जल आइसुलेशन तेलमा स्पार्क डिसचार्ज वोल्टेजलाई कम गर्दछ, डाइएलेक्ट्रिक नुक्सान गुणांक (tan δ) बढाउँछ, आइसुलेशन तेलको वयवृद्धिलाई त्वरित गर्दछ, र आइसुलेशन प्रदर्शनलाई खराब गर्दछ। उपकरणहरू जल विषयक रहने विषयले विद्युत उपकरणको चालन विश्वसनीयता र आयुलाई कम गर्दछ र यसले उपकरणको नुकसान र योग्य व्यक्तिको सुरक्षाको खतरा उत्पन्न गर्दछ।
4.3 तेल सुरक्षा विधिको प्रभाव
ट्रान्सफोर्मर तेलमा ऑक्सिजन आइसुलेशन विघटन प्रतिक्रियालाई त्वरित गर्छ, जसको ऑक्सिजन सामग्री तेल सुरक्षा विधिहरूसँग सम्बन्धित छ। अत्यन्त, विभिन्न सुरक्षा विधिहरूले तेलमा CO र CO2 को द्रवण र विसरण शर्तलाई भिन्न गर्दछ। उदाहरणका लागि, COको द्रवणीयता निम्न छ, जसले यसलाई आसानी साथ तेल सतह अवकाशमा फैलाउँछ, जसले खुला टाइप ट्रान्सफोर्मरहरूमा CO वायुमान विस्तार आमान्यतया 300×10-6 भन्दा बढी नहुन्छ। सील्ड ट्रान्सफोर्मरहरूमा, तेल सतह वातावरणबाट अलग छ, यसले CO र CO2 आसानी वाष्पित नहुन्छ, जसले उच्च उपस्थिति लाई उत्पन्न गर्दछ।
4.4 ओवरवोल्टेजको प्रभाव
① अस्थायी ओवरवोल्टेजको प्रभाव: सामान्य प्रचालनमा तिन फेज ट्रान्सफोर्मरहरूले फेज-बीच वोल्टेजको 58% फेज-मात्रामा वोल्टेज उत्पादन गर्दछ। तर, एक फेज दोषमा, न्यूट्रल-ग्राउंडिट सिस्टममा मुख्य आइसुलेशन वोल्टेज 30% वार्धक्य हुन्छ र नग्राउंडिट न्यूट्रल सिस्टममा 73% वार्धक्य हुन्छ, यसले आइसुलेशनलाई नुकसान पुर्याउँछ।
② बिजुली ओवरवोल्टेजको प्रभाव: बिजुली ओवरवोल्टेजहरूमा छोटो ढाँचाको लामो ढाँचाको वोल्टेज वितरण (टर्न-टु-टर्न, लेयर-टु-लेयर, डिस्क-टु-डिस्क) अत्यधिक असमान छ, यसले आइसुलेशनमा डिसचार्ज चिन्ह छोड्दछ र सोलिड आइसुलेशनलाई नुकसान पुर्याउँछ।
③ स्विचिङ्ग ओवरवोल्टेज प्रभाव: स्विचिङ्ग ओवरवोल्टेजको लेबुफ ह्रास धीमो हुन्छ, जसले रैखिक वोल्टेज वितरण उत्पन्न गर्छ। जब स्विचिङ्ग ओवरवोल्टेज कीर्या एउटा वाइंडिङ से अर्को वाइंडिङ मा फेरिन्छ, त्यसपछि वोल्टेज दुई वाइंडिङहरूको बीचको टर्न अनुपातको नजिक आनुपातिक हुन्छ, जसले मुख्य इन्सुलेशन वा फेझ-टो-फेझ इन्सुलेशनमा अपक्षय र क्षति लगाउन सक्छ।
4.5 छोटो परिपथ इलेक्ट्रोडायनामिक प्रभाव
बाहिर गइरहेको छोटो परिपथमा इलेक्ट्रोडायनामिक बल ट्रान्सफार्मर वाइंडिङहरूलाई विकृत गर्न सक्छ र लीडहरूलाई विस्थापित गर्न सक्छ, जसले मूल इन्सुलेशन दूरीलाई बदल्न सक्छ, इन्सुलेशनमा ताप उत्पन्न गर्न सक्छ, विकृतिको गति वा क्षति लगाउन सक्छ, जसले डिस्चार्ज, आर्किङ, र छोटो परिपथ फाउल्ट उत्पन्न गर्न सक्छ।
5.निष्कर्ष
सारांशमा, शक्ति ट्रान्सफार्मरको इन्सुलेशन प्रदर्शनलाई समझ्न र उचित संचालन र रखरखाव लागू गर्न ट्रान्सफार्मरको सुरक्षा, सेवाकाल, र शक्ति आपूर्तिको विश्वसनीयतामा तत्काल प्रभाव पर्छ। शक्ति प्रणालीको महत्वपूर्ण मुख्य उपकरण रूपमा, शक्ति ट्रान्सफार्मर संचालन, रखरखाव व्यक्तिहरू र प्रबन्धकहरूले ट्रान्सफार्मर इन्सुलेशन संरचना, सामग्रीको गुणस्तर, प्रक्रिया गुणस्तर, रखरखाव विधिहरू, र विज्ञानिक निदान तकनीकहरूलाई समझ्न र अधिकारिक रूपमा अधिग्रहण गर्नुपर्छ। केवल अनुकूलित र उचित संचालन प्रबन्धन द्वारा शक्ति ट्रान्सफार्मरको दक्षता, सेवाकाल, र शक्ति आपूर्तिको विश्वसनीयता गारन्टी गरिन सकिन्छ।