Als het om het energiesysteem gaat, besteden we, terwijl we nadenken over de enorme productievoordelen en het woongemak dat het met zich meebrengt, ook veel aandacht aan de kracht en veiligheid ervan; het staat immers bekend als de ‘elektrische tijger’. Bij het dagelijks gebruik van stroomtransformatoren heeft 'isolatie' te maken met de veiligheid ervan, en het is ook de kern van het garanderen van de stabiele werking van transformatoren op lange- termijn. Of het nu de veelgebruikte 500 kva vermogenstransformator is of de meer geslotenhermetisch afgesloten, met olie gevulde transformatorHun isolatieprestaties bepalen rechtstreeks de levensduur en operationele veiligheid van de apparatuur.
I. Basisconcept van isolatie
Isolatie, een term in de natuurkunde, verwijst naar de veiligheidsmaatregel waarbij niet-geleidende stoffen worden gebruikt om geladen lichamen te isoleren of te omwikkelen ter bescherming tegen elektrische schokken. De isolatie van vermogenstransformatoren is bedoeld om stroomlekkage en -doorslag te voorkomen, waardoor de elektrische veiligheid en betrouwbaarheid van transformatoren wordt gewaarborgd. Het gaat om de isolatie tussen transformatorwikkelingen, ijzeren kernen en andere componenten en de aarde, tussen wikkelingen van verschillende fasen en tussen verschillende spanningsniveaus. Voor de 500 kva-vermogenstransformator vormt een geluidsisolatieontwerp de basis voor de aanpassing ervan aan verschillende scenario's voor de stroomvraag, zoals in de industrie en de handel. De hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformator, met zijn afgedichte structuurvoordeel, kan de interne isolatiematerialen beter beschermen tegen externe erosie, waardoor de isolatiestabiliteit verder wordt verbeterd.
II. Soorten isolatie
De isolatie van vermogenstransformatoren is onderverdeeld in volledige isolatie en trapsgewijze isolatie. Volledige isolatie betekent dat de gehele wikkeling op hetzelfde niveau is geïsoleerd, wat geschikt is voor kleine transformatoren en toepassingen met lage- capaciteit. De zogenaamde gegradeerde isolatie (ook bekend als semi{4}}isolatie) betekent dat de hoofdisolatie van de transformatorwikkeling nabij het neutrale puntgebied lager is dan die van de ingangszijde. Transformatoren die worden gebruikt bij spanningsniveaus van 35KV en lager, nemen allemaal een volledige isolatiestructuur aan. Transformatoren met gegradeerde isolatie worden voornamelijk gebruikt in grote stroomaardingssystemen van elektriciteitsnetten met spanningsniveaus van 110 kV en hoger.
Vergeleken met volledige isolatie kan gegradeerde isolatie de omvang van de interne isolatie verkleinen, waardoor de omvang van de gehele transformator wordt verkleind, de kosten worden verlaagd en economischer is. Het heeft echter ook bepaalde nadelen, zoals minder veilig dan volledige isolatie. Of het nu gaat om de conventionele isolatieconfiguratie van de 500 kva-vermogenstransformator of het speciale isolatieontwerp van de hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformator, het schema van volledige isolatie of gegradeerde isolatie zal redelijkerwijs worden geselecteerd op basis van het spanningsniveau en het gebruiksscenario van de apparatuur, waarbij veiligheid en zuinigheid in evenwicht worden gehouden.
III. Isolatiestructuur
Vanuit intern en extern perspectief kan de isolatie van transformatoren worden onderverdeeld in externe isolatie en interne isolatie, wat van toepassing is op alle soorten vermogenstransformatoren, inclusief 500 kva vermogenstransformator en hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformator.
Interne isolatie verwijst naar de isolatie tussen verschillende elektronische componenten in de transformatorolietank, voornamelijk inclusief wikkelingsisolatie, geleidingsdraad en isolatie van kraanwisselaars, enz. Deze isolatiedelen worden in principe niet beïnvloed door externe omstandigheden zoals atmosfeer, vervuiling, vocht en vreemde voorwerpen. Interne isolatie is verder onderverdeeld in hoofdisolatie en langsisolatie. Hoofdisolatie verwijst naar de isolatie tussen wikkelingen en de aarde, tussen fasen en tussen wikkelingen van dezelfde fase maar met verschillende spanningsniveaus. Dit is het meest kritische onderdeel van de interne isolatie van de transformator, wat rechtstreeks van invloed is op de operationele betrouwbaarheid en productkosten van de transformator. Bij de hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformator kan de afgedichte structuur de interne isolatie effectief beschermen tegen vocht en onzuiverheden. Het interne isolatieontwerp van de 500 kva-vermogenstransformator is meer gericht op aanpassing aan de bedrijfsbehoeften met gemiddelde en lage capaciteit om ervoor te zorgen dat de isolatiesterkte aan de norm voldoet.
Externe isolatie verwijst naar de isolatiebussen en luchtisolatie buiten de transformatorolietank, inclusief de externe isolatie van de isolatiebussen zelf en de isolatie van de luchtspleetafstand tussen de isolatiebussen en tussen de isolatiebuizen en de grond. De stabiliteit van externe isolatie wordt sterk beïnvloed door de omgeving, maar heeft een zeker natuurlijk herstelvermogen.
IV. Isolatiemethoden en materialen
Bij de isolatie van stroomtransformatoren wordt doorgaans gebruik gemaakt van olie--ondergedompelde isolatie, droge isolatie, gasisolatie en andere methoden. In olie-ondergedompelde isolatie wordt voornamelijk gebruikt in olie-ondergedompelde transformatoren, die de normale werking van transformatoren onder hoge-spanningsomstandigheden kunnen garanderen, en goede vocht-bestendige, koelende, impact- en boogdovende prestaties hebben-. Dit is ook de kernisolatiemethode van een hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformator. De afgedichte structuur kan voorkomen dat de isolatieolie oxideert en verslechtert, waardoor de levensduur van de isolatie wordt verlengd. Droge isolatie en gasisolatie worden voornamelijk gebruikt in droge-transformatoren. Droge isolatie heeft als voordeel dat het niet gemakkelijk vochtig wordt, niet gemakkelijk vlam vat en gemakkelijk te onderhouden is, maar is niet geschikt voor hoogspanningsomgevingen. Gasisolatie heeft een lage diëlektrische constante en goede boogdovende prestaties, maar de kosten zijn hoog en het is niet eenvoudig om gas op tijd af te voeren.
Qua isolatiematerialen zijn er vaste materialen en vloeibare materialen. Vaste materialen zoals isolatiepapier, gegolfd isolatiepapier, Denison-papier, Nomex-papier, enz., hebben een goede thermische stabiliteit en vochtbestendigheid en worden veel gebruikt in de interne isolatiebescherming van verschillende apparatuur, zoals een 500 kva-stroomtransformator en een hermetisch afgesloten met olie gevulde transformator. Vloeibare materialen zoals isolatieolie moeten regelmatig worden getest en op kwaliteit worden gehouden. Vooral bij hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformatoren heeft de zuiverheid van de isolatieolie rechtstreeks invloed op het isolatie-effect, dus regelmatig testen van de oliekwaliteit is vereist.
Isolatiematerialen kunnen ook worden onderverdeeld op basis van hittebestendigheidsgraden. De gebruikelijke klassen zijn A, E, B, F en H, die elk een overeenkomstige maximaal toegestane bedrijfstemperatuur hebben. De maximaal toegestane temperatuur voor klasse A-isolatie is 105 graden. De maximaal toegestane temperatuur voor klasse E-isolatie is 120 graden. De maximaal toegestane temperatuur voor klasse B-isolatie is 130 graden. De maximaal toegestane temperatuur voor klasse F-isolatie is 155 graden. De maximaal toegestane temperatuur voor klasse H-isolatie is 180 graden. Verschillende soorten transformatoren kiezen de juiste isolatiemateriaalkwaliteit op basis van de bedrijfstemperatuurvereisten. Bijvoorbeeld,500 kva voedingstransformatormaakt meestal gebruik van klasse F- of H-isolatiematerialen om te voldoen aan de hittebestendigheidseisen voor een stabiele werking op de lange- termijn.
V. Isolatiefouten en tegenmaatregelen
1. Isolatieveroudering
Veroudering van de isolatie van transformatoren is een complex en geleidelijk proces, waarbij de interne isolatiematerialen van de transformator geleidelijk hun oorspronkelijke mechanische sterkte en elektrische isolatiesterkte verliezen onder invloed van verschillende factoren tijdens langdurig gebruik-. De belangrijkste oorzaken van veroudering van de isolatie van transformatoren zijn als volgt: onjuiste vocht- en warmte-isolatie, chemische corrosie, overbelasting op lange termijn-, defecten aan de transformatorverbinding, elektrische veroudering, drukveroudering, enz.
Om de veroudering van de transformatorisolatie aan te pakken, moeten regelmatige tests van de isolatieweerstand, tests van de diëlektrische verliesfactor, reiniging en drooghouden, regelmatige inspectie van de olieverversing, onderhoud van het koelsysteem, enz. worden uitgevoerd. Voor de 500 kva-stroomtransformator kunnen regelmatige isolatietests tijdig verborgen gevaren door veroudering opsporen, waardoor apparatuurfouten als gevolg van isolatiefouten worden vermeden. Vanwege de afgedichte eigenschappen heeft de hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformator een relatief langzame verouderingssnelheid, maar het is nog steeds noodzakelijk om regelmatig de kwaliteit van de isolatieolie en de afdichtingsprestaties te controleren om de normale werking van het isolatiesysteem te garanderen.
2. Isolatievocht
Vocht in de isolatie van stroomtransformatoren veroorzaakt waarschijnlijk kortsluiting tussen de lagen of tussen de transformatoren, waardoor schade aan het energiesysteem ontstaat. De belangrijkste oorzaken van isolatievocht in stroomtransformatoren zijn als volgt: (1) Isolatievocht veroorzaakt door een slechte afdichting van de transformator (2) Isolatievocht veroorzaakt door kwaliteitsproblemen van de transformator (3) Isolatievocht tijdens het transport van de transformator (4) Isolatievocht veroorzaakt door de installatie en het onderhoud van de transformator (5) Isolatievocht als gevolg van langdurig verval en veroudering van stroomtransformatoren.
Daarom moeten de transformatorisolatiematerialen, met het oog op het mogelijke isolatievochtprobleem van transformatorisolatie, regelmatig worden geïnspecteerd en tijdig worden vervangen als er vocht wordt aangetroffen. Vermijd tegelijkertijd water- en olievervuiling tijdens transport en onderhoud en let tijdens gebruik op de bedieningsmethode om isolatievocht te voorkomen dat wordt veroorzaakt door onjuist gebruik. Onder hen kan het afgedichte ontwerp van de hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformator het risico op vocht effectief verminderen. Voor de 500 kva-voedingstransformator moet speciale aandacht worden besteed aan isolatiebescherming tijdens transport en installatie om vocht te voorkomen.
Over JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD
JINSHANMEN TECHNOLOGIE CO., LTDis een professionele fabrikant van apparatuur voor energietransmissie en -distributie, die zich toelegt op het leveren van hoogwaardige en betrouwbare transformatorproducten en gerelateerde oplossingen voor klanten over de hele wereld. Het bedrijf produceert voornamelijk olie-ondergedompelde stroomtransformatoren, droge-stroomtransformatoren, olie-ondergedompelde drie-dimensionale opgerolde stroomtransformatoren, droge-type drie-dimensionale opgerolde stroomtransformatoren, mijnbouwexplosie-bestendige droge-type transformatoren, mijnbouwexplosie-bestendige mobiele onderstations, amorfe legering stroomtransformatoren, op-belasting capaciteitsregulerende stroomtransformatoren, droge- locomotieftransformatoren, evenals geprefabriceerde onderstations, modulaire onderstations, onderstations van het windenergiebox-type, hoog- en laagspanningsschakelaars en andere transmissie- en distributieapparatuur. We hebben een rijke ervaring in de productie en R&D van 500 kva-vermogenstransformatoren en hermetisch afgesloten, met olie gevulde transformatoren, waarbij we ons richten op het optimaliseren van de isolatieprestaties om de veilige en stabiele werking van apparatuur in verschillende toepassingsscenario's te garanderen.