Transformátorový olej

 

 

Transformátorový olej možno klasifikovať podľa jeho zloženia, účelu a výkonu. Hlavné typy zahŕňajú:

1,1 olej transformátora minerálneho oleja

Olej z minerálneho oleja je špecializovaný izolačný olej určený pre transformátory a iné elektrické vybavenie. Primárne slúži ako elektrický izolátor, chladiace médium a ochrana pred oxidáciou a koróziou.

 

1.1.1 Základné zloženie

Olej transformátora minerálneho oleja je odvodený z minerálneho oleja (zvyčajne ropy) a vylepšuje sa rôznymi procesmi. Skladá sa hlavne z:

• Alkány: Nasýtené uhľovodíky s rovnými alebo rozvetvenými reťazcami, ktoré ponúkajú vysokú chemickú stabilitu.
• Cykloalkány: Poskytnite vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a dobrú plynulosť s nízkou teplotou.
• Aromatické uhľovodíky: Prítomné v malých množstvách na zvýšenie rozpustenia nečistoty, hoci nadmerné množstvá môžu znížiť stabilitu oxidácie.

Pokročilé procesy rafinácie (napr. Extrakcia rozpúšťadla, hydrocracking) odstraňujú nečistoty, ako sú zlúčeniny síry, zlúčeniny dusíka a oxidy, zabezpečujú vysokú čistotu a vynikajúci výkon.

 

1.1.2 Kľúčové vlastnosti

Výkon oleja transformátora minerálneho oleja priamo ovplyvňuje účinnosť a životnosť transformátorov. Medzi jej hlavné charakteristiky patrí:

Izolačné vlastnosti

• Olej transformátora je vynikajúci elektrický izolátor s vysokou dielektrickou pevnosťou (zvyčajne nad 40 kV\/mm).
• Vyplňuje medzery medzi vinutiami a komponentmi, čím sa bráni oblúkom a poruchám.

Chladiace vlastnosti

• Minerálny olej má vynikajúcu tepelnú vodivosť a plynulosť, čo mu umožňuje cirkulovať v transformátore a rozptýliť teplo generované počas prevádzky.
• Zaisťuje efektívny prenos tepla a udržuje bezpečný teplotný rozsah vo vnútri transformátora.

Oxidačná odolnosť

• S pridaním antioxidantov minerálny olej pri vystavení vzduchu spomaľuje oxidáciu, čím sa predlžuje jeho životnosť.
• Oxidačná rezistencia ovplyvňuje rýchlosť starnutia a zabraňuje tvorbe kalu a kyslých látok.

Plynulosť s nízkou teplotou

• Udržiava dobrú plynulosť v prostredí s nízkym teplotou a zabezpečuje normálne spustenie a prevádzku za chladných podmienok.

Chemická stabilita

• Od odoláva účinkom tepla, kyslíka, vlhkosti a nečistôt počas dlhodobej prevádzky, udržiavajúce stabilný výkon.

 

1.1.3 Klasifikácia

Olej z minerálneho oleja je možné kategorizovať na základe procesov a výkonu rafinácie:

1. Neinhibovaný olej z transformátora: Bez antioxidačných prísad.

• Výhody: Nákladovo efektívne, vhodné pre prostredia s nízkymi prevádzkovými teplotami alebo obmedzenou expozíciou kyslíka.
• Nevýhody: Nižšia oxidačná stabilita, náchylná na kaly a tvorbu kyselín.

2. Inhibovaný transformátorový olej: Obsahuje antioxidanty (napr. 2, 6- Ditert-butyl-p-kresol).

• Výhody: Vysoká stabilita oxidácie a dlhšia životnosť, vhodná na vysokú teplotu alebo predĺženú prevádzku.
• Nevýhody: O niečo drahšie.

 

1.1.4 ukazovatele výkonnosti

Nižšie sú uvedené niektoré kritické ukazovatele výkonnosti transformátorového oleja:

Ukazovateľ výkonu	Skúšobná metóda	Štandardná hodnota alebo rozsah
Rozkladové napätie	ASTM D1816\/D877	Väčší alebo rovný 40 kV
Viskozita	ASTM D445	Menej ako alebo rovná 12 mm²\/s (pri 40 stupňoch)
Bleskový bod	ASTM D92	Väčší alebo rovný 135 stupňov
Naliať bod	ASTM D97	Menej alebo rovnaké ako -40 stupňa
Kyslá hodnota	ASTM D974	Menej ako alebo rovná 0. 03 mg koh\/g
Oxidačná stabilita	IEC 61125	Generovaná tvorba kontrolovanej kyseliny a kalov
Vlhkosť	ASTM D1533	Menej ako 35 ppm

 

1.2 Syntetický olejový olej oleja

Olej z syntetického transformátoraje vysoko výkonný izolačný a chladiaci olej špeciálne navrhnutý pre výkonové transformátory a iné elektrické vybavenie. Jeho hlavnými komponentmi sú umelo syntetizované základné oleje kombinované s vysokovýkonnými prísadami. Tento typ oleja sa používa primárne vo vysokonapäťových, ultra vysokých napätiach alebo tvrdých podmienkach prostredia a vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu sa často vyberá ako náhrada za tradičné oleje minerálnych transformátorov.

 

1.2.1 Hlavné komponenty

Syntetický základný olej:

• Typicky sa skladá zo syntetických esterov, syntetických uhľovodíkov alebo polyalfaolefínov.
• Molekulárna štruktúra syntetických základných olejov je rovnomerná a eliminuje nečistoty, ktoré sa bežne vyskytujú v minerálnych olejoch, čo vedie k vyššej chemickej stabilite a výkonu elektrickej izolácie.

Prísady:

• Antioxidanty:Zvýšiť oxidačnú odolnosť a predĺžiť životnosť.
• Antistatické látky:Znížte javy výtoku.
• Antifoamingové látky:Minimalizujte tvorbu peny, udržiavanie čistoty oleja.
• Agenti proti starnutiu:Inhibujte degradáciu oleja spôsobenú vysokými teplotami alebo oxidáciou.

 

1.2.2 Výkonnostné charakteristiky

Elektrická izolácia:

• Olej zo syntetického transformátora má vysoké rozkladné napätie a nízku dielektrickú stratu, čo poskytuje vynikajúce izolačné vlastnosti na zabezpečenie spoľahlivej prevádzky zariadenia.

Vynikajúca tepelná stabilita:

• Syntetický olej udržuje svoje fyzikálne a chemické vlastnosti vo vysokoteplotných prostrediach, odoláva rozkladu a tvorbe ložiska.

Výkon nízkeho teploty:

• Zvyčajne má nízky bod nalievania, čo mu umožňuje prúdiť a fungovať normálne v studených oblastiach, takže je vhodný pre extrémne klimatické podmienky.

Oxidačný odpor:

• Vďaka rovnomernej molekulárnej štruktúre a úlohe prísad, syntetický olej je menej náchylný k oxidácii, ponúka dlhšiu životnosť a znižuje frekvenciu výmeny oleja.

Environmentálna prívetivosť:

• Syntetické oleje sú viac biologicky odbúrateľné a niektoré oleje na báze syntetických esterov sú klasifikované ako ekologické izolačné oleje.

Nízka volatilita:

• Syntetický olej má nízku volatilitu, čím sa znižuje strata spôsobená odparovaním ropy.

 

1.2.3 Výhody v porovnaní s minerálnym olejom

Funkcia	Olej z syntetického transformátora	Minerálny transformátor
Tepelná stabilita	Vynikajúci	Utlmiť sa
Elektrická izolácia	Vyšší	Znížiť
Životnosť	Dlhší	Kratší
Ekologická prívetivosť	Lepšie, biologicky odbúrateľné	Priemerné, nebiodegradovateľné
Výkonnosť nízkej teploty	Vynikajúca, dobrá plynuteľnosť	Úbohý
Náklady	Vyšší	Znížiť

 

1.2.4 ukazovatele výkonnosti

Olej syntetického transformátora musí spĺňať prísne technické normy a požiadavky na výkon. Nižšie sú uvedené kľúčové ukazovatele výkonnosti:

Ukazovateľ výkonu	Špecifická požiadavka alebo popis
Rozkladové napätie	Väčšie alebo rovné 70 kV (nový olej)
Dielektrický rozptyľovací faktor (DDF)	Menej ako alebo rovná 0. 005 (pri 90 stupňoch)
Hustota (20 stupňov)	Menej ako alebo rovná 0. 96 g\/cm³
Kinematická viskozita (40 stupňov)	Menej ako alebo rovná 10 CST
Flash bod (otvorený pohár)	Väčší alebo rovný 250 stupňov
Naliať bod	Menej alebo rovnaké ako -40 stupňa
Oxidačná stabilita	Menej ako alebo rovná 0. 1 mg koh\/g (hodnota kyseliny sa zvýši po 144 hodinách)
Špecifická tepelná kapacita	~ 2. 0 kJ\/(kg · k)
Tepelná vodivosť	~0.13 W/(m·K)
Oxidačná životnosť	Väčšie alebo rovné 500 hodinám (za štandardných testovacích podmienok)
Biologicky odložiteľnosť	>60% (nad 28 dní, štandard OECD 301B)
Vlhkosť	Menej ako alebo rovná 35 ppm (nový olej)
Korozívna síra	Nekorozívny (v súlade so štandardom IEC 62535)

 

1,3 olej z rastlinného oleja

Olej z transformátora rastlinného oleja, známy tiež ako prírodný ester transformátor oleja alebo izolačný olej na rastlinnom oleji, je v posledných rokoch vyvinutý izolačný olej šetrný k životnému prostrediu. Je odvodený z obnoviteľných rastlinných olejov a slúži ako náhrada za tradičný minerálny olej v transformátoroch. Olej z transformátora rastlinného oleja sa vyrába hlavne z rastlinných olejov, ako je napríklad olej z repky, sójový olej, slnečnicový olej alebo palmový olej, ktoré sú chemicky modifikované alebo fyzicky ošetrené. Tento typ izolačného oleja má vynikajúce environmentálne charakteristiky a dobrú biologickú odbúrateľnosť v podmienkach vysokej teploty.

 

1.3.1 Vlastnosti a výhody

Environmentálna výkonnosť

• Obnoviteľný zdroj: Rastlinné oleje sú obnoviteľné zdroje a znižujú závislosť od obmedzených fosílnych zdrojov v porovnaní s minerálnym olejom.
• Biologicky odložiteľnosť: Biologická odbúrateľnosť oleja transformátora rastlinného oleja presahuje 90%, čo je oveľa menej škodlivé pre životné prostredie ako tradičné minerálne oleje.
• Nízka toxicita: Rastlinný olej je netoxický a predstavuje minimálne riziko znečistenia vody a pôdy v prípade úniku.

Tepelný výkon

• Vysoký bod: Rastlinný olej má vyšší bod blesku a požiaru v porovnaní s minerálnym olejom (zvyčajne nad 300 stupňov), čo znižuje riziko požiaru v dôsledku prehriatia.
• Vynikajúca tepelná vodivosť: Účinne prenáša teplo generované počas prevádzky transformátora, čím sa udržiava prevádzková teplota transformátora.

Elektrický výkon

• Vynikajúce izolačné vlastnosti: Rastlinný olej má vysoké rozpadové napätie, ktoré uspokojuje potreby izolácie transformátorov.
• Absorpcia vlhkosti: V porovnaní s minerálnym olejom môže rastlinný olej absorbovať väčšiu vlhkosť, čím sa predlžuje životnosť izolačného papiera transformátora.
• Chemická stabilita
• Oxidačná odolnosť: Po vhodnej modifikácii rastlinný olej vykazuje zlepšenú oxidačnú stabilitu, ktorá predlžuje svoju životnosť.
• Nízka žvervitívnosť: Rastlinný olej má nízke korozívne účinky na kovy a izolačné materiály v transformátoroch, čím sa znižuje náklady na údržbu.

 

1.3.2 Technické špecifikácie

Typické technické špecifikácie oleja transformátora rastlinného oleja (môže sa mierne líšiť medzi značkami) sú nasledujúce:

Špecifikácia	Typická hodnota
Flash bod (zatvorený pohár)	>300 stupňov
Rozkladové napätie (medzera 2,5 mm)	>50 kV
Biologicky odložiteľnosť	>90%
Obsah vody	<100ppm
Hustota (20 stupňov)	{{0}}. 92–0,96 g\/cm³

 

1.3.3 Obmedzenia a výzvy

Napriek mnohým výhodám má olej transformátora rastlinného oleja určité obmedzenia:

Vyššie náklady: Náklady na suroviny a náklady na spracovanie rastlinného oleja sú vyššie, čo vedie k vyššej trhovej cene v porovnaní s minerálnym olejom.

Zlý výkon s nízkou teplotou: Rastlinný olej má pri nízkych teplotách nižšiu plynulosť, čo si vyžaduje zlepšenie formulácie alebo pridanie depresív na vyliatie bodu na použitie v chladnejších oblastiach.

Oxidačná stabilita: Aj keď sa zlepšuje modifikáciou, jej oxidačná stabilita je stále nižšia ako stabilita minerálneho oleja.

Technické prijatie: Keďže minerálny olej sa široko používa už mnoho rokov, bude trvať určitý čas, kým sa olej transformátora rastlinného oleja získava širšie prijatie.

 

1.4 Silikónový transformátor oleja

Olej zo silikónového transformátora je špeciálny typ izolačného oleja primárne založený na silikóne (siloxán). Silikónový olej je syntetický polymér zložený zo zlúčenín kremíka, kyslíka a uhľovodíkov, pričom najbežnejším typom je polydimetylsiloxán. Vďaka svojim jedinečným chemickým vlastnostiam a výnimočnému výkonu je silikónový transformátorový olej vhodný pre transformátory, transformátory prístrojov alebo iné elektrické vybavenie v špeciálnych aplikáciách.

 

1.4.1 Hlavné komponenty silikónového transformátora oleja

• Molekulárny reťazec: Chemický vzorec silikónového oleja zvyčajne zahŕňa opakovanú štruktúru reťazca , ponúka vysokú stabilitu.
• Prídavné látky: V závislosti od aplikácie môžu byť zahrnuté antioxidanty, inhibítory korózie a ďalšie prísady na zvýšenie výkonnosti.

 

1.4.2 Kľúčové funkcie výkonnosti

Vysoké izolačné vlastnosti

• Silikónový olej vykazuje vynikajúcu dielektrickú pevnosť, vďaka čomu je ideálnym izolačným médiom pre transformátory.
• Jeho izolačný výkon zostáva stabilný za podmienok vysokého napätia.

Výnimočná vysoká a nízka teplota odporu

• Rozsah prevádzkovej teploty oleja zo silikónového transformátora je zvyčajne od stupňa -50 do 200 stupňov, čo je ďaleko presahujúci rozsah minerálneho oleja.
• Udržiava dobrú plynulosť v prostredí s nízkym teplotou a vyhýba sa problémom s zmrazením.
• Pri vysokých teplotách demonštruje vynikajúcu odolnosť voči tepelnej oxidácii a degradácii.

Odpor

• Olej zo silikónového transformátora je nehorľavý alebo proti plameňu, s vysokým bodom zábleskov (zvyčajne nad 300 stupňami), čo ponúka vynikajúcu bezpečnosť.
• Je obzvlášť vhodný pre transformátory, ktoré si vyžadujú spomaletnosť horenia, ako sú napríklad v mestských oblastiach alebo jadrových elektrárňach.

Starnutie

• Silikónový olej je vysoko odolný voči teplu a kyslíku, čo vedie k minimálnej degradácii v priebehu času a dlhšej životnosti.
• Vytvára menej kyslých látok alebo usadenín, čím sa znižuje korózia zariadenia.

Ekologická prívetivosť

• Silikónový olej má nízku toxicitu a má minimálny vplyv na životné prostredie v prípade úniku, čo uľahčuje riadenie a zlikvidovanie.

Vysoká chemická stabilita

• Silikónový olej je chemicky inertný a odolný voči reakciám s vodou, kyslíkom alebo nečistotami.
• Jeho výkon zostáva stabilný aj vo vlhkých prostrediach a je menej pravdepodobné, že bude emulgovať.

 

 

 

Zabráňte degradácii ropy:

• Dobré tesnenie: Uistite sa, že nádrž na olej a obehový systém transformátora sú dobre utesnené, aby sa zabránilo vniknutiu vzduchu a vlhkosti.
• Vyvarujte sa vysokým teplotám: Predĺžené vysoké teploty urýchľujú oxidáciu oleja, takže udržujte teploty oleja v primeranom rozsahu.

Pravidelná filtrácia ropy:

• Na udržanie čistoty oleja použite filtračné zariadenie na odstránenie nečistôt, vlhkosti a vedľajších produktov oxidácie (napríklad kalov).
• Frekvencia filtrácie ropy závisí od prevádzkového stavu transformátora, zvyčajne každých šesť mesiacov až rok.

Doplnenie alebo výmena:

• Ak testy naznačujú významný pokles výkonu, zvážte doplnenie alebo výmenu časti alebo všetkého oleja transformátora.
• Pred doplnením požiadaviek na izoláciu a chladenie by sa mal vypuknúť, dehydratovať a čistiť nový olej.

Udržiavať hladinu ropy:

• Pravidelne kontrolujte hladinu oleja, najmä pri sezónnych zmenách alebo kolísaniach zaťaženia.

Zabrániť kontaminácii:

• Počas údržby sa vyhnite zavedeniu nečistôt, prachu alebo vlhkosti.
• Používajte vhodné skladovacie kontajnery a prepravné náradie.

 

 

 

1. Vyberte si dobré tesnenie materiálu

Udržiavanie transformátora a čistenie úniku by sa malo zvoliť vysoký odpor odporu, dobré tesnenia odporu oleja. Najčastejšie používaným tesniacim materiálom v domácom priemysle transformátorov je nitril guma, jej odolnosť proti oleju závisí hlavne od obsahu akrylonitrilu v nitrilovej gume, čím vyšší je obsah akrylonitrilu, čím lepší je odolnosť proti oleju, tým väčšia tvrdosť, tým ťažšie deformácia. Všeobecne by sa mala vybrať nitril gumy s tvrdosťou Shaw medzi 70 a 80. Pri identifikácii odolnosti proti oleju tesnenia je vo všeobecnosti potrebné vykonať test starnutia tesnenia a test kompatibility s transformátorovým olejom, namočte ho do horúceho oleja pri 120 stupňoch C počas 168 hodín a potom zmerať rýchlosť zmeny jeho hmotnosti, objemu a tvrdosti a vyberte tesniace časti s malými deformáciami a v riadku so štandardom.

 

2. Vyberte vysoko kvalitný motýľový ventil

Butterfly Valve Vyberte vákuový excentrický ventil motýľa ZF80. V porovnaní s bežným motýľovým ventilom sa vákuový excentrický motýľový ventil výrazne zlepšil mechanickú pevnosť a povrchovú úpravu a najväčšou výhodou produktu je to, že dvojvrstvové tesnenie sa používa na rozhraní prírubového transformátora, aby sa eliminoval únik oleja na rozhraní transformátora.

 

3. Použitie úniku elektrického zvárania

Na pórovitosť je možné na pripevnenie zvárania použiť piesočný otvor zanechaný odliatkom transformátora, zvárania, zváracie kĺby, zváranie, trhliny.

Pred zapojením zvárania by sa mal identifikovať bod úniku. Ak je bod úniku malý, bod úniku môže byť zabitý priamo elektrickým zváraním. Ak je bod úniku veľký, mal by byť naplnený azbestovým lanom alebo kovovým plničom a potom sa objaviť okolo neho a potom pomocou malého elektródy a rýchleho zvárania oblúka s vysokým prúdom.

 

4. Štandardizujte proces výmeny tesniacich dielov

Pre rôzne typy a rôzne kapacity transformátorov, či už s použitím prírubového pripojenia alebo spojením závitu, sa musí pred výmenou tesnení odstrániť prach a hrdza na spojovacej ploche. Po vyčistení tesnení naneste tmel na obidve strany tesnenia (zvyčajne 609 polymérny kvapalinový tmel). Po tom, ako tmel na určitý čas vyschne, sa rozpúšťadlo odparuje. Zaistite prírubu a pripojenie skrutky.

 

5. Vylepšite úroveň inštalačného procesu, eliminujte únik spôsobený nesprávnymi metódami inštalácie

Ak je rozhranie príruby nerovnomerné alebo zdeformované a nesprávne zarovnané, najskôr opravte rozhranie. Ak je nesprávne zarovnanie vážne a nemožno ho opraviť, odrežte prírubu a znova ju zvárajte. Uistite sa, že rozhranie je paralelné. Pri inštalácii kompresie tesnenia je vhodný asi 1\/3 jeho hrúbky.

 

6. Rýchle utesnenie a pripojenie lepiacej tyčinky

Táto metóda sa môže použiť na malé úniky a odkvapkávací únik transformátora a môže sa použiť na zapojenie úniku steny transformátora chladiča, ktorá je tenká a bod úniku nie je vhodný na zapojenie zvárania. Pri použití zapojenej tyčinky na zapojenie úniku je potrebné úplne odstrániť olej, patentovú kožu a oxid v časti zapojenia, aby kov ukazoval svoju prirodzenú farbu. Potom upravte lepidlo na pripojenie podľa pomeru a zapojte časť úniku, až kým netesne.