تأثیر چگالی روغن بر روی ترانسفورماتور غوطه ور چیست؟

من به عنوان تأمین کننده ترانسفورماتورهای مبهم نفت ، دست اول شاهد رابطه پیچیده بین چگالی روغن و عملکرد این دستگاه های الکتریکی اساسی بوده ام. ترانسفورماتورهای ناشی از نفت به دلیل راندمان ، قابلیت اطمینان و قابلیت اتلاف گرمای عالی ، در سیستم های برق بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. روغن موجود در این ترانسفورماتورها چندین کارکرد مهم از جمله عایق ، خنک کننده و خاموش کردن قوس را انجام می دهد. یکی از خصوصیات اصلی این روغن چگالی آن است که می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد کلی و ماندگاری ترانسفورماتور تأثیر بگذارد.

درک تراکم روغن در ترانسفورماتورهای ناشی از روغن

چگالی روغن به عنوان جرم در واحد حجم روغن ترانسفورماتور تعریف می شود. به طور معمول در کیلوگرم در هر متر مکعب (کیلوگرم در متر مربع) یا گرم در میلی لیتر (گرم در میلی لیتر) اندازه گیری می شود. چگالی روغن ترانسفورماتور بسته به چندین عامل از جمله ترکیب شیمیایی آن ، دما و وجود ناخالصی ها می تواند متفاوت باشد.

روغنهای ترانسفورماتور معمولاً روغنهای معدنی یا استرهای مصنوعی هستند. روغنهای معدنی ، حاصل از روغن خام ، به دلیل خاصیت دی الکتریک عالی و هزینه نسبتاً کم ، متداول ترین نوع هستند. از طرف دیگر ، استرهای مصنوعی جایگزین سازگار با محیط زیست با مقاومت در برابر آتش برتر و تجزیه و تحلیل پذیری هستند. چگالی روغنهای معدنی به طور معمول از 0.85 تا 0.96 گرم در میلی لیتر در دمای 20 درجه سانتیگراد متغیر است ، در حالی که استرهای مصنوعی دارای چگالی کمی بالاتر هستند ، معمولاً بین 92/0 و 97/0 گرم در میلی لیتر در همان درجه حرارت.

تأثیر تراکم روغن بر عملکرد عایق

یکی از کارکردهای اصلی روغن ترانسفورماتور تهیه عایق الکتریکی است. روغن فضاهای بین سیم پیچ ها و سایر اجزای ترانسفورماتور را پر می کند و از خرابی الکتریکی جلوگیری می کند و از عملکرد ایمن و کارآمد دستگاه اطمینان می دهد. چگالی روغن نقش مهمی در تعیین عملکرد عایق آن دارد.

چگالی روغن بالاتر به طور کلی نشانگر یک مایع چسبناک و متراکم تر است که می تواند عایق بهتری را فراهم کند. این امر به این دلیل است که یک روغن متراکم از مقاومت دی الکتریک بالاتری برخوردار است ، به این معنی که می تواند بدون شکستن میدان های الکتریکی بالاتر مقاومت کند. علاوه بر این ، یک روغن متراکم تر می تواند شکاف های میکروسکوپی و حفره های موجود در سیستم عایق را پر کند و خطر ترشحات جزئی و بهبود یکپارچگی عایق کلی را کاهش دهد.

با این حال ، توجه به این نکته حائز اهمیت است که رابطه بین تراکم روغن و عملکرد عایق خطی نیست. اگر چگالی روغن خیلی زیاد باشد ، می تواند منجر به انتقال حرارت ضعیف و افزایش ویسکوزیته شود که می تواند بر عملکرد ترانسفورماتور تأثیر منفی بگذارد. بنابراین ، حفظ چگالی روغن در محدوده توصیه شده برای اطمینان از عملکرد بهینه عایق ضروری است.

تأثیر تراکم روغن بر راندمان خنک کننده

یکی دیگر از کارکردهای مهم روغن ترانسفورماتور ، از بین بردن گرمای تولید شده توسط هسته و سیم پیچ های ترانسفورماتور است. همانطور که روغن از طریق ترانسفورماتور گردش می کند ، گرما را جذب می کند و آن را به سیستم خنک کننده منتقل می کند ، جایی که در محیط اطراف آن از بین می رود. چگالی روغن می تواند به طور قابل توجهی راندمان خنک کننده آن را تحت تأثیر قرار دهد.

چگالی روغن پایین تر به طور کلی منجر به انتقال بهتر حرارت می شود زیرا روغنهای سبک تر ویسکوزیته کمتری دارند و می توانند راحت تر جریان پیدا کنند. این امر به روغن اجازه می دهد تا از طریق ترانسفورماتور با کارآمدتر گردش کند و گرما را از لکه های داغ دور کند و از خنک کننده یکنواخت اطمینان حاصل کند. علاوه بر این ، روغنهای سبک تر از ظرفیت حرارتی خاص بالاتری برخوردار هستند ، به این معنی که می توانند بدون افزایش قابل توجه دما ، گرمای بیشتری را در واحد جرم جذب کنند.

از طرف دیگر ، تراکم روغن بالاتر می تواند منجر به کاهش راندمان خنک کننده شود. روغنهای متراکم چسبناک تر هستند و ممکن است به راحتی جاری نشوند ، که می تواند منجر به گردش ضعیف و نقاط داغ در ترانسفورماتور شود. این می تواند منجر به گرمای بیش از حد ، تخریب عایق و در نهایت نارسایی زودرس ترانسفورماتور شود.

تأثیر چگالی روغن در فرونشاندن قوس

علاوه بر عایق و خنک کننده ، روغن ترانسفورماتور نیز نقش مهمی در فروپاشی قوس دارد. هنگامی که یک گسل در ترانسفورماتور مانند یک مدار کوتاه رخ می دهد ، یک قوس می تواند بین هادی ها شکل بگیرد. روغن با فراهم کردن رسانه ای برای از بین بردن انرژی خود ، به خاموش کردن این قوس کمک می کند.

چگالی روغن می تواند بر توانایی فرونشاندن قوس آن تأثیر بگذارد. روغن متراکم تر می تواند عملکرد خاموش قوس بهتری را فراهم کند زیرا از قدرت دی الکتریک بالاتری برخوردار است و می تواند در برابر انرژی های قوس بالاتر مقاومت کند. علاوه بر این ، یک روغن متراکم تر می تواند به مهار قوس کمک کرده و از گسترش آن جلوگیری کند ، خطر آسیب به ترانسفورماتور و تجهیزات اطراف را کاهش دهد.

با این حال ، مانند عایق و خنک کننده ، رابطه بین چگالی روغن و عملکرد فرونشاندن قوس پیچیده است. اگر چگالی روغن خیلی زیاد باشد ، می تواند منجر به افزایش فشار و دما در طی یک رویداد قوس شود که می تواند باعث تجزیه روغن و انتشار گاز شود. این گازها می توانند مشکلات اضافی مانند افزایش فشار در مخزن ترانسفورماتور و تشکیل مخلوط های انفجاری ایجاد کنند.

نظارت و حفظ تراکم روغن

با توجه به تأثیر قابل توجه چگالی روغن بر عملکرد و ماندگاری ترانسفورماتورهای ناشی از روغن ، نظارت و حفظ چگالی روغن در محدوده توصیه شده ضروری است. آزمایش منظم روغن موثرترین روش برای نظارت بر چگالی روغن و سایر خصوصیات کلیدی است.

آزمایش روغن به طور معمول شامل گرفتن نمونه ای از روغن ترانسفورماتور و تجزیه و تحلیل آن در آزمایشگاه است. چگالی روغن را می توان با استفاده از تراکم سنج اندازه گیری کرد ، که وسیله ای است که جرم در واحد حجم یک مایع را اندازه گیری می کند. سایر خواص که به طور معمول مورد آزمایش قرار می گیرند شامل مقاومت دی الکتریک ، میزان آب ، اسیدیته و وجود ناخالصی ها است.

اگر چگالی روغن خارج از محدوده توصیه شده باشد ، باید اقدامات مناسبی برای اصلاح مسئله انجام شود. این ممکن است شامل افزودن یا از بین بردن روغن ، فیلتر کردن روغن برای از بین بردن ناخالصی ها یا تعویض روغن در کل باشد. همچنین اطمینان از عملکرد ترانسفورماتور در شرایط عادی و اینکه سیستم خنک کننده به درستی کار می کند ، مهم است.

پایان

در نتیجه ، چگالی روغن در یک ترانسفورماتور ناشی از روغن تأثیر معنی داری در عملکرد عایق ، راندمان خنک کننده و توانایی فرونشانی قوس دارد. چگالی روغن مناسب برای اطمینان از عملکرد ایمن ، قابل اعتماد و کارآمد ترانسفورماتور بسیار مهم است. به عنوان تأمین کننده [پیوندهای محصول در اینجا:ترانسفورماتور روغن در فضای باز 50000KVAباترانسفورماتورهای توزیع پر از روغن SFZ11 4000KVA 110KVباLong Life S13 Oil Transformer غوطه ور] ، ما اهمیت حفظ تراکم بهینه روغن در محصولات خود را درک می کنیم. ما متعهد هستیم که ترانسفورماتورهای با کیفیت بالا و خدمات جامع پس از فروش را ارائه دهیم تا اطمینان حاصل کنیم که ترانسفورماتورهای مشتریان در بهترین حالت کار می کنند.

اگر شما علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد ترانسفورماتورهای ذوب شده روغن ما هستید یا در مورد تراکم روغن و تأثیر آن بر عملکرد ترانسفورماتور سؤالی دارید ، لطفاً با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر بحث در مورد نیازهای خاص شما هستیم و به شما در یافتن راه حل مناسب برای نیازهای خود کمک می کنیم.

منابع

• IEEE C57.106-2014 ، راهنمای پذیرش و نگهداری روغنهای عایق در دستگاه های برقی
• IEC 60296: 2012 ، روغنهای عایق معدنی - مشخصات و آزمایشات
• گزارش EPRI 1016955 ، نگهداری و احیای روغن ترانسفورماتور