Yağa batırılmış bir transformatör çekirdeğindeki yalıtım nasıl korunur?

Yağa Batırılmış Transformatör Çekirdeklerine Giriş

Yağa batırılmış transformatör çekirdekleri Mükemmel ısı dağılımı ve yalıtım özelliklerinden dolayı güç sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Transformatör yağı sadece soğutucu görevi görmekle kalmaz, aynı zamanda çekirdek ve sargılara elektriksel yalıtım da sağlar. Güvenli çalışmayı sağlamak, arızaları azaltmak ve transformatörün ömrünü uzatmak için uygun yalıtımın korunması kritik öneme sahiptir. Yağa batırılmış transformatörlerin bileşenlerini, mekanizmalarını ve bakım prosedürlerini anlamak, güç mühendisleri ve bakım personeli için çok önemlidir.

Yalıtımı Etkileyen Bileşenler

Yağa batırılmış bir transformatörün yalıtımı birkaç temel bileşene bağlıdır: çekirdek, sargılar, yalıtım kağıdı ve transformatör yağı. Her bileşen elektriksel bozulmayı ve termal bozulmayı önlemede rol oynar. Normal ve anormal çalışma koşullarında optimum yalıtım performansını korumak için yüksek kaliteli malzemeler, uygun tasarım ve yeterli soğutma gereklidir.

Trafo Çekirdeği ve Sargıları

Çekirdek tipik olarak girdap akımı kayıplarını azaltmak için lamine silikon çelikten yapılırken, sargılar vernik veya emprenye kağıtla yalıtılmış bakır veya alüminyum iletkenlerden oluşur. Sargılar arasında ve sargılar ile çekirdek arasında uygun izolasyon, kısa devreleri ve kısmi deşarjları önler. Düzenli denetimler, termal ve mekanik gerilimlerden kaynaklanan izolasyon aşınmasının veya deformasyonunun tespit edilmesine yardımcı olur.

Yalıtım Kağıdı ve Pres Levhası

Sarımların etrafında ve çekirdek bölümleri arasında kağıt ve karton izolasyon kullanılır. Bu malzemeler neme, termal yaşlanmaya ve yağ kirliliğine karşı oldukça hassastır. Kuruluğun korunması ve uygun yağ emdirilmesi kritik öneme sahiptir. Zaman içinde yalıtım bozulması, izlenmediği ve tedavi edilmediği takdirde dielektrik dayanımının azalmasına ve potansiyel arızalara yol açabilir.

Trafo Yağının Yalıtımdaki Rolü

Transformatör yağı iki amaca hizmet eder: Transformatörü soğutur ve elektrik yalıtımı sağlar. Yağın dielektrik mukavemeti, iletkenler arasında ve topraklanmış çekirdeğe giden arızaları önler. Yağ kalitesi izolasyon kabiliyetini doğrudan etkiler; yabancı maddeler, nem ve eskime dielektrik dayanımını azaltarak düzenli yağ testi ve bakımını zorunlu hale getirebilir.

Trafo Yağı Çeşitleri

Mineral yağ, bulunabilirliği, termal kararlılığı ve maliyet etkinliği nedeniyle en yaygın yalıtım ortamıdır. Silikon veya ester bazlı sıvılar gibi sentetik yağlar, gelişmiş yangın direnci ve biyolojik olarak parçalanabilirlik sunar. Yağ seçimi bakım prosedürlerini etkiler; sentetik yağlar genellikle daha dikkatli kullanım ve izleme gerektirir.

Yalıtımın İzlenmesi ve Test Edilmesi

Yalıtımın bakımı, hem trafo yağının hem de katı yalıtımın rutin olarak izlenmesini ve test edilmesini gerektirir. Nemin, kirletici maddelerin veya bozulmanın erken tespiti, yıkıcı arızaları önler ve güvenilirliği sağlar.

Yağ Test Prosedürleri

Düzenli yağ testleri, dielektrik dayanımının, su içeriğinin, asitliğin (nötralizasyon numarası) ve çözünmüş gaz analizinin (DGA) ölçülmesini içerir. Dielektrik dayanım testi, yağın arıza olmadan çalışma voltajlarına dayanabilmesini sağlar. Nem ölçümü potansiyel yalıtım bozulmasını gösterirken DGA, transformatör içindeki elektriksel veya termal arızaların erken işaretlerini tespit eder.

• Dielektrik arıza gerilimi ölçümü
• Karl Fischer titrasyonunu kullanarak su içeriğinin belirlenmesi
• Yağın yaşlanmasını izlemek için asitlik ve nötralizasyon testleri
• Aşırı ısınmayı veya arklanmayı tespit etmek için Çözünmüş Gaz Analizi

Katı Yalıtım İzleme

Kağıt ve karton izolasyonu dikkatli bir izleme gerektirir. Kısmi deşarj testi, yalıtım direnci ölçümleri ve görsel incelemeler, yalıtım bozulmasının erken işaretlerini tespit eder. Büyük transformatörlerde çevrimiçi sensörler, bakım ekiplerini potansiyel sorunlara karşı uyarmak için nem seviyelerini ve sıcaklık değişimlerini sürekli olarak izleyebilir.

Önleyici Bakım Uygulamaları

Önleyici bakım, yalıtımın uzun ömürlü olmasını ve transformatörün güvenilirliğini sağlar. Teknikler arasında yağ filtreleme, nem alma ve periyodik muayeneler yer alır. Dielektrik özellikleri eski haline getirmek ve soğutma verimliliğini artırmak için kirletici maddeler, nem ve oksidasyon ürünleri yağdan uzaklaştırılır.

Yağ Filtrasyonu ve Arıtma

Yağ filtreleme, suyu, gazları ve partikül maddeleri çıkarmak için transformatör yağının vakumlu kurutuculardan, gaz giderme ünitelerinden ve aktif kömür filtrelerinden geçirilmesini içerir. Düzenli filtreleme, yağın kalitesini geri kazandırır ve izolasyon ömrünü uzatır. Arıtma, transformatör kurulumundan sonra veya sisteme hava veya nem veren bakım prosedürlerini takiben özellikle önemlidir.

Sıcaklık ve Soğutma Yönetimi

Yüksek sıcaklıklar yalıtımın eskimesini hızlandırır. Yağ sirkülasyonu, radyatör verimliliği ve ortam sıcaklığının izlenmesi yoluyla uygun soğutmanın sağlanması kritik öneme sahiptir. Aşırı ısınma, hem yağ hem de kağıt yalıtımını bozabilir, dielektrik dayanımını azaltabilir ve arıza riskini artırabilir.

Nem Kontrolü ve Nem Alma

Yağ ve katı izolasyondaki nem, dielektrik performansını önemli ölçüde azaltır. Solunum sistemleri, silika jel havalandırmaları ve vakumlu dehidrasyon teknikleri, suyu yağdan ve baskı levhasından uzaklaştırır. Kurutma prosedürleri, yalıtım bütünlüğünü koruyarak nem seviyelerinin kritik eşiklerin altında kalmasını sağlar.

Kayıt Tutma ve Denetim Programları

Yalıtımın etkili bir şekilde sürdürülmesi, yağ testlerinin, sıcaklık verilerinin, nem okumalarının ve bakım faaliyetlerinin ayrıntılı kayıtlarını gerektirir. Denetim programları transformatör sınıfına, yük profiline ve çevre koşullarına göre takip edilmelidir. Kestirimci bakım stratejileri, yağ ve yalıtım durumundaki eğilimleri belirleyerek beklenmeyen arızaları önleyebilir.

Sonuç

Yağa batırılmış bir transformatör çekirdeğinde yalıtımın korunması güvenlik, güvenilirlik ve çalışma ömrü açısından kritik öneme sahiptir. Operatörler, yağın, katı yalıtımın ve izleme sistemlerinin rollerini anlayarak ve önleyici bakım uygulamalarını uygulayarak arızaları en aza indirebilir ve transformatörün servis ömrünü uzatabilir. Rutin yağ testi, filtreleme, nem kontrolü, sıcaklık yönetimi ve planlı denetimler, etkili yalıtım bakım stratejilerinin omurgasını oluşturur.