Όταν πρόκειται για το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ σκεφτόμαστε τα τεράστια οφέλη της παραγωγής και την ευκολία διαβίωσης που φέρνει, δίνουμε επίσης μεγάλη σημασία στη ισχύ και την ασφάλειά του, άλλωστε είναι γνωστό ως «ηλεκτρικός τίγρης». Στην καθημερινή χρήση των μετασχηματιστών ισχύος, η "μόνωση" σχετίζεται με την ασφάλειά της και είναι επίσης ο πυρήνας για τη διασφάλιση της μακροπρόθεσμης- σταθερής λειτουργίας των μετασχηματιστών. Είτε πρόκειται για τον συνήθως χρησιμοποιούμενο μετασχηματιστή ισχύος 500 kva είτε για τον πιο σφραγισμένοερμητικά σφραγισμένος μετασχηματιστής γεμάτος λάδι, η μονωτική τους απόδοση καθορίζει άμεσα τη διάρκεια ζωής και την ασφάλεια λειτουργίας του εξοπλισμού.
I. Βασική Έννοια της Μόνωσης
Η μόνωση, ένας όρος στη φυσική, αναφέρεται στο μέτρο ασφαλείας της χρήσης μη αγώγιμων ουσιών για την απομόνωση ή την περιτύλιξη φορτισμένων σωμάτων για προστασία από ηλεκτροπληξία. Η μόνωση των μετασχηματιστών ισχύος είναι για την αποφυγή διαρροής ρεύματος και βλάβης, διασφαλίζοντας την ηλεκτρική ασφάλεια και αξιοπιστία των μετασχηματιστών. Περιλαμβάνει τη μόνωση μεταξύ περιελίξεων μετασχηματιστή, πυρήνων σιδήρου και άλλων εξαρτημάτων και του εδάφους, μεταξύ περιελίξεων διαφορετικών φάσεων και μεταξύ διαφορετικών επιπέδων τάσης. Για τον μετασχηματιστή ισχύος 500 kva, ο σχεδιασμός ηχομόνωσης είναι το θεμέλιο για την προσαρμογή του σε διάφορα σενάρια ζήτησης ισχύος, όπως η βιομηχανία και το εμπόριο. Ο ερμητικά σφραγισμένος μετασχηματιστής γεμάτος λάδι, με το πλεονέκτημα της σφραγισμένης δομής του, μπορεί να προστατεύσει καλύτερα τα εσωτερικά μονωτικά υλικά από την εξωτερική περιβαλλοντική διάβρωση, βελτιώνοντας περαιτέρω τη σταθερότητα της μόνωσης.
II. Τύποι μόνωσης
Η μόνωση των μετασχηματιστών ισχύος χωρίζεται σε πλήρη μόνωση και διαβαθμισμένη μόνωση. Η πλήρης μόνωση σημαίνει ότι ολόκληρη η περιέλιξη είναι μονωμένη στο ίδιο επίπεδο, το οποίο είναι κατάλληλο για μικρούς μετασχηματιστές και εφαρμογές χαμηλής- χωρητικότητας. Η λεγόμενη-διαβαθμισμένη μόνωση (γνωστή και ως ημι-μόνωση) σημαίνει ότι η κύρια μόνωση της περιέλιξης του μετασχηματιστή κοντά στην περιοχή του ουδέτερου σημείου είναι χαμηλότερη από αυτή της πλευράς εισόδου. Οι μετασχηματιστές που χρησιμοποιούνται σε επίπεδα τάσης 35KV και κάτω από όλα υιοθετούν πλήρη μονωτική δομή. Οι μετασχηματιστές με διαβαθμισμένη μόνωση χρησιμοποιούνται κυρίως σε μεγάλα συστήματα γείωσης ρεύματος δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας με επίπεδα τάσης 110kv και άνω.
Σε σύγκριση με την πλήρη μόνωση, η διαβαθμισμένη μόνωση μπορεί να μειώσει το μέγεθος της εσωτερικής μόνωσης, μειώνοντας έτσι το μέγεθος ολόκληρου του μετασχηματιστή, μειώνοντας το κόστος και είναι πιο οικονομική. Ωστόσο, έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα, όπως είναι λιγότερο ασφαλές από την πλήρη μόνωση. Είτε πρόκειται για τη συμβατική διαμόρφωση μόνωσης του μετασχηματιστή ισχύος 500 kva είτε για την ειδική σχεδίαση μόνωσης του ερμητικά στεγανοποιημένου μετασχηματιστή με λάδι, το σχέδιο της πλήρους μόνωσης ή της διαβαθμισμένης μόνωσης θα επιλεγεί εύλογα σύμφωνα με το επίπεδο τάσης και το σενάριο χρήσης του εξοπλισμού, την ασφάλεια εξισορρόπησης και την οικονομία.
III. Μονωτική Δομή
Από εσωτερική και εξωτερική άποψη, η μόνωση των μετασχηματιστών μπορεί να χωριστεί σε εξωτερική μόνωση και εσωτερική μόνωση, η οποία ισχύει για όλους τους τύπους μετασχηματιστών ισχύος, συμπεριλαμβανομένου του μετασχηματιστή ισχύος 500 kva και του ερμητικά σφραγισμένου μετασχηματιστή με λάδι.
Η εσωτερική μόνωση αναφέρεται στη μόνωση μεταξύ διαφορετικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων μέσα στη δεξαμενή λαδιού του μετασχηματιστή, συμπεριλαμβανομένης κυρίως της μόνωσης περιελίξεων, μόνωση μολύβδου και εναλλάκτη βρύσης κ.λπ. Αυτά τα μονωτικά μέρη βασικά δεν επηρεάζονται από εξωτερικές συνθήκες όπως ατμόσφαιρα, ρύπανση, υγρασία και ξένα αντικείμενα. Η εσωτερική μόνωση χωρίζεται περαιτέρω σε κύρια μόνωση και διαμήκη μόνωση. Η κύρια μόνωση αναφέρεται στη μόνωση μεταξύ περιελίξεων και εδάφους, μεταξύ φάσεων και μεταξύ περιελίξεων της ίδιας φάσης αλλά διαφορετικών επιπέδων τάσης. Αυτό είναι το πιο κρίσιμο μέρος της εσωτερικής μόνωσης του μετασχηματιστή, το οποίο επηρεάζει άμεσα τη λειτουργική αξιοπιστία και το κόστος προϊόντος του μετασχηματιστή. Για τον ερμητικά σφραγισμένο μετασχηματιστή γεμάτο λάδι, η σφραγισμένη δομή του μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά την εσωτερική μόνωση από την υγρασία και τις ακαθαρσίες. Ο σχεδιασμός εσωτερικής μόνωσης του μετασχηματιστή ισχύος 500 kva εστιάζει περισσότερο στην προσαρμογή στις ανάγκες λειτουργίας μέσης και χαμηλής χωρητικότητας για να διασφαλίσει ότι η αντοχή μόνωσης πληροί τα πρότυπα.
Η εξωτερική μόνωση αναφέρεται στους δακτυλίους μόνωσης και στη μόνωση αέρα έξω από τη δεξαμενή λαδιού του μετασχηματιστή, συμπεριλαμβανομένης της εξωτερικής μόνωσης των ίδιων των δακτυλίων μόνωσης και της μόνωσης της απόστασης του διακένου αέρα μεταξύ των δακτυλίων μόνωσης και μεταξύ των σωλήνων μόνωσης και του εδάφους. Η σταθερότητα της εξωτερικής μόνωσης επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον, αλλά έχει μια ορισμένη φυσική ικανότητα ανάκτησης.
IV. Μέθοδοι και υλικά μόνωσης
Η μόνωση των μετασχηματιστών ισχύος συνήθως υιοθετεί-μόνωση με βυθισμένο λάδι, ξηρή μόνωση, μόνωση αερίου και άλλες μεθόδους. Η μόνωση-βυθισμένη στο λάδι χρησιμοποιείται κυρίως σε μετασχηματιστές-βυθισμένους σε λάδι, οι οποίοι μπορούν να εξασφαλίσουν την κανονική λειτουργία των μετασχηματιστών υπό συνθήκες υψηλής-τάσης και έχουν καλή αντοχή στην υγρασία-, στην ψύξη, στην πρόσκρουση και στην κατάσβεση του τόξου-. Αυτή είναι επίσης η μέθοδος μόνωσης πυρήνα του ερμητικά σφραγισμένου μετασχηματιστή με πλήρωση λαδιού. Η σφραγισμένη δομή του μπορεί να αποτρέψει την οξείδωση και τη φθορά του μονωτικού λαδιού, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής της μόνωσης. Η ξηρή μόνωση και η μόνωση αερίου χρησιμοποιούνται κυρίως σε μετασχηματιστές ξηρού{10}}τύπου. Η ξηρή μόνωση έχει τα πλεονεκτήματα ότι δεν υγραίνεται εύκολα, δεν πιάνει φωτιά και συντηρείται εύκολα, αλλά δεν είναι κατάλληλη για περιβάλλοντα υψηλής{12}}τάσης. Η μόνωση αερίου έχει χαμηλή διηλεκτρική σταθερά και καλή απόδοση κατάσβεσης τόξου{14}, αλλά το κόστος είναι υψηλό και δεν είναι εύκολη η έγκαιρη εκκένωση αερίου.
Όσον αφορά τα μονωτικά υλικά, υπάρχουν στερεά υλικά και υγρά υλικά. Στερεά υλικά όπως μονωτικό χαρτί, κυματοειδές μονωτικό χαρτί, χαρτί Denison, χαρτί Nomex κ.λπ., έχουν καλή θερμική σταθερότητα και αντοχή στην υγρασία και χρησιμοποιούνται ευρέως στην προστασία εσωτερικής μόνωσης διάφορου εξοπλισμού όπως μετασχηματιστής ισχύος 500 kva και ερμητικά σφραγισμένος μετασχηματιστής πλήρωσης λαδιού. Τα υγρά υλικά όπως το μονωτικό λάδι χρειάζονται τακτικές δοκιμές και διατήρηση της ποιότητας. Ειδικά για ερμητικά σφραγισμένο μετασχηματιστή με πλήρωση λαδιού, η καθαρότητα του μονωτικού του λαδιού επηρεάζει άμεσα το μονωτικό αποτέλεσμα, επομένως απαιτείται τακτικός έλεγχος ποιότητας λαδιού.
Τα μονωτικά υλικά μπορούν επίσης να χωριστούν ανάλογα με τους βαθμούς αντοχής στη θερμότητα. Οι συνήθεις βαθμοί είναι A, E, B, F και H, καθένας από τους οποίους έχει μια αντίστοιχη οριακή επιτρεπόμενη θερμοκρασία λειτουργίας. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για μόνωση κατηγορίας Α είναι 105 βαθμοί. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για μόνωση κατηγορίας Ε είναι 120 βαθμοί. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για μόνωση κατηγορίας Β είναι 130 μοίρες. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για μόνωση κατηγορίας F είναι 155 βαθμοί. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για μόνωση κατηγορίας H είναι 180 μοίρες. Διαφορετικοί τύποι μετασχηματιστών θα επιλέξουν την κατάλληλη ποιότητα μονωτικού υλικού σύμφωνα με τις απαιτήσεις θερμοκρασίας λειτουργίας. Για παράδειγμα,Μετασχηματιστής ισχύος 500 kvaχρησιμοποιεί ως επί το πλείστον μονωτικά υλικά κατηγορίας F ή H για να καλύψει τις απαιτήσεις αντοχής στη θερμότητα της μακροπρόθεσμης σταθερής λειτουργίας.
V. Βλάβες μόνωσης και αντίμετρα
1.Μόνωση Γήρανση
Η γήρανση της μόνωσης του μετασχηματιστή είναι μια πολύπλοκη και σταδιακή διαδικασία, η οποία αναφέρεται στο ότι τα εσωτερικά μονωτικά υλικά του μετασχηματιστή χάνουν σταδιακά την αρχική τους μηχανική αντοχή και ηλεκτρική μόνωση υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων κατά τη διάρκεια της μακροχρόνιας λειτουργίας-. Οι κύριες αιτίες της γήρανσης της μόνωσης του μετασχηματιστή είναι οι εξής: ακατάλληλη μόνωση υγρασίας και θερμότητας, χημική διάβρωση, μακροχρόνια-λειτουργία υπερφόρτωσης, σφάλματα άρθρωσης μετασχηματιστή, ηλεκτρική γήρανση, γήρανση υπό πίεση κ.λπ.
Για την αντιμετώπιση της γήρανσης της μόνωσης του μετασχηματιστή, θα πρέπει να διεξάγονται τακτικές δοκιμές αντίστασης μόνωσης, δοκιμή συντελεστή διηλεκτρικής απώλειας, καθαρισμός και διατήρηση στεγνού, τακτικός έλεγχος αλλαγής λαδιού, συντήρηση του συστήματος ψύξης κ.λπ. Για τον μετασχηματιστή ισχύος 500 kva, οι τακτικές δοκιμές μόνωσης μπορούν να βρουν έγκαιρα κρυμμένους κινδύνους γήρανσης, αποφεύγοντας σφάλματα εξοπλισμού που προκαλούνται από αστοχία μόνωσης. Λόγω των σφραγισμένων χαρακτηριστικών του, ο ερμητικά σφραγισμένος μετασχηματιστής πλήρωσης λαδιού έχει σχετικά αργή ταχύτητα γήρανσης, αλλά εξακολουθεί να είναι απαραίτητο να ελέγχεται τακτικά η ποιότητα του μονωτικού λαδιού και η απόδοση στεγανοποίησης για να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του συστήματος μόνωσης.
2.Υγρασία μόνωσης
Η υγρασία στη μόνωση των μετασχηματιστών ισχύος είναι πιθανό να προκαλέσει βραχυκυκλώματα μεταξύ των στρωμάτων ή διακοπής των μετασχηματιστών, προκαλώντας ζημιά στο σύστημα ισχύος. Οι κύριες αιτίες της υγρασίας μόνωσης στους μετασχηματιστές ισχύος είναι οι εξής: (1) Υγρασία μόνωσης που προκαλείται από κακή σφράγιση του μετασχηματιστή (2) Υγρασία μόνωσης που προκαλείται από προβλήματα ποιότητας μετασχηματιστή (3) Υγρασία μόνωσης κατά τη μεταφορά του μετασχηματιστή (4) Υγρασία μόνωσης που προκαλείται από την εγκατάσταση και συντήρηση του μετασχηματιστή (5) Υγρασία μόνωσης λόγω μακροχρόνιας διακοπής ισχύος μετασχηματιστή.
Επομένως, ενόψει του πιθανού προβλήματος υγρασίας μόνωσης της μόνωσης του μετασχηματιστή, τα μονωτικά υλικά του μετασχηματιστή θα πρέπει να επιθεωρούνται τακτικά και να αντικαθίστανται εγκαίρως εάν εντοπιστεί υγρασία. Ταυτόχρονα, αποφύγετε τη ρύπανση του νερού και του πετρελαίου κατά τη μεταφορά και τη συντήρηση και δώστε προσοχή στη μέθοδο λειτουργίας κατά τη χρήση για να αποφύγετε την υγρασία της μόνωσης που προκαλείται από ακατάλληλη λειτουργία. Μεταξύ αυτών, ο σφραγισμένος σχεδιασμός του ερμητικά σφραγισμένου μετασχηματιστή με πλήρωση λαδιού μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τον κίνδυνο υγρασίας. Για τον μετασχηματιστή ισχύος 500 kva, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην προστασία της μόνωσης κατά τη μεταφορά και την εγκατάσταση για την αποφυγή υγρασίας.
Σχετικά με την JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDείναι επαγγελματίας κατασκευαστής εξοπλισμού μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, αφοσιωμένος στην παροχή υψηλής ποιότητας και αξιόπιστων προϊόντων μετασχηματιστών και σχετικών λύσεων για παγκόσμιους πελάτες. Η εταιρεία παράγει κυρίως πετρελαίου-μετασχηματιστές ισχύος βυθισμένου, ξηρού-μετασχηματιστές ισχύος, ξηρού-μετασχηματιστές ισχύος, πετρελαίου-μετασχηματιστές ισχύος βυθισμένους τρισδιάστατους-μετασχηματιστές ισχύος ξηρού{-τύπου τριών διαστάσεων-μετασχηματιστές ισχύος με σπειρώματα ξηρού-μετασχηματιστές ισχύος εξόρυξης-με προστασία από έκρηξη{0} φορητούς{0} αντιεκρηκτικούς{9} υποσταθμοί, μετασχηματιστές ισχύος από άμορφο κράμα,-μετασχηματιστές ισχύος ρυθμιζόμενης ικανότητας φορτίου, μετασχηματιστές ξηρού{12}}τύπου ατμομηχανής, καθώς και προκατασκευασμένοι υποσταθμοί, αρθρωτοί υποσταθμοί, υποσταθμοί τύπου αιολικής ενέργειας-, συσκευές μεταγωγής υψηλής και χαμηλής τάσης και άλλος εξοπλισμός μεταφοράς και διανομής. Διαθέτουμε πλούσια εμπειρία στην παραγωγή και την Ε&Α μετασχηματιστή ισχύος 500 kva και ερμητικά σφραγισμένου μετασχηματιστή πλήρωσης λαδιού, εστιάζοντας στη βελτιστοποίηση της απόδοσης της μόνωσης για τη διασφάλιση της ασφαλούς και σταθερής λειτουργίας του εξοπλισμού σε διάφορα σενάρια εφαρμογής.