Перформансе изолације и тест пораста температуре 1000 кВА уљног-уроњеног трансформатора

У дистрибуцији електричне енергије, поузданост трансформатора се утврђује испитивањем. За уљни- трансформатор од 1000 кВА, две особине одређују радни век и безбедност јединице: интегритет изолационог система и пораст температуре под номиналним оптерећењем. Оба су верификована стандардним тестовима, углавном онима дефинисаним у ИЕЦ 60076, и оба се морају пажљиво прегледати када је трансформатор одређен за спољашњу или индустријску употребу.

Зашто је важно испитивање изолације и пораста температуре

Изолациони систем трансформатора-уроњеног у уље комбинује течну изолацију (трансформаторско уље) и чврсту изолацију (целулозни папир и картон). Мора да издржи не само континуирани радни напон већ и прелазне пренапоне-напоне услед удара грома и пренапона. Испитивање пораста температуре, заузврат, доказује да трансформатор може да издржи номинално оптерећење без превременог деградације изолације: топлота настала губитком оптерећења у намотајима и не-губицима оптерећења у језгру мора да се распрши помоћу система за хлађење тако да температура вруће{5}} тачке остане у границама које штите папирну изолацију.

Изолациони систем 1000 кВА трансформатора{1}}уроњеног у уље

Уље обавља две функције: изолује намотаје један од другог и од резервоара и преноси топлоту на расхладну површину. Чврста изолација (папир, прес плоча и други производи од целулозе) обезбеђује механичку и диелектричну структуру изолације намотаја. Два производна детаља су критична за квалитет изолације:

Пуњење уљем са високим{0}}вакумом уклања ваздух и влагу из изолације пре него што уље уђе, елиминишући ваздушне џепове који би могли да иницирају делимично пражњење.

Прецизно намотавање контролише напетост и размак слојева проводника тако да се папирна изолација наноси равномерно и да намотај буде механички стабилан.

Минерално уље{0}}високе чистоће са високом диелектричном чврстоћом пружа чврсту баријеру против електричног квара, а оксидациона стабилност уља одржава перформансе изолације стабилним током много година рада.

Испитивање пораста температуре према ИЕЦ 60076

Током теста пораста температуре, трансформатор је оптерећен укупним губитком (без-оптерећења плус губитак оптерећења) тако да се достигну стабилне-температуре, а мере се највиши-пораст температуре уља и просечни пораст температуре намотаја. ИЕЦ 60076 поставља типична ограничења:

Највиша{0}}пораст температуре уља: 60 ​​К изнад амбијенталне.

Просечан пораст температуре намотаја: 65 К изнад амбијенталне.

Ова ограничења одговарају пројектованој температури{0}}вруће тачке која спречава да целулозна изолација постане ломљива, што је главни механизам старења изолационог система. Трансформатор који остане у овим границама током теста обезбедиће очекивани радни век при свом називном оптерећењу. За веће температуре околине, дозвољени пораст се мора сходно томе смањити, односно повећати расхладна површина.

Компоненте које контролишу термичке перформансе

Да би прошао тест пораста температуре, неколико делова трансформатора мора бити пројектовано као систем:

Радијатори и расхладна ребра: њихова површина се израчунава на основу укупног губитка и температуре околине, и они су примарни пут одбијања топлоте у ОНАН (Оил Натурал, Аир Натурал) хлађењу.

Трансформаторско уље: медијум за{0}}пренос топлоте; његова вискозност и термичка својства одређују стопу природне циркулације.

Резервоар: дизајниран да промовише ефекат термосифона, где се вруће уље диже, а хладно уље се враћа, одржавајући континуирану циркулацију кроз радијаторе.

Заптивке и заптивке: материјали отпорни на-температуру{1}}спречавају цурење током циклуса експанзије и скупљања експанзије.

Типичне техничке спецификације

Тецхницал Параметер	Специфицатион Валуе
Називни капацитет	1000 кВА
Тип	Трофазни, уроњени у уље, спустите се{0}}доле
Висок напон (ХВ)	6 кВ, 10 кВ, 11 кВ, 22 кВ, 33 кВ
Низак напон (ЛВ)	0,4 кВ, 0,415 кВ, 0,48 кВ
Ниво изолације	ЛИ 75 / АЦ 28 (стандардна класа 10 кВ)
Највећи{0}}повећање температуре уља	Мање или једнако 60 К
Пораст температуре намотаја	Мање или једнако 65 К
Метода хлађења	ОНАН
Тежина уља	Приближно. 550–650 кг
Укупна тежина	Приближно . 2450 кг

Напредне опције изолације

Напредак материјала омогућава да се систем изолације помери даље без угрожавања безбедности. Термички побољшани папир може да ради на нешто вишим температурама за исту брзину старења, што повећава способност преоптерећења јединице. За инсталације са високим захтевима за{2}}безбедност или заштиту животне средине, естарске течности (укључујући природне и синтетичке естре) представљају алтернативу минералном уљу: имају значајно вишу тачку паљења и биоразградиви су, што их чини погодним за еколошки осетљиве локације, док истовремено продужавају век изолације трансформатора.

ФАК

Која је граница пораста температуре за трансформатор уроњен у уље од 1000 кВА?

Према ИЕЦ 60076, типичне границе су 60 К за пораст температуре највише{2}}уља и 65 К за просечни пораст температуре намотаја изнад референтне температуре околине. Дизајн трансформатора мора задржати измерене порасте у оквиру ових вредности при називном оптерећењу.

Зашто је тест повећања температуре важан?

Тест потврђује да систем за хлађење може уклонити топлоту генерисану укупним губицима при називном оптерећењу. Ако је пораст температуре превисок, папирна изолација брзо стари и животни век трансформатора се скраћује.

Који је ниво изолације ЛИ 75 / АЦ 28?

То је стандардни ниво изолације за трансформатор класе 10 кВ: ЛИ 75 значи да намотај издржава вршни импулсни напон од 75 кВ, а АЦ 28 значи да издржи 28 кВ снаге-напона за тестирање фреквенције. Ниво је дефинисан у ИЕЦ 60076-3.

Како функционише ОНАН метода хлађења?

ОНАН је скраћеница од Оил Натурал, Аир Натурал: уље циркулише природно конвекцијом (термосифоном) кроз резервоар и радијаторе, где се топлота уклања природним протоком ваздуха. Не користе се пумпе или вентилатори, тако да је хлађење једноставно и поуздано.

Може ли естарска течност да замени минерално уље у трансформатору од 1000 кВА?

Да. Естерске течности се користе као алтернатива минералном уљу где је безбедност од пожара или заштита животне средине критична. Имају вишу тачку паљења и биолошки су разградиви, али дизајн трансформатора мора узети у обзир њихова различита својства хлађења и диелектричне карактеристике.

Која рутинска испитивања се изводе на трансформатору уроњеном у уље од 1000 кВА?

Рутинска испитивања према стандарду ИЕЦ 60076 обухватају мерење отпора намотаја, верификацију односа навоја и векторске групе, без-губитка оптерећења и без-струју оптерећења, губитак оптерећења и напон импедансе, тестове отпорности на одвојени-извор и индуковану наизменичну струју и тестове диелектрике уља. Типски тестови додатно покривају пораст температуре и импулс грома.