Transformatorolje

 

 

Transformatorolje kan klassifiseres etter sammensetning, formål og ytelse. Hovedtypene inkluderer:

1.1 Mineraloljetransformatorolje

Mineraloljetransformatorolje er en spesialisert isolasjonsolje designet for transformatorer og annet elektrisk utstyr. Det fungerer først og fremst som en elektrisk isolator, kjølemedium og beskyttelse mot oksidasjon og korrosjon.

 

1.1.1 Grunnleggende sammensetning

Mineraloljetransformatorolje er avledet fra mineralolje (vanligvis petroleum) og raffinert gjennom forskjellige prosesser. Det består hovedsakelig av:

• Alkaner: Mettede hydrokarboner med rette eller forgrenede kjeder, og tilbyr høy kjemisk stabilitet.
• Cycloalkanes: Gi utmerket oksidasjonsresistens og god lav temperatur fluiditet.
• Aromatiske hydrokarboner: Til stede i små mengder for å forbedre urenhetsoppløsningen, selv om overdreven mengder kan redusere oksidasjonsstabiliteten.

Avanserte raffineringsprosesser (f.eks. Løsningsmiddelekstraksjon, hydrokrakking) fjerner urenheter som svovelforbindelser, nitrogenforbindelser og oksider, og sikrer høy renhet og overlegen ytelse.

 

1.1.2 Nøkkelegenskaper

Ytelsen til mineraloljetransformatorolje påvirker direkte effektiviteten og levetiden til transformatorer. Dets hovedegenskaper inkluderer:

Isolerende egenskaper

• Transformatorolje er en utmerket elektrisk isolator med høy dielektrisk styrke (vanligvis over 40 kV\/mm).
• Det fyller hullene mellom viklinger og komponenter, og forhindrer buer og sammenbrudd.

Kjøleegenskaper

• Mineralolje har utmerket termisk ledningsevne og fluiditet, slik at den kan sirkulere i transformatoren og spredte varme generert under drift.
• Det sikrer effektiv varmeoverføring, og opprettholder et sikkert temperaturområde inne i transformatoren.

Oksidasjonsmotstand

• Med tilsetning av antioksidanter, bremser mineralolje oksidasjon når de blir utsatt for luft, og forlenger levetiden.
• Oksidasjonsresistens påvirker aldringshastigheten og forhindrer dannelse av slam og sure stoffer.

Lav temperatur fluiditet

• Opprettholder god fluiditet i miljøer med lav temperatur, og sikrer normal oppstart og drift under kalde forhold.

Kjemisk stabilitet

• Motstår effekten av varme, oksygen, fuktighet og urenheter under langvarig drift, og opprettholder stabil ytelse.

 

1.1.3 Klassifisering

Mineraloljetransformatorolje kan kategoriseres basert på raffineringsprosesser og ytelse:

1. uhemmet transformatorolje: Fri for antioksidanttilsetningsstoffer.

• Fordeler: Kostnadseffektiv, egnet for miljøer med lave driftstemperaturer eller begrenset oksygeneksponering.
• Ulemper: Lavere oksidasjonsstabilitet, utsatt for slam og syredannelse.

2. Hemmede transformatorolje: Inneholder antioksidanter (f.eks. 2, 6- Ditert-Butyl-P-Cresol).

• Fordeler: Høy oksidasjonsstabilitet og lengre levetid, egnet for høye temperaturer eller langvarig drift.
• Ulemper: Litt dyrere.

 

1.1.4 ytelsesindikatorer

Nedenfor er noen kritiske ytelsesindikatorer for transformatorolje:

Ytelsesindikator	Testmetode	Standardverdi eller rekkevidde
Nedbrytningsspenning	ASTM D1816\/D877	Større enn eller lik 40 kV
Viskositet	ASTM D445	Mindre enn eller lik 12 mm²\/s (40 grader)
Flash Point	ASTM D92	Større enn eller lik 135 grad
Hell poeng	ASTM D97	Mindre enn eller lik -40 grad
Syreverdi	ASTM D974	Mindre enn eller lik 0. 03 mg koh\/g
Oksidasjonsstabilitet	IEC 61125	Kontrollert syre- og slamgenerering
Fuktighetsinnhold	ASTM D1533	Mindre enn eller lik 35 ppm

 

1.2 Syntetisk oljetransformatorolje

Syntetisk transformatoroljeer en høy ytelse isolerende og avkjølende olje som er spesielt designet for strømtransformatorer og annet elektrisk utstyr. Hovedkomponentene er kunstig syntetiserte baseoljer kombinert med tilsetningsstoffer med høy ytelse. Denne typen olje brukes først og fremst under høyspenning, ultra-høyspenning eller tøffe miljøforhold, og på grunn av dens overlegne ytelse er den ofte valgt som erstatning for tradisjonelle mineraltransformatoroljer.

 

1.2.1 Hovedkomponenter

Syntetisk baseolje:

• Typisk sammensatt av syntetiske estere, syntetiske hydrokarboner eller polyalphaolefins.
• Den molekylære strukturen til syntetiske baseoljer er ensartet, og eliminerer urenheter som vanligvis finnes i mineraloljer, noe som resulterer i høyere kjemisk stabilitet og elektrisk isolasjonsytelse.

Tilsetningsstoffer:

• Antioksidanter:Forbedre oksidasjonsresistens og forlenge levetiden.
• Antistatiske midler:Reduser utladningsfenomener.
• Antifoaming midler:Minimer skumdannelse, opprettholdelse av oljenhet.
• Anti-aldringsmidler:Hemmer nedbrytning av olje forårsaket av høye temperaturer eller oksidasjon.

 

1.2.2 Ytelsesegenskaper

Elektrisk isolasjon:

• Syntetisk transformatorolje har en høy nedbrytningsspenning og lavt dielektrisk tap, og gir utmerkede isolasjonsegenskaper for å sikre pålitelig utstyr.

Enestående termisk stabilitet:

• Syntetisk olje opprettholder sine fysiske og kjemiske egenskaper i miljøer med høy temperatur, og motstår nedbrytning og avsetningsdannelse.

Ytelse med lav temperatur:

• Det har vanligvis et lavt hellingspunkt, slik at det kan flyte og operere normalt i kalde regioner, noe som gjør det egnet for ekstreme klimatiske forhold.

Oksidasjonsmotstand:

• På grunn av dens ensartede molekylstruktur og tilsetningsstoffers rolle, er syntetisk olje mindre utsatt for oksidasjon, og tilbyr en lengre levetid og reduserer hyppigheten av oljeutskiftninger.

Miljøvennlighet:

• Syntetiske oljer er mer biologisk nedbrytbare, og noen syntetiske esterbaserte oljer er klassifisert som miljøvennlige isolerende oljer.

Lav volatilitet:

• Syntetisk olje har lav volatilitet, og reduserer tap forårsaket av fordamping av olje.

 

1.2.3 Fordeler sammenlignet med mineralolje

Trekk	Syntetisk transformatorolje	Mineraltransformatorolje
Termisk stabilitet	Glimrende	Moderat
Elektrisk isolasjon	Høyere	Senke
Levetid	Lenger	Kortere
Miljøvennlighet	Bedre, biologisk nedbrytbar	Gjennomsnittlig, ikke-biologisk nedbrytbar
Ytelse med lav temperatur	Overlegen, god flytbarhet	Fattig
Koste	Høyere	Senke

 

1.2.4 ytelsesindikatorer

Syntetisk transformatorolje må oppfylle strenge tekniske standarder og ytelseskrav. Nedenfor er de viktigste ytelsesindikatorene:

Ytelsesindikator	Spesifikt krav eller beskrivelse
Nedbrytningsspenning	Større enn eller lik 70 kV (ny olje)
Dielektrisk dissipasjonsfaktor (DDF)	Mindre enn eller lik 0. 005 (ved 90 grader)
Tetthet (20 grader)	Mindre enn eller lik 0. 96 g\/cm³
Kinematisk viskositet (40 grader)	Mindre enn eller lik 10 CST
Flash Point (åpen kopp)	Større enn eller lik 250 grader
Hell poeng	Mindre enn eller lik -40 grad
Oksidasjonsstabilitet	Mindre enn eller lik 0. 1 mg koh\/g (syreverdiøkning etter 144 timer)
Spesifikk varmekapasitet	~ 2. 0 kj\/(kg · k)
Termisk konduktivitet	~0.13 W/(m·K)
Oksidasjons levetid	Større enn eller lik 500 timer (under standard testbetingelser)
Biologisk nedbrytbarhet	>60% (over 28 dager, per OECD 301B -standard)
Fuktighetsinnhold	Mindre enn eller lik 35 ppm (ny olje)
Etsende svovel	Ikke-korrosiv (i samsvar med IEC 62535 Standard)

 

1.3 Vegetabilsk oljetransformatorolje

Vegetabilsk oljetransformatorolje, også kjent som naturlig estertransformatorolje eller plantebasert isolasjonsolje, er en miljøvennlig isolasjonsolje utviklet de siste årene. Den er avledet fra fornybare planteoljer og fungerer som en erstatning for tradisjonell mineralolje i transformatorer. Vegetabilsk oljetransformatorolje er hovedsakelig laget av plantebaserte oljer, som rapsolje, soyaolje, solsikkeolje eller palmeolje, som er kjemisk modifisert eller fysisk behandlet. Denne typen isolerende olje har utmerkede miljøegenskaper og god biologisk nedbrytbarhet under høye temperaturforhold.

 

1.3.1 Egenskaper og fordeler

Miljøprestasjoner

• Fornybar kilde: Vegetabilske oljer er fornybare ressurser, noe som reduserer avhengigheten av begrensede fossile ressurser sammenlignet med mineralolje.
• Biologisk nedbrytbarhet: Biologisk nedbrytbarhet av vegetabilsk oljetransformatorolje overstiger 90%, noe som gjør den langt mindre skadelig for miljøet enn tradisjonelle mineraloljer.
• Lav toksisitet: Vegetabilsk olje er ikke-giftig og utgjør minimal risiko for vann- og jordforurensning i tilfelle lekkasje.

Termisk ytelse

• Høyt flashpunkt: Vegetabilsk olje har en høyere blits- og brannpunkt sammenlignet med mineralolje (typisk over 300 grader), noe som reduserer risikoen for brann på grunn av overoppheting.
• Utmerket varmeledningsevne: Den overfører effektivt varme generert under transformatordrift, og opprettholder transformatorens driftstemperatur.

Elektrisk ytelse

• Overlegne isolerende egenskaper: Vegetabilsk olje har en høy nedbrytningsspenning, og oppfyller transformatorens isolasjonsbehov.
• Fuktabsorpsjon: Sammenlignet med mineralolje, kan vegetabilsk olje absorbere mer fuktighet, og dermed forlenge levetiden til transformatorisolasjonspapir.
• Kjemisk stabilitet
• Oksidasjonsmotstand: Etter passende modifisering viser vegetabilsk olje forbedret oksidativ stabilitet, og forlenger levetiden.
• Lav korrosivitet: Vegetabilsk olje har lave etsende effekter på metaller og isolasjonsmaterialer i transformatorer, noe som reduserer vedlikeholdskostnadene.

 

1.3.2 Tekniske spesifikasjoner

De typiske tekniske spesifikasjonene for vegetabilsk oljetransformatorolje (kan variere litt på tvers av merker) er som følger:

Spesifikasjon	Typisk verdi
Flash Point (lukket kopp)	>300 grad
Nedbrytningsspenning (2,5 mm gap)	>50kv
Biologisk nedbrytbarhet	>90%
Vanninnhold	<100ppm
Tetthet (20 grader)	{{0}}. 92–0,96 g\/cm³

 

1.3.3 Begrensninger og utfordringer

Til tross for sine mange fordeler, har vegetabilsk oljetransformatorolje noen begrensninger:

Høyere kostnader: Råstoffet og prosesseringskostnadene for vegetabilsk olje er høyere, noe som fører til en høyere markedspris sammenlignet med mineralolje.

Dårlig ytelse med lav temperatur: Vegetabilsk olje har lavere fluiditet ved lave temperaturer, noe som krever formuleringsforbedringer eller tilsetning av skurpunktdepressiva for bruk i kaldere regioner.

Oksidasjonsstabilitet: Mens den forbedres gjennom modifisering, er dens oksidative stabilitet fremdeles lavere enn for mineralolje.

Teknisk aksept: Siden mineralolje har vært mye brukt i mange år, vil det ta tid for vegetabilsk oljetransformatorolje å få bredere aksept.

 

1.4 Silikontransformatorolje

Silikontransformatorolje er en spesiell type isolerende olje primært basert på silikon (siloksan). Silikonolje er en syntetisk polymer sammensatt av silisium, oksygen og hydrokarbonforbindelser, med polydimetylsiloksan som den vanligste typen. På grunn av sine unike kjemiske egenskaper og eksepsjonell ytelse, er silikongransformatorolje egnet for transformatorer, instrumenttransformatorer eller annet elektrisk utstyr i spesielle applikasjoner.

 

1.4.1 Hovedkomponenter i silikontransformatorolje

• Siloksan molekylkjede: Den kjemiske formelen for silikonolje innebærer typisk en gjentatt kjedestruktur av , tilbyr høy stabilitet.
• Tilsetningsstoffer: Avhengig av anvendelsen kan antioksidanter, korrosjonshemmere og andre tilsetningsstoffer bli inkludert for å forbedre ytelsen.

 

1.4.2 Viktige ytelsesfunksjoner

Høye isolasjonsegenskaper

• Silikonolje viser utmerket dielektrisk styrke, noe som gjør det til et ideelt isolasjonsmedium for transformatorer.
• Isolasjonsytelsen forblir stabil under høyspenningsforhold.

Eksepsjonell høy og lav temperatur motstand

• Operasjonstemperaturområdet for silikongransformatorolje er vanligvis fra -50 grad til 200 grader, langt over den for mineralolje.
• Det opprettholder god flytning i miljøer med lav temperatur, og unngår iskaldt problemer.
• Ved høye temperaturer demonstrerer det overlegen motstand mot termisk oksidasjon og nedbrytning.

Flammemotstand

• Silikontransformatorolje er ikke-brennbar eller flammebestandig, med et høyt flashpunkt (typisk over 300 grader), og tilbyr utmerket sikkerhet.
• Det er spesielt egnet for transformatorer som krever flammehemming, for eksempel i urbane områder eller atomkraftverk.

Aldringsmotstand

• Silikonolje er svært motstandsdyktig mot varme og oksygen, noe som resulterer i minimal nedbrytning over tid og en lengre levetid.
• Det genererer færre sure stoffer eller avsetninger, og reduserer korrosjon av utstyr.

Miljøvennlighet

• Silikonolje er lav i toksisitet og har minimal miljøpåvirkning i tilfelle lekkasje, noe som gjør det lettere å håndtere og avhende.

Høy kjemisk stabilitet

• Silikonolje er kjemisk inert og motstandsdyktig mot reaksjoner med vann, oksygen eller urenheter.
• Ytelsen forblir stabil selv i fuktige miljøer, og det er mindre sannsynlig at det emulgerer.

 

 

 

Forhindre nedbrytning av olje:

• God forsegling: Forsikre deg om at transformatoroljetanken og sirkulasjonssystemet er godt forseglet for å forhindre inntrenging av luft og fuktighet.
• Unngå høye temperaturer: Langvarige høye temperaturer akselererer oljeoksidasjon, så hold oljetemperaturer innenfor et rimelig område.

Vanlig oljefiltrering:

• Bruk filtreringsutstyr for å fjerne urenheter, fuktighet og oksidasjonsbiprodukter (for eksempel slam) for å opprettholde oljeens renslighet.
• Hyppigheten av oljefiltrering avhenger av transformatorens driftsstatus, vanligvis hvert halvår til et år.

Påfyll eller erstatning:

• Hvis tester indikerer betydelig ytelsesnedgang, kan du vurdere å fylle på eller erstatte deler av eller hele transformatoroljen.
• Ny olje skal avgasseres, dehydreres og renses før tilsetning for å oppfylle krav til isolasjon og kjøling.

Opprettholde oljenivået:

• Kontroller regelmessig oljenivået, spesielt med sesongmessige endringer eller lastsvingninger.

Forhindre forurensning:

• Unngå å innføre urenheter, støv eller fuktighet under vedlikehold.
• Bruk passende lagringsbeholdere og transportverktøy.

 

 

 

1. Velg et godt materialforsegling

Transformatorvedlikehold og behandling av lekkasje, bør velge høye temperaturmotstand, god oljemotstand. Det mest brukte tetningsmaterialet i den innenlandske transformatorindustrien er nitrilgummi, oljemotstanden avhenger hovedsakelig av akrylonitrilinnholdet i nitrilgummi, jo høyere er akrylonitrilinnholdet, jo bedre oljemotstand, jo større er hardheten, jo vanskeligere å deformasjonen. Generelt bør nitrilgummi med Shaw Hardness mellom 70 og 80 velges. Når du identifiserer oljemotstanden til pakningen, er det generelt nødvendig å gjøre aldringstesten av pakningen og kompatibilitetstesten med transformatoroljen, suge den i den varme oljen ved 120 grader C i 168 timer, og måle deretter endringshastigheten for dens vekt, volum og hardhet, og velg tetningsdelene med liten deformasjon og i linje med standarden.

 

2. Velg sommerfuglventil av høy kvalitet

Sommerfuglventil Velg ZF80 Vakuum Eksentrisk sommerfuglventil. Sammenlignet med den vanlige sommerfuglventilen, har den vakuumeksentriske sommerfuglventilen blitt kraftig forbedret i mekanisk styrke og overflatebehandling, og den største fordelen med produktet er at dobbeltlagsforseglingen brukes ved transformatorflensegrensesnittet, for å eliminere lekkasjen av olje ved transformatorgrensesnittet.

 

3. Bruk av elektrisk sveiselekkasje

For porøsiteten kan sandhull som er igjen av støping av transformatoren, sveising, sveiseskje, sveising, sprekk, brukes til sveiseplugging.

Lekkasjepunktet skal identifiseres før du plugger sveising. Hvis lekkasjepunktet er lite, kan lekkasjepunktet drepes direkte ved elektrisk sveising. Hvis lekkasjepunktet er stort, bør det fylles med asbeststau eller metallfyllstoff først, og deretter surfe rundt det, og deretter bruke liten elektrode og høystrøm hurtigbue sveising.

 

4. Standardiser tetningsdelen erstatningsprosess

For forskjellige typer og forskjellige kapasiteter til transformatorer, enten de bruker flensforbindelse eller gjenget tilkobling, må støvet og rustet på tilkoblingsoverflaten fjernes før de erstatter tetningene. Etter å ha rengjør tetningene, påfør tetningsmassen på begge sider av tetningene (vanligvis 609 polymer flytende tetningsmasse). Etter at fugemassen tørker i en periode, fordamper løsningsmidlet. Fest flens- og skruetilkoblingen.

 

5. Forbedre installasjonsprosessnivået, eliminere lekkasje forårsaket av feil installasjonsmetoder

Hvis flensegrensesnittet er ujevn eller deformert og feiljustert, må du korrigere grensesnittet først. Hvis feiljusteringen er alvorlig og ikke kan korrigeres, kutt av flensen og sveiser den igjen. Forsikre deg om at grensesnittet er parallelt. Når installasjon av tetningspakningskomprimeringen er omtrent 1\/3 av tykkelsen er passende.

 

6. Rask forsegling og plugging av limpinne

Denne metoden kan brukes til liten lekkasje og drypplekkasje av transformator, og kan brukes til å plugge lekkasjen av transformatorens radiatorrørvegg er tynn, og lekkasjepunktet er ikke egnet for sveiseplugging. Når du bruker pluggingstokken for å plugge lekkasjen, er det nødvendig å fjerne oljen, patentskinn og oksid i pluggedelen for å få metallet til å vise sin naturlige farge. Juster deretter plugglimet i henhold til forholdet, og plugg lekkasjedelen til den ikke lekker.