ทำไมหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันจึงต้องการน้ำมัน?

หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้น้ำมัน เป็นกระดูกสันหลังของการส่งพลังงานไฟฟ้าและเครือข่ายการกระจายทั่วโลก ในขณะที่แกนและขดลวดทำหน้าที่พื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า แต่น้ำมันแร่อิเล็กทริกโดยรอบ-น้ำมันแร่หรือทางเลือกที่ไม่ติดไฟน้อยกว่า-มีบทบาทที่ขาดไม่ได้หลายประการที่สำคัญต่อการทำงานของหม้อแปลงอายุยืนและความปลอดภัย การทำความเข้าใจฟังก์ชั่นเหล่านี้เน้นว่าทำไมน้ำมันไม่เพียง แต่เป็นฟิลเลอร์ แต่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญ

ฉนวนไฟฟ้า:

ฟังก์ชั่นหลัก: บทบาทหลักของน้ำมันหม้อแปลงคือทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าสูงที่มีอยู่ภายในหม้อแปลงต้องการฉนวนที่แข็งแกร่งระหว่างขดลวดที่มีชีวิตอยู่ระหว่างขดลวดและแกนกลางและระหว่างขดลวดและถังหม้อแปลง

ความแข็งแรงของอิเล็กทริก: น้ำมันหม้อแปลงมีความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงสูงกว่าอากาศอย่างมีนัยสำคัญ คุณสมบัตินี้ป้องกันการเกิดไฟฟ้าหรือวาบไฟระหว่างส่วนประกอบที่ทำงานที่ศักยภาพที่แตกต่างกันซึ่งอาจทำให้เกิดความล้มเหลวของหายนะ น้ำมันเติมช่องว่างระหว่างฉนวนที่เป็นของแข็ง (กระดาษ, pressboard) และตัวนำ, กำจัดกระเป๋าอากาศที่อาจนำไปสู่การปล่อยบางส่วน

การกระจายความร้อน (การระบายความร้อน):

การดูดซับความร้อน: ในระหว่างการทำงานการสูญเสียไฟฟ้า (การสูญเสีย I2R ในขดลวดการสูญเสียแกน) สร้างความร้อนจำนวนมากภายในหม้อแปลง

การถ่ายเทความร้อน: น้ำมันทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพสูง มันไหลเวียนตามธรรมชาติ (หรือผ่านปั๊มในหน่วยที่ใหญ่กว่า) เนื่องจากกระแสพาความร้อน เมื่อน้ำมันไหลผ่านแกนกลางที่ร้อนและขดลวดมันจะดูดซับความร้อน

การปฏิเสธความร้อน: น้ำมันอุ่นจากนั้นจะเคลื่อนไปทางพื้นผิวระบายความร้อนของหม้อแปลง - โดยทั่วไปแล้วหม้อน้ำหรือครีบระบายความร้อน ที่นี่ความร้อนจะกระจายไปยังอากาศรอบข้างโดยรอบ วัฏจักรต่อเนื่องนี้รักษาอุณหภูมิการทำงานภายในของหม้อแปลงภายในขีด จำกัด การออกแบบที่ปลอดภัยป้องกันการย่อยสลายความร้อนของฉนวนที่เป็นของแข็ง (ซึ่งจะล้มเหลวอย่างรวดเร็วหากมีความร้อนสูงเกินไป) การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการโหลดของหม้อแปลงและอายุขัย

การป้องกันการเกิดออกซิเดชันและความชื้น:

ฟังก์ชั่นสิ่งกีดขวาง: น้ำมันสร้างสิ่งกีดขวางระหว่างส่วนประกอบภายในของหม้อแปลง (ส่วนใหญ่เป็นฉนวนกระดาษเซลลูโลสและขดลวดโลหะ/แกน) และออกซิเจนในบรรยากาศ

การป้องกันการเกิดออกซิเดชัน: การลดการสัมผัสกับออกซิเจนลดลงอย่างมีนัยสำคัญการออกซิเดชั่นและกระบวนการชราของน้ำมันทั้งตัวเองและฉนวนเซลลูโลสที่สำคัญ ออกซิเดชันลดคุณสมบัติของฉนวนเมื่อเวลาผ่านไป

การควบคุมความชื้น: ในขณะที่น้ำมันมีการดูดความชื้นโดยเนื้อแท้ (ดูดซับความชื้น) ปริมาตรน้ำมันที่ได้รับการดูแลเป็นอย่างดีช่วยป้องกันความชื้นในบรรยากาศจากการกลั่นตัวโดยตรงและลดระดับฉนวนของแข็งที่สำคัญ ความชื้นในฉนวนที่เป็นของแข็งจะช่วยลดความแข็งแรงของอิเล็กทริกและเร่งอายุ

การปราบปรามอาร์ค (เงื่อนไขข้อผิดพลาด):

การลดความผิดพลาดภายใน: ในกรณีที่โชคร้ายของความผิดพลาดทางไฟฟ้าภายใน (เช่นการลัดวงจร) น้ำมันมีบทบาทสำคัญในการดับอาร์คที่เกิดขึ้น ในขณะที่ส่วนโค้งนั้นสร้างความเสียหายอย่างมากน้ำมันจะช่วยลดเส้นทางอาร์คอย่างรวดเร็วและดับมันป้องกันความผิดพลาดจากการเพิ่มขึ้นอย่างไม่สามารถควบคุมได้ทันที การกักกันนี้ซื้อเวลาวิกฤตสำหรับรีเลย์ป้องกันเพื่อใช้งานและแยกหม้อแปลง

การตรวจสอบเงื่อนไข:

สื่อการวินิจฉัย: น้ำมันหม้อแปลงทำหน้าที่เป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่มีค่า เมื่อเวลาผ่านไปมันจะละลายก๊าซที่เกิดจากกระบวนการชราภาพปกติและที่สำคัญกว่านั้นคือสภาพที่ผิดปกติเช่นความร้อนสูงเกินไปการปล่อยบางส่วนหรือการเกิดขึ้น

การวิเคราะห์ก๊าซที่ละลาย (DGA): การสุ่มตัวอย่างและการวิเคราะห์ก๊าซที่ละลายในน้ำมัน (DGA) เป็นวิธีหลักในการประเมินสุขภาพภายในของหม้อแปลงน้ำมัน ก๊าซที่เฉพาะเจาะจงและความเข้มข้นของพวกเขาสามารถระบุประเภทและความรุนแรงของการพัฒนาปัญหาช่วยให้การบำรุงรักษาทำนายก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวครั้งใหญ่

น้ำมันในหม้อแปลงน้ำมันที่ใช้น้ำมันอยู่ไกลจากความเฉื่อยชา มันเป็นของเหลววิศวกรรมอเนกประสงค์ที่สำคัญสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมบูรณ์ทางไฟฟ้าความสามารถในการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปที่เป็นอันตราย นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นบรรทัดแรกของการป้องกันในระหว่างความผิดพลาดภายในและทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ที่มีค่าของเงื่อนไขภายในของหม้อแปลง หากไม่มีฟังก์ชั่นที่สำคัญเหล่านี้ที่ดำเนินการโดยน้ำมันการทำงานที่เชื่อถือได้ระยะยาวของหม้อแปลงไฟฟ้าสูงที่หนุนกริดไฟฟ้าของเราจะเป็นไปไม่ได้ ทางเลือกเช่นหม้อแปลงประเภทแห้งมีอยู่สำหรับการใช้งานเฉพาะ แต่สำหรับความต้องการที่ต้องการของการเปลี่ยนแปลงพลังงานความจุสูงการออกแบบที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงยังคงโดดเด่นส่วนใหญ่เกิดจากผลประโยชน์เฉพาะที่ได้รับจากน้ำมันไดอิเล็กทริก