Mengapa transformer tenggelam dalam minyak?

Dalam rangkaian grid elektrik yang luas dan rumit, dari loji penjanaan kuasa ke pencawang pengedaran tempatan, seseorang akan secara konsisten mencari peralatan kritikal: Minyak tenggelam minyak . Persoalan biasa dari orang -orang di luar bidang kejuruteraan elektrik adalah mengapa peranti penting ini dipenuhi dengan beribu -ribu liter minyak mineral. Jawapannya terletak pada gabungan fizik asas dan kejuruteraan praktikal, terutamanya berpusat pada penebat dan penyejukan.

Fungsi Utama: Penebat Elektrik
Pada terasnya, pengubah mengandungi penggulungan primer dan sekunder di sekitar teras keluli berlamina. Apabila beroperasi, lilitan ini membawa elektrik pada voltan yang sangat tinggi, kadang -kadang melebihi ratusan ribu volt. Potensi elektrik di antara lilitan ini dan tangki yang berasaskan pengubah adalah sangat besar.

Udara adalah penebat miskin di paras voltan dan jarak ini. Untuk mengelakkan arka elektrik bencana atau litar pintas antara komponen, medium penebat unggul diperlukan. Minyak transformer, minyak mineral yang sangat halus, mempunyai kekuatan dielektrik yang sangat baik -lebih tinggi daripada udara. Dengan menenggelamkan teras dan belitan, minyak secara berkesan menghalang kerosakan elektrik, memastikan komponen dalaman selamat terlindung antara satu sama lain dan kandang pengubah.

Peranan sekunder kritikal: pelesapan haba
Transformer tidak 100% cekap. Tenaga hilang terutamanya kerana haba akibat kerugian rintangan dalam belitan (kerugian I2R) dan kerugian magnet dalam inti (arus eddy dan histeresis). Haba ini mesti hilang secara berterusan untuk mengelakkan terlalu panas, yang dapat merendahkan kertas penebat yang mengelilingi belitan dan akhirnya membawa kepada kegagalan pengubah.

Minyak yang direndam minyak memanfaatkan kapasiti terma tinggi minyak dan sifat konveksi untuk penyejukan. Apabila minyak bersentuhan dengan teras dan belitan memanaskan, ia menjadi kurang padat dan naik. Tenggelam minyak yang lebih sejuk dan lebih padat untuk mengambil tempatnya. Kitaran perolakan semulajadi ini bergerak panas ke sirip radiator luaran pengubah, di mana ia hilang ke udara sekitar. Dalam transformer yang lebih besar, proses ini sering dibantu oleh pam dan peminat untuk meningkatkan keupayaan peredaran dan penyejukan.

Faedah pelindung dan diagnostik tambahan
Minyak berfungsi beberapa fungsi penting lain:

Pemeliharaan teras dan belitan: Minyak mewujudkan persekitaran yang melindungi kertas dalaman dan penebat berasaskan selulosa dari kelembapan dan oksigen, yang boleh menyebabkan kakisan dan mengurangkan sifat penebat dari masa ke masa.

Penindasan arka: Sekiranya arka elektrik dalaman, minyak membantu menghilangkan arka dan menghalang penyebarannya yang berterusan, walaupun peristiwa sedemikian biasanya menghasilkan gas yang menunjukkan kesalahan yang serius.

Pemantauan Keadaan: Minyak itu sendiri bertindak sebagai cecair diagnostik. Dengan kerap mengambil sampel dan menganalisis minyak, juruteknik dapat menilai kesihatan pengubah. Mereka boleh menguji:

Kekuatan Dielektrik: Untuk mengesahkan keupayaan penebatnya masih tinggi.

Kandungan air: kerana kelembapan mengurangkan sifat penebat.

Analisis gas terlarut (DGA): Kehadiran dan kepekatan gas tertentu yang dibubarkan dalam minyak (seperti hidrogen, metana, dan asetilena) adalah petunjuk utama untuk membangunkan kesalahan, seperti terlalu panas, pelepasan separa, atau arcing.

Pertimbangan dan penyelenggaraan
Walaupun sangat berkesan, penggunaan minyak memperkenalkan pertimbangan khusus. Minyak mesti disimpan bebas daripada kelembapan dan bahan pencemar zarah untuk mengekalkan sifat penebatnya. Selain itu, sebagai bahan yang mudah terbakar, langkah-langkah mesti disediakan untuk mengandungi minyak dan menguruskan risiko kebakaran, seperti memasang dinding letupan, sistem penindasan kebakaran, atau menggunakan ester sintetik yang kurang mudah terbakar di kawasan berisiko tinggi.

Penyelenggaraan tetap, termasuk ujian minyak, penapisan, dan pemeriksaan berkala, oleh itu wajib untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan keselamatan pengubah minyak yang direndam.

Amalan transformer tenggelam dalam minyak bukanlah artifak bersejarah tetapi penyelesaian yang berterusan, yang direka dengan baik untuk cabaran kembar penebat dan pengurusan haba. Pengubah yang direndam minyak kekal sebagai asas kepada infrastruktur elektrik moden kerana kebolehpercayaan, kecekapan, dan data diagnostik yang berharga minyaknya menyediakan, memastikan penghantaran dan pengedaran kuasa elektrik yang stabil dan berterusan.