Hva er transformatorisolasjon?
Når det kommer til kraftsystemet, tenker vi på de enorme produksjonsfordelene og bekvemmeligheten av livet det gir, men vi kan heller ikke unngå å legge stor vekt på kraften og sikkerheten, den har tross alt tittelen "elektrisk tiger". I den daglige bruken av krafttransformatorer er "isolasjon" relatert til sikkerheten.
Grunnleggende konsept
Isolasjon, er et fysisk begrep, refererer til bruken av ikke-ledende stoffer for å isolere eller pakke inn den ladede kroppen, for å beskytte mot elektrisk støt sikkerhetstiltak. Isolasjonen til krafttransformatoren er for å forhindre forekomst av strømlekkasje og sammenbrudd, og for å sikre den elektriske sikkerheten og påliteligheten til transformatoren. Det gjelder isolering av transformatorviklinger, jernkjerner og andre komponenter med jord, mellom ulike faseviklinger og mellom ulike spenningsnivåer.
Type isolasjon
Isolasjonen til krafttransformatoren er delt inn i fullstendig isolasjon og gradert isolasjon. Fullstendig isolasjon er der hele viklingen er isolert til samme nivå og er egnet for små transformatorer og applikasjoner med lav kapasitet. Den såkalte graderte isolasjonen (også kjent som semi-isolasjon), det vil si at hovedisolasjonen til transformatorviklingen nær det sentrale punktområdet er lavere enn hovedisolasjonen på inngangssiden. Transformatorer for 35KV og under spenningsklasser er fullisolert. Den graderte isolerte transformatoren brukes hovedsakelig i jordingssystemet med høy strøm i strømnettet på 110kv og øvre spenningsnivå. Sammenlignet med full isolasjon kan gradert isolasjon redusere størrelsen på den interne isolasjonen, slik at størrelsen på hele transformatoren reduseres, kostnadene reduseres og det er mer økonomisk. Det har imidlertid også visse ulemper, som sikkerhetsmessig er det ikke like trygt som full isolasjon.
Isolerende struktur
Transformatorisolasjon fra internt og eksternt synspunkt, kan deles inn i ekstern isolasjon og intern isolasjon.
Innvendig isolasjon refererer til isolasjonen mellom ulike elektroniske komponenter i transformatortanken, hovedsakelig inkludert viklingsisolasjon, bly- og trinnkoblerisolasjon. Disse isolasjonsdelene påvirkes i utgangspunktet ikke av ytre forhold som atmosfære, forurensning, fukt, fremmedlegemer etc. Den indre isolasjonen er videre delt inn i hovedisolasjon og langsgående isolasjon. Primærisolasjon refererer til isolasjonen mellom viklinger til jord, mellom faser og mellom viklinger av samme fase og forskjellige spenningsnivåer. Dette er den mest kritiske delen av isolasjonen i transformatoren, som direkte påvirker driftssikkerheten og produktkostnaden til transformatoren.
Utvendig isolasjon refererer til isolasjonshylsen og luftisolasjonen utenfor transformatoroljetanken, inkludert selve isolasjonshylsen og isolasjonen mellom isolasjonshylsen og luftspalteavstanden mellom isolasjonsrøret og jorddelen. Stabiliteten til utvendig isolasjon er sterkt påvirket av miljøet, men den har en viss naturlig gjenvinningsevne.
Isolasjonsmetoder og materialer
Isolasjonen til krafttransformatoren bruker vanligvis oljenedsenket isolasjon, tørr isolasjon, gassisolasjon og andre metoder. Oljenedsenket isolasjon brukes hovedsakelig til oljenedsenkede transformatorer, som kan sørge for at transformatoren fungerer normalt under høyspentforhold, og har god fuktsikker, kjølende, støt- og lysbueslukkende ytelse. Tørr isolasjon og gassisolasjon brukes hovedsakelig i tørre transformatorer, tørr isolasjon har fordelene av ikke lett å være fuktig, ikke lett å fyre, lett å vedlikeholde, men ikke egnet for høyspentmiljø. Gassisolasjon har lav dielektrisitetskonstant og god lysbueslukkingsevne, men det er dyrt og vanskelig å fjerne gass i tide.
På isolasjonsmaterialet er det faste materialer og flytende materialer. Solide materialer som isolasjonspapir, korrugert isolasjonspapir, Denison-papir, Nomex-papir, etc., disse materialene har god termisk stabilitet og fuktbestandighet. Flytende materialer, som isolasjonsoljer, krever regelmessig testing og vedlikehold av kvalitet.
Isolasjonsmaterialer kan også deles i henhold til varmebestandighetsgraden, de vanlige karakterene er A, E, B, F, H fem, hver klasse har tilsvarende grense tillatt driftstemperatur. Maksimal tillatt temperatur for klasse A isolasjonsklasse er 105 grader. Maksimal temperatur tillatt for klasse E-isolasjon er 120 grader. Maksimal temperatur tillatt for klasse B-isolasjon er 130 grader. Maksimal tillatt temperatur for klasse F-isolasjon er 155 grader. Maksimal tillatt temperatur for klasse H isolasjonsklasse er 180 grader.
Problem med isolasjonsfeil
Isolasjonsaldring
Transformatorisolasjonsaldring er en kompleks og gradvis prosess, det refererer til isolasjonsmaterialet inne i transformatoren, i den langsiktige driftsprosessen, påvirket av en rekke faktorer, mister gradvis den opprinnelige mekaniske styrken og elektrisk isolasjonsstyrke. Aldring av transformatorisolasjon har hovedsakelig følgende årsaker: feil fuktisolasjon, kjemisk korrosjon, langvarig overbelastningsdrift, transformatorleddsvikt, elektrisk aldring, trykkaldring og så videre. Som svar på aldring av transformatorisolasjon, bør isolasjonsmotstandstest, dielektrisk tapsfaktortest, ren og tørr, regelmessig oljeskiftinspeksjon og vedlikehold av kjølesystemet utføres regelmessig.
Isolasjon fuktig
Isolasjonsfuktigheten til krafttransformatoren er lett å gjøre transformatoren inter-lag eller inter-turn kortslutning, noe som forårsaker skade på kraftsystemet. Isolasjonen til krafttransformatoren påvirkes av fukt hovedsakelig av følgende årsaker: (1) Isolasjonen påvirkes av transformatorens dårlige tetning (2) Isolasjonen er påvirket av kvalitetsproblemet til transformatoren (3) Isolasjonen er påvirket av fuktigheten under transport av transformatoren (4) Installasjonen og vedlikeholdet av transformatoren forårsaket av isolasjonen er påvirket av aldring av krafttransformatoren. Derfor, med tanke på de mulige isolasjonsfuktighetsproblemene ved transformatorisolasjon, bør transformatorisolasjonsmaterialer repareres regelmessig, slik som fuktighet er funnet i tide til å erstatte, mens transport, vedlikehold for å unngå fuktighet, oljestramming, ta hensyn til driftsmetoden under bruk, for å unngå isolasjonsfuktighet forårsaket av feil bruk.
