Когда дело доходит до энергосистемы, думая об огромных производственных выгодах и удобстве жизни, которые она приносит, мы также уделяем большое внимание ее мощности и безопасности, ведь она известна как «электрический тигр». При ежедневном использовании силовых трансформаторов «изоляция» связана с их безопасностью, а также является основой для обеспечения долгосрочной-стабильной работы трансформаторов. Будь то широко используемый силовой трансформатор на 500 кВА или более герметичный трансформатор.герметичный масляный трансформатор, их изоляционные характеристики напрямую определяют срок службы и безопасность эксплуатации оборудования.
I. Основная концепция изоляции
Изоляция — термин в физике, обозначающий меру безопасности, заключающуюся в использовании не-проводящих веществ для изоляции или обертывания заряженных тел для защиты от поражения электрическим током. Изоляция силовых трансформаторов предназначена для предотвращения утечки тока и пробоя, обеспечения электробезопасности и надежности трансформаторов. Он включает в себя изоляцию между обмотками трансформатора, железными сердечниками и другими компонентами и землей, между обмотками разных фаз и между разными уровнями напряжения. Для силового трансформатора мощностью 500 кВА конструкция звукоизоляции является основой для его адаптации к различным сценариям энергопотребления, например, в промышленности и торговле. Герметичный масляный трансформатор, благодаря своей герметичной конструкции, может лучше защитить внутренние изоляционные материалы от внешней эрозии окружающей среды, что еще больше повышает стабильность изоляции.
II. Виды изоляции
Изоляция силовых трансформаторов подразделяется на полную изоляцию и ступенчатую изоляцию. Полная изоляция означает, что вся обмотка изолирована на одном уровне, что подходит для небольших трансформаторов и приложений с низкой-мощностью. Так называемая-ступенчатая изоляция (также известная как полу-изоляция) означает, что основная изоляция обмотки трансформатора вблизи нейтральной точки ниже, чем у входной стороны. Трансформаторы, используемые при напряжении 35 кВ и ниже, имеют конструкцию с полной изоляцией. Трансформаторы с ступенчатой изоляцией в основном применяются в системах заземления больших токов электрических сетей напряжением 110 кВ и выше.
По сравнению с полной изоляцией ступенчатая изоляция позволяет уменьшить размер внутренней изоляции, тем самым уменьшая размер всего трансформатора, снижая стоимость и делая его более экономичным. Однако у него есть и определенные недостатки, например, он менее безопасен, чем полная изоляция. Будь то обычная конфигурация изоляции силового трансформатора мощностью 500 кВА или специальная конструкция изоляции герметичного масляного трансформатора, схема полной или ступенчатой изоляции будет разумно выбрана в соответствии с уровнем напряжения и сценарием использования оборудования, обеспечивая баланс между безопасностью и экономичностью.
III. Изоляционная структура
С внутренней и внешней точки зрения изоляцию трансформаторов можно разделить на внешнюю изоляцию и внутреннюю изоляцию, которая применяется ко всем типам силовых трансформаторов, включая силовой трансформатор мощностью 500 кВА и герметичный масляный трансформатор.
Внутренняя изоляция — это изоляция между различными электронными компонентами внутри бака трансформаторного масла, в основном включая изоляцию обмоток, подводящих проводов, изоляцию переключателя ответвлений и т. д. На эти изоляционные части практически не влияют внешние условия, такие как атмосфера, загрязнение, влага и посторонние предметы. Внутренняя изоляция подразделяется на основную изоляцию и продольную изоляцию. Основная изоляция — это изоляция между обмотками и землей, между фазами и между обмотками одной фазы, но с разными уровнями напряжения. Это наиболее ответственная часть внутренней изоляции трансформатора, которая напрямую влияет на эксплуатационную надежность и стоимость изделия трансформатора. Герметичная конструкция герметичного масляного трансформатора может эффективно защитить внутреннюю изоляцию от влаги и загрязнений. Конструкция внутренней изоляции силового трансформатора мощностью 500 кВА больше ориентирована на адаптацию к потребностям эксплуатации средней и низкой мощности, чтобы обеспечить соответствие прочности изоляции стандарту.
К внешней изоляции относятся изоляционные втулки и воздушная изоляция снаружи бака трансформаторного масла, включая внешнюю изоляцию самих изоляционных втулок и изоляцию воздушного зазора между изоляционными втулками и между изоляционными трубками и землей. На стабильность внешней изоляции сильно влияет окружающая среда, но она обладает определенной естественной способностью к восстановлению.
IV. Методы и материалы изоляции
Для изоляции силовых трансформаторов обычно используется масляная-изоляция, сухая изоляция, газовая изоляция и другие методы. Масляная-изоляция в основном используется в масляных-погружных трансформаторах, которые могут обеспечить нормальную работу трансформаторов в условиях высокого-напряжения и обладают хорошей влаго-стойкостью, охлаждением, ударопрочностью и дугогасительными-характеристиками. Это также метод изоляции сердечника герметичного масляного трансформатора. Его герметичная структура предотвращает окисление и разрушение изоляционного масла, продлевая срок службы изоляции. Сухая изоляция и газовая изоляция в основном используются в трансформаторах сухого-типа. Преимущество сухой изоляции состоит в том, что она не намокает, не возгорается и ее легко обслуживать, но она не подходит для сред с высоким-напряжением. Газовая изоляция имеет низкую диэлектрическую проницаемость и хорошие характеристики гашения дуги-, но ее стоимость высока, и из нее сложно вовремя выпустить газ.
Что касается изоляционных материалов, различают твердые и жидкие материалы. Твердые материалы, такие как изоляционная бумага, гофрированная изоляционная бумага, бумага Denison, бумага Nomex и т. д., обладают хорошей термической стабильностью и влагостойкостью и широко используются для защиты внутренней изоляции различного оборудования, такого как силовой трансформатор мощностью 500 кВА и герметичный масляный трансформатор. Жидкие материалы, такие как изоляционное масло, требуют регулярного тестирования и поддержания качества. Чистота изоляционного масла, особенно в герметично закрытом масляном трансформаторе, напрямую влияет на изоляционный эффект, поэтому необходимы регулярные проверки качества масла.
Изоляционные материалы также можно разделить по классам теплостойкости. Распространенными классами являются A, E, B, F и H, каждая из которых имеет соответствующую предельно допустимую рабочую температуру. Максимально допустимая температура для изоляции класса А – 105 градусов. Максимально допустимая температура для изоляции класса Е – 120 градусов. Максимально допустимая температура для изоляции класса В – 130 градусов. Максимально допустимая температура для изоляции класса F – 155 градусов. Максимально допустимая температура для изоляции класса Н – 180 градусов. Различные типы трансформаторов выбирают соответствующий класс изоляционного материала в соответствии с требованиями к рабочей температуре. Например,Силовой трансформатор 500 кВАв основном используются изоляционные материалы класса F или H, отвечающие требованиям термостойкости для долгосрочной-стабильной работы.
V. Повреждения изоляции и меры противодействия
1. Старение изоляции
Старение изоляции трансформатора — это сложный и постепенный процесс, при котором внутренние изоляционные материалы трансформатора постепенно теряют свою первоначальную механическую прочность и электрическую прочность изоляции под воздействием различных факторов в ходе длительной-эксплуатации. Основными причинами старения изоляции трансформатора являются: неправильная влаго- и теплоизоляция, химическая коррозия, длительная-работа при перегрузках, неисправности соединений трансформатора, электрическое старение, старение под давлением и т. д.
Для борьбы со старением изоляции трансформатора необходимо проводить регулярные испытания сопротивления изоляции, проверку коэффициента диэлектрических потерь, очистку и поддержание сухости, регулярную проверку замены масла, техническое обслуживание системы охлаждения и т. д. Для силового трансформатора мощностью 500 кВА регулярные испытания изоляции позволяют своевременно выявить скрытые опасности старения и избежать неисправностей оборудования, вызванных повреждением изоляции. Благодаря своим герметичным характеристикам герметичный масляный трансформатор имеет относительно медленную скорость старения, однако все равно необходимо регулярно проверять качество изоляционного масла и характеристики уплотнения, чтобы обеспечить нормальную работу системы изоляции.
2. Влага изоляции
Влага в изоляции силовых трансформаторов может вызвать межслойные или межвитковые замыкания трансформаторов, приводящие к повреждению энергосистемы. Основными причинами влажности изоляции в силовых трансформаторах являются следующие: (1) Влага в изоляции, вызванная плохой герметизацией трансформатора (2) Влага в изоляции, вызванная проблемами качества трансформатора (3) Влага в изоляции во время транспортировки трансформатора (4) Влага в изоляции, вызванная установкой и обслуживанием трансформатора (5) Влага в изоляции из-за длительного-выхода из строя и старения силовых трансформаторов.
Поэтому, ввиду возможной проблемы с влажностью изоляции трансформатора, изоляционные материалы трансформатора следует регулярно проверять и своевременно заменять в случае обнаружения влаги. В то же время избегайте загрязнения воды и масла во время транспортировки и технического обслуживания, а также обращайте внимание на метод работы во время использования, чтобы избежать попадания влаги в изоляцию, вызванной неправильной эксплуатацией. Среди них герметичная конструкция герметичного масляного трансформатора может эффективно снизить риск попадания влаги. Для силового трансформатора мощностью 500 кВА особое внимание следует уделить защите изоляции во время транспортировки и установки во избежание попадания влаги.
О JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD.— профессиональный производитель оборудования для передачи и распределения электроэнергии, специализирующийся на предоставлении высококачественной-и надежной трансформаторной продукции и сопутствующих решений для клиентов по всему миру. Компания в основном производит масляные-погружные силовые трансформаторы, сухие-силовые трансформаторы, масляные-погружные трехмерные-силовые трансформаторы с обмоткой, сухие-типа трех-силовые трансформаторы со спиральной обмоткой, взрывозащищенные-сухие трансформаторы-типа, взрывозащищенные мобильные подстанции для горнодобывающей промышленности, силовые трансформаторы из аморфных сплавов, на-силовых трансформаторах регулирования нагрузки, локомотивных сухих-трансформаторах, а также сборных подстанциях, модульных подстанциях, ветроэнергетических подстанциях коробчатого-типа, распределительных устройствах высокого и низкого напряжения и другом передающем и распределительном оборудовании. Мы имеем богатый опыт в производстве и исследованиях и разработках силовых трансформаторов мощностью 500 кВА и герметичных масляных трансформаторов, уделяя особое внимание оптимизации характеристик изоляции для обеспечения безопасной и стабильной работы оборудования в различных сценариях применения.