Ανάλυση των λόγων για την υπερβολική διηλεκτρική απώλεια λαδιού μετασχηματιστή

Η διηλεκτρική απώλεια αναφέρεται στο άθροισμα της απώλειας πόλωσης και της απώλειας αγωγιμότητας που προκαλείται από το λάδι του μετασχηματιστή υπό τη δράση ενός εναλλασσόμενου ηλεκτρικού πεδίου. Ο συντελεστής διηλεκτρικής απώλειας μπορεί να αντανακλά τις μονωτικές ιδιότητες του μετασχηματιστή, τον βαθμό γήρανσης του λαδιού του μετασχηματιστή υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου, την οξείδωση και την υψηλή θερμοκρασία και τον βαθμό ρύπανσης του μετασχηματιστή πολικών ακαθαρσιών και του φορτισμένου κολλοειδούς στο λάδι. Κατά τη μακροχρόνια χρήση του μετασχηματιστή, η κατάσταση λειτουργίας του λαδιού μετασχηματιστή μπορεί να αντικατοπτρίζεται μέσω μιας δοκιμής συντελεστή διηλεκτρικής απώλειας.

• Κατά την εγκατάσταση ενός μετασχηματιστή, υπάρχουν ακαθαρσίες όπως σκόνη σε λάδι ή στερεά μονωτικά υλικά. Μετά από λειτουργία για ένα χρονικό διάστημα, οι κολλοειδείς ακαθαρσίες κατακρημνίζονται σταδιακά. Η διάμετρος των κολλοειδών σωματιδίων του μετασχηματιστή είναι πολύ μικρή (γενικά 10-gin-10 m) και η διάχυση είναι αργή, αλλά έχει ένα ορισμένο ποσό ενέργειας δραστηριότητας.
• Τα σωματίδια μπορούν αυτόματα να συσσωματωθούν και να αλλάξουν από μικρά σε μεγάλα. Είναι ένα σύστημα χονδροειδούς διασποράς σε ασταθή κατάσταση μη ισορροπίας. Όταν υπερβαίνει το κολλοειδές εύρος, ο μετασχηματιστής εναποτίθεται λόγω της βαρύτητας. Όταν η ψυχή υπάρχει στο λάδι και το ίζημα υπερβαίνει το 0,02%, η αγωγιμότητα μπορεί να υπερβεί την κανονική αγωγιμότητα του μέσου κατά αρκετές ή δεκάδες φορές, αυξάνοντας έτσι την τιμή της διηλεκτρικής απώλειας.

Από την άποψη της δομής κατασκευής μετασχηματιστών, ορισμένοι κατασκευαστές μετασχηματιστών έχουν ακυρώσει τον καθαριστή λαδιού (θερμικό σιφόνι) από την άποψη της μείωσης της διαρροής λαδιού στον μετασχηματιστή, η οποία έχει κάποιο αντίκτυπο στην αύξηση του συντελεστή απώλειας διηλεκτρικού λαδιού μετασχηματιστή. Εάν ο μετασχηματιστής είναι εξοπλισμένος με καθαριστή λαδιού, είναι ευεργετικό για τη σταθερότητα της ποιότητας του μονωτικού λαδιού. Μπορεί να «απορροφήσει» την εσωτερική υγρασία της μόνωσης κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή, να βελτιώσει την ηλεκτρική απόδοση της μόνωσης και έτσι να επιβραδύνει την αύξηση της υγρασίας στη μόνωση.

Η μικροβιακή βακτηριακή μόλυνση του μετασχηματιστή προκαλείται κυρίως από τη διείσδυση βακτηριακών οργανισμών κατά την εγκατάσταση και την επισκευή. Λόγω της ρύπανσης, ο μετασχηματιστής περιέχει νερό, αέρα, ανθρακωμένη ύλη, οργανική ύλη, διάφορα μέταλλα και ιχνοστοιχεία στο λάδι, τα οποία αποτελούν τις βασικές προϋποθέσεις για την ανάπτυξη, το μεταβολισμό και την αναπαραγωγή των μυκήτων.

Δεδομένου ότι οι μικροοργανισμοί είναι πλούσιοι σε πρωτεΐνες και έχουν κολλοειδείς ιδιότητες, η ρύπανση του πετρελαίου από μικροοργανισμούς είναι στην πραγματικότητα ένα είδος μικροβιακής κολλοειδούς ρύπανσης. Τα κολλοειδή μικροβιακού μετασχηματιστή φορτίζονται, γεγονός που αυξάνει την αγωγιμότητα του λαδιού, επομένως αυξάνεται και η απώλεια αγωγιμότητας.

Το λάδι μετασχηματιστή βρίσκεται σε ένα πλήρως σφραγισμένο σώμα, με έλλειψη οξυγόνου και χωρίς φως, και οι μικροοργανισμοί στο λάδι είναι αναερόβιοι και φωτοφοβικοί. Η τιμή της διηλεκτρικής απώλειας θα μειωθεί όταν ο συντελεστής διηλεκτρικής απώλειας ελέγχεται μετά από μακρά περίοδο αποθήκευσης, ειδικά όταν τοποθετείται σε άχρωμο διαφανές γυάλινο μπουκάλι. Το φορτίο που μεταφέρεται από τον μετασχηματιστή σε διαφορετικές περιόδους είναι διαφορετικό και η θερμοκρασία του λαδιού λειτουργίας είναι διαφορετική. Ο ρυθμός αναπαραγωγής των μικροοργανισμών σε διαφορετικές θερμοκρασίες είναι επίσης διαφορετικός. Η θερμοκρασία λαδιού είναι στην περιοχή από 50 μοίρες ~ 70 μοίρες και ο ρυθμός αναπαραγωγής είναι ο ταχύτερος, επομένως η απώλεια διηλεκτρικού αυξάνεται σχετικά γρήγορα. Επομένως, η θερμοκρασία έχει μεγάλη επίδραση στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο λάδι και στην απόδοση του λαδιού. Γενικά, ο συντελεστής διηλεκτρικής απώλειας το χειμώνα είναι σχετικά σταθερός.

Η φθορά ή διάβρωση των χάλκινων μεταλλικών εξαρτημάτων του σώματος του μετασχηματιστή (όπως φθορά του άξονα ή της πτερωτής της αντλίας λαδιού, διάβρωση εκτεθειμένων χάλκινων καλωδίων), σοβαρή υπερθέρμανση ή κάψιμο χάλκινων συρμάτων περιέλιξης κ.λπ. θα προκαλέσει τη διάλυση ιόντων χαλκού στο λάδι , αυξάνουν τη συγκέντρωση ιόντων χαλκού στο λάδι του μετασχηματιστή και οδηγούν σε αυξημένη διηλεκτρική απώλεια.

Παρόλο που τα μονωτικά υλικά στεγνώνουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής ηλεκτρικού εξοπλισμού όπως οι μετασχηματιστές, εξακολουθεί να υπάρχει υπολειμματική υγρασία στο βαθύ στρώμα. Εάν τα μέτρα προστασίας δεν είναι κατάλληλα κατά τη μεταφορά και την εγκατάσταση, τα μονωτικά υλικά θα είναι ξανά υγρά και το αναπνευστικό σύστημα θα εισχωρήσει σε υγρασία κατά τη λειτουργία και θα διεισδύσει στο λάδι μέσω της επιφάνειας του λαδιού. Επιπλέον, κατά τη λειτουργία του στερεού μονωτικού υλικού του μετασχηματιστή και του μετασχηματιστή, δημιουργείται υγρασία λόγω της οξείδωσης και της θερμικής ρωγμής του λαδιού του μετασχηματιστή. Όταν το μονωτικό λάδι βρίσκεται στη θερμοκρασία λειτουργίας και υπάρχει διαλυμένο οξυγόνο, η οξείδωσή του θα επιταχυνθεί, παράγοντας οργανικά οξέα και νερό, τα οποία θα κάνουν την περιεκτικότητα σε υγρασία στο λάδι να υπερβεί το πρότυπο. Για το καθαρό λάδι, όταν η περιεκτικότητα σε νερό στο λάδι είναι χαμηλή (όπως 30 mg/L-40mg/L), έχει μικρή επίδραση στη διηλεκτρική απώλεια του λαδιού, αλλά όταν η περιεκτικότητα σε νερό στο λάδι είναι μεγαλύτερο από 60 mg/L, ο συντελεστής διηλεκτρικής απώλειας αυξάνεται απότομα.