Що таке ізоляція трансформатора?
Коли справа доходить до системи живлення, ми думаємо про величезні виробничі переваги та зручність життя, які вона приносить, але також не можемо не звернути велику увагу на її потужність і безпеку, зрештою, вона має звання «електричного тигра». У щоденному використанні силових трансформаторів «ізоляція» пов'язана з їх безпекою.
Основна концепція
Ізоляція — це фізичний термін, який стосується використання непровідних речовин для ізоляції або обгортання зарядженого тіла з метою захисту від ураження електричним струмом. Ізоляція силового трансформатора покликана запобігти виникненню витоку струму і пробою, а також забезпечити електробезпеку і надійність трансформатора. Це стосується ізоляції обмоток трансформатора, залізних сердечників та інших компонентів із заземленням, між обмотками різних фаз і між різними рівнями напруги.
Тип ізоляції
Ізоляція силового трансформатора поділяється на повну ізоляцію та градуйовану ізоляцію. Повна ізоляція полягає в тому, що вся обмотка ізольована на однаковий рівень і підходить для невеликих трансформаторів і застосувань малої потужності. Так звана градуйована ізоляція (також відома як напівізоляція), тобто основна ізоляція обмотки трансформатора поблизу центральної точки нижча, ніж основна ізоляція на вхідній стороні. Трансформатори для класів напруги 35 кВ і нижче мають повну ізоляцію. Градуйований ізольований трансформатор в основному використовується в системі заземлення сильного струму в електромережі 110 кВ і вищому рівні напруги. У порівнянні з повною ізоляцією градуована ізоляція може зменшити розмір внутрішньої ізоляції, так що розмір усього трансформатора зменшується, вартість зменшується, і це більш економічно. Однак він також має певні недоліки, наприклад, з точки зору безпеки він не такий безпечний, як повна ізоляція.
Ізоляційна конструкція
Ізоляцію трансформатора з внутрішньої та зовнішньої точки зору можна розділити на зовнішню і внутрішню ізоляцію.
Внутрішня ізоляція відноситься до ізоляції між різними електронними компонентами в баку трансформатора, в основному включаючи ізоляцію обмотки, ізоляцію свинцю та пристрою РПН. Ці ізоляційні частини в основному не піддаються впливу зовнішніх умов, таких як атмосфера, забруднення, вологість, сторонні речовини тощо. Внутрішня ізоляція далі поділяється на основну і поздовжню ізоляцію. Первинна ізоляція відноситься до ізоляції між обмотками та землею, між фазами та між обмотками однієї фази та різними рівнями напруги. Це найбільш важлива частина ізоляції в трансформаторі, яка безпосередньо впливає на експлуатаційну надійність і вартість трансформатора.
Зовнішня ізоляція відноситься до ізоляційного рукава та повітряної ізоляції поза резервуаром трансформаторного масла, включаючи саму ізоляційну оболонку та ізоляцію між ізоляційною оболонкою та відстанню повітряного зазору між ізоляційною трубкою та заземленою частиною. На стійкість зовнішньої ізоляції сильно впливає навколишнє середовище, але вона має певну природну здатність до відновлення.
Методи і матеріали ізоляції
Для ізоляції силового трансформатора зазвичай використовується масляна ізоляція, суха ізоляція, газова ізоляція та інші методи. Масляна ізоляція в основному використовується для масляних трансформаторів, що може забезпечити нормальну роботу трансформатора в умовах високої напруги та має хорошу вологостійкість, охолодження, удари та гасіння дуги. Суха ізоляція та газова ізоляція в основному використовуються в сухих трансформаторах. Суха ізоляція має такі переваги, що нелегка бути вологою, нелегка вогонь, проста в обслуговуванні, але не підходить для середовища високої напруги. Газова ізоляція має низьку діелектричну проникність і хороші показники гасіння дуги, але це дорого і важко видалити газ вчасно.
За ізоляційним матеріалом існують тверді та рідкі матеріали. Тверді матеріали, такі як ізоляційний папір, гофрований ізоляційний папір, папір Denison, папір Nomex тощо, ці матеріали мають гарну термостабільність і вологостійкість. Рідкі матеріали, такі як ізоляційні масла, вимагають регулярного тестування та підтримки якості.
Ізоляційні матеріали також можна розділити за класом термостійкості, загальні класи A, E, B, F, H п'ять, кожен клас має відповідну межу допустимої робочої температури. Максимально допустима температура для класу ізоляції класу А становить 105 градусів. Максимально допустима температура для ізоляції класу Е становить 120 градусів. Максимально допустима температура для ізоляції класу B становить 130 градусів. Максимально допустима температура для ізоляції класу F становить 155 градусів. Максимально допустима температура для класу ізоляції класу H становить 180 градусів.
Проблема ізоляції
Старіння ізоляції
Старіння ізоляції трансформатора є складним і поступовим процесом, це відноситься до ізоляційного матеріалу всередині трансформатора, у довгостроковому процесі експлуатації, під впливом різноманітних факторів, поступово втрачає початкову механічну міцність та електричну міцність ізоляції. Старіння ізоляції трансформатора в основному має такі причини: неправильна ізоляція від вологи, хімічна корозія, довготривала робота з перевантаженням, несправність з’єднання трансформатора, електричне старіння, старіння під тиском тощо. У відповідь на старіння ізоляції трансформатора слід регулярно проводити перевірку опору ізоляції, перевірку коефіцієнта діелектричних втрат, чисту та суху, регулярну перевірку заміни масла та технічне обслуговування системи охолодження.
Ізоляція волога
Вологість ізоляції силового трансформатора легко спричиняє міжшарове або міжвиткове коротке замикання трансформатора, що спричиняє пошкодження енергосистеми. На ізоляцію силового трансформатора впливає волога головним чином з таких причин: (1) На ізоляцію впливає погана герметичність трансформатора (2) На ізоляцію впливає проблема якості трансформатора (3) Ізоляція вплив вологи під час транспортування трансформатора (4) На установку та обслуговування трансформатора через ізоляцію впливає старіння силового трансформатора. Тому, з огляду на можливі проблеми ізоляції вологості ізоляції трансформатора, ізоляційні матеріали трансформатора слід регулярно ремонтувати, наприклад, вологість знайдена вчасно для заміни, під час транспортування, технічного обслуговування, щоб уникнути вологи, мастила, що блукає, зверніть увагу на метод експлуатації під час використання, щоб уникнути вологи ізоляції, спричиненої неправильною експлуатацією.
