Transformátorový olej

 

 

Transformátorový olej může být klasifikován jeho složením, účelem a výkonem. Mezi hlavní typy patří:

1.1 Transformátorový olej z minerálního oleje

Transformátorový olej z minerálního oleje je specializovaný izolační olej určený pro transformátory a jiné elektrické zařízení. Primárně slouží jako elektrický izolátor, chladicí médium a ochranu před oxidací a korozí.

 

1.1.1 Základní složení

Olej z transformátoru minerálního oleje je odvozen z minerálního oleje (obvykle ropy) a zdokonalován různými procesy. Skládá se hlavně z:

• Alkany: Nasycené uhlovodíky s přímými nebo rozvětvenými řetězci, které nabízejí vysokou chemickou stabilitu.
• Cycloalkanes: Poskytněte vynikající oxidační odolnost a dobrou tekutost s nízkou teplotou.
• Aromatické uhlovodíky: Přítomný v malém množství pro zvýšení rozpuštění nečistot, i když nadměrná množství může snížit oxidační stabilitu.

Pokročilé rafinérské procesy (např. Extrakce rozpouštědla, hydrocracking) odstraňují nečistoty, jako jsou sloučeniny síry, sloučeniny dusíku a oxidy, což zajišťuje vysokou čistotu a vynikající výkon.

 

1.1.2 Klíčové vlastnosti

Výkon transformátorového oleje minerálního oleje přímo ovlivňuje účinnost a životnost transformátorů. Mezi jeho hlavní vlastnosti patří:

Izolační vlastnosti

• Transformátorový olej je vynikající elektrický izolátor s vysokou dielektrickou pevností (obvykle nad 40 kV\/mm).
• Vyplňuje mezery mezi vinutími a komponenty, zabraňuje obloukům a rozpadům.

Chladicí vlastnosti

• Minerální olej má vynikající tepelnou vodivost a plynulost, což mu umožňuje cirkulovat v transformátoru a rozptýlit teplo generované během provozu.
• Zajišťuje efektivní přenos tepla a udržuje uvnitř transformátoru bezpečný rozsah teploty.

Oxidační odolnost

• S přidáním antioxidantů minerální olej zpomaluje oxidaci, když je vystaven vzduchu, a prodlouží jeho životnost.
• Oxidační odolnost ovlivňuje rychlost stárnutí a zabraňuje tvorbě kalu a kyselých látek.

Tekulost nízké teploty

• Udržuje dobrou plynulost v prostředí s nízkou teplotou a zajišťuje normální spuštění a provoz za chladných podmínek.

Chemická stabilita

• Odolává účinky tepla, kyslíku, vlhkosti a nečistot během dlouhodobého provozu, což udržuje stabilní výkon.

 

1.1.3 Klasifikace

Olej z minerálního oleje lze kategorizovat na základě rafinačních procesů a výkonu:

1. Neochvějný transformátorový olej: Bez antioxidačních přísad.

• Výhody: Nákladově efektivní, vhodné pro prostředí s nízkými provozními teplotami nebo omezenou expozicí kyslíku.
• Nevýhody: Nižší oxidační stabilita, náchylná k kalu a tvorbě kyselin.

2. Inhiboval transformátorový olej: Obsahuje antioxidanty (např. 2, 6- ditert-butyl-p-kresol).

• Výhody: Vysoká stabilita oxidace a delší životnost, vhodná pro vysokou teplotu nebo prodloužený provoz.
• Nevýhody: O něco dražší.

 

1.1.4 Ukazatele výkonu

Níže jsou uvedeny některé kritické ukazatele výkonu transformátorového oleje:

Indikátor výkonu	Testovací metoda	Standardní hodnota nebo rozsah
Rozpad napětí	ASTM D1816\/D877	Větší nebo rovna 40 kV
Viskozita	ASTM D445	Méně nebo rovné 12 mm²\/s (při 40 stupních)
Bod vzplanutí	ASTM D92	Větší nebo rovna 135 stupňům
Pour Point	ASTM D97	Méně nebo rovné -40 stupně
Kyselá hodnota	ASTM D974	Méně nebo rovné 0. 03 mg koh\/g
Oxidační stabilita	IEC 61125	Kontrolovaná tvorba kyseliny a kalů
Obsah vlhkosti	ASTM D1533	Méně nebo rovné 35 ppm

 

1.2 Olej z transformátoru syntetického oleje

Syntetický transformátor olejje vysoce výkonný izolační a chladicí olej speciálně navržený pro výkonové transformátory a další elektrické zařízení. Jeho hlavními složkami jsou uměle syntetizované základní oleje kombinované s vysoce výkonnými přísadami. Tento typ oleje se primárně používá ve vysoce napětí, ultra vysokých napětích nebo drsných podmínkách prostředí a díky svému vynikajícímu výkonu se často vybírá jako náhrada za tradiční minerální transformátorové oleje.

 

1.2.1 Hlavní komponenty

Syntetický základní olej:

• Obvykle se skládá ze syntetických esterů, syntetických uhlovodíků nebo polyalphaolefinů.
• Molekulární struktura syntetických základních olejů je jednotná a eliminuje nečistoty běžně vyskytující se v minerálních olejích, což má za následek vyšší chemickou stabilitu a elektrickou izolační výkon.

Přísady:

• Antioxidanty:Zvýšit odolnost proti oxidaci a prodloužit životnost.
• Antistatická činidla:Snižte jevy vypouštění.
• Antifoamingová agenti:Minimalizujte tvorbu pěny a udržování čistoty oleje.
• ANGENCE AGENTS:Inhibujte degradaci oleje způsobené vysokými teplotami nebo oxidací.

 

1.2.2 Charakteristiky výkonu

Elektrická izolace:

• Syntetický transformátorový olej má vysoké rozpadající se napětí a nízké dielektrické ztráty, což poskytuje vynikající izolační vlastnosti, aby bylo zajištěno spolehlivý provoz zařízení.

Vynikající tepelná stabilita:

• Syntetický olej udržuje své fyzikální a chemické vlastnosti ve vysokoteplotních prostředích, odolává rozkladu a tvorbě vkladů.

Výkon s nízkou teplotou:

• Obvykle má nízký bod nalévání, který mu umožňuje proudit a provozovat normálně v chladných oblastech, což je vhodné pro extrémní klimatické podmínky.

Oxidační odpor:

• Díky jednotné molekulární struktuře a roli aditiv je syntetický olej méně náchylný k oxidaci, nabízí delší životnost a snižuje frekvenci náhrad oleje.

Environmentální přívětivost:

• Syntetické oleje jsou biologicky rozložitelné a některé oleje na bázi syntetických esterů jsou klasifikovány jako izolační oleje šetrné k životnímu prostředí.

Nízká volatilita:

• Syntetický olej má nízkou těkavost, což snižuje ztrátu způsobené odpařováním oleje.

 

1.2.3 Výhody ve srovnání s minerálním olejem

Funkce	Syntetický transformátor olej	Minerální transformátorový olej
Tepelná stabilita	Vynikající	Mírný
Elektrická izolace	Vyšší	Spodní
Životnost	Delší	Kratší
Environmentální přívětivost	Lepší, biologicky rozložitelné	Průměrné, ne-biodegradovatelné
Výkon s nízkou teplotou	Vynikající, dobrá tekutelnost	Chudý
Náklady	Vyšší	Spodní

 

1.2.4 Ukazatele výkonu

Olej z syntetického transformátoru musí splňovat přísné technické standardy a požadavky na výkon. Níže jsou uvedeny klíčové ukazatele výkonu:

Indikátor výkonu	Konkrétní požadavek nebo popis
Rozpad napětí	Větší nebo rovna 70 kV (nový olej)
Dielektrický disipační faktor (DDF)	Méně nebo rovna 0. 005 (při 90 stupních)
Hustota (20 stupňů)	Méně nebo rovné 0. 96 g\/cm³
Kinematická viskozita (40 stupňů)	Méně nebo rovné 10 cst
Blachový bod (otevřený šálek)	Větší nebo rovna 250 °
Pour Point	Méně nebo rovné -40 stupně
Oxidační stabilita	Méně nebo rovna 0. 1 mg KOH\/G (zvýšení hodnoty kyseliny po 144 hodinách)
Specifická tepelná kapacita	~ 2. 0 KJ\/(kg · k)
Tepelná vodivost	~0.13 W/(m·K)
Oxidační životnost	Větší nebo rovna 500 hodin (za standardních zkušebních podmínek)
Biologická rozložitelnost	>60% (za 28 dní, na standard OECD 301B)
Obsah vlhkosti	Méně nebo rovné 35 ppm (nový olej)
Korozivní síra	Nekorozivní (v souladu se standardem IEC 62535)

 

1.3 Olej z rostlinného oleje

Transformátorový olej z rostlinného oleje, známý také jako olej z přírodního esteru nebo izolační olej na bázi rostlin, je v posledních letech izolačním olejem šetrným k životnímu prostředí. Je odvozen z obnovitelných rostlinných olejů a slouží jako náhrada za tradiční minerální olej v transformátorech. Olej z rostlinného oleje se vyrábí hlavně z rostlinných olejů, jako je řepkový olej, sójový olej, slunečnicový olej nebo palmový olej, které jsou chemicky modifikovány nebo fyzicky ošetřeny. Tento typ izolačního oleje má vynikající environmentální vlastnosti a dobrou biologickou rozložitelnost za podmínek vysoké teploty.

 

1.3.1 Vlastnosti a výhody

Environmentální výkon

• Obnovitelný zdroj: Rostlinné oleje jsou obnovitelné zdroje, které ve srovnání s minerálním olejem snižují závislost na omezených fosilních zdrojích.
• Biologická rozložitelnost: Biodegradabilita transformátorového oleje rostlinného oleje přesahuje 90%, což je mnohem méně škodlivé pro životní prostředí než tradiční minerální oleje.
• Nízká toxicita: Rostlinkový olej je netoxický a v případě úniku představuje minimální riziko znečištění vody a půdy.

Tepelný výkon

• Vysoký bod vzplanutí: Rostlinkový olej má ve srovnání s minerálním olejem (obvykle nad 300 stupňů) vyšší záblesk a ohnivý bod, což snižuje riziko požáru v důsledku přehřátí.
• Vynikající tepelná vodivost: Efektivně přenáší teplo generované během provozu transformátoru a udržuje provozní teplotu transformátoru.

Elektrický výkon

• Vynikající izolační vlastnosti: Rostlinkový olej má vysoké napětí rozkladu a splňuje potřeby izolace transformátorů.
• Absorpce vlhkosti: Ve srovnání s minerálním olejem může rostlinný olej absorbovat více vlhkosti, čímž prodlouží životnost izolačního papíru transformátoru.
• Chemická stabilita
• Oxidační odolnost: Po přiměřené úpravě vykazuje rostlinný olej zlepšenou oxidační stabilitu a prodlužuje jeho životnost.
• Nízká korozivita: Rostlinkový olej má nízké korozivní účinky na kovy a izolační materiály v transformátorech, což snižuje náklady na údržbu.

 

1.3.2 Technické specifikace

Typické technické specifikace oleje rostlinného oleje (mohou se mírně lišit napříč značkami) jsou následující:

Specifikace	Typická hodnota
Blachový bod (uzavřený šálek)	>300 stupňů
Rozkladové napětí (mezera 2,5 mm)	>50 kV
Biologická rozložitelnost	>90%
Obsah vody	<100ppm
Hustota (20 stupňů)	{{0}}. 92–0,96 g\/cm³

 

1.3.3 Omezení a výzvy

Navzdory mnoha výhodám má transformátorový olej rostlinného oleje určitá omezení:

Vyšší náklady: Náklady na suroviny a zpracování rostlinného oleje jsou vyšší, což vede k vyšší tržní ceně ve srovnání s minerálním olejem.

Špatný výkon s nízkou teplotou: Rostlinkový olej má nižší plynulost při nízkých teplotách, vyžaduje vylepšení formulace nebo přidání depresivních látek na použití pro použití v chladnějších oblastech.

Oxidační stabilita: I když je to zlepšeno modifikací, její oxidační stabilita je stále nižší než stabilita minerálního oleje.

Technické přijetí: Vzhledem k tomu, že minerální olej se po mnoho let široce používá, bude trvat čas, než se získají širší přijetí oleje rostlinného oleje.

 

1.4 Silikonový transformátorový olej

Silikonový transformátorový olej je speciální typ izolačního oleje primárně založeného na silikonu (siloxanu). Silikonový olej je syntetický polymer složený z sloučenin křemíku, kyslíku a uhlovodíků, přičemž nejběžnějším typem je polydimethylsiloxan. Díky svým jedinečným chemickým vlastnostem a výjimečnému výkonu je silikonový transformátor vhodný pro transformátory, transformátory přístrojů nebo jiná elektrická zařízení ve zvláštních aplikacích.

 

1.4.1 Hlavní komponenty silikonového transformátorového oleje

• Siloxanový molekulární řetězec: Chemický vzorec silikonového oleje obvykle zahrnuje opakující se strukturu řetězu , nabízí vysokou stabilitu.
• Přísady: V závislosti na aplikaci mohou být zahrnuty antioxidanty, inhibitory koroze a dalších přísad pro zvýšení výkonu.

 

1.4.2 Klíčové funkce výkonu

Vysoké izolační vlastnosti

• Silikonový olej vykazuje vynikající dielektrickou sílu, což z něj činí ideální izolační médium pro transformátory.
• Jeho izolační výkon zůstává stabilní za podmínek vysokého napětí.

Výjimečná odolnost proti vysoké a nízké teplotě

• Provozní teplotní rozsah silikonového transformátorového oleje je obvykle od -50 stupně do 200 stupňů, což daleko převyšuje rozsah minerálního oleje.
• Udržuje dobrou plynulost v prostředí s nízkou teplotou a vyhýbá se problémům s mrazem.
• Při vysokých teplotách vykazuje vynikající odolnost vůči tepelné oxidaci a degradaci.

Odolnost proti plameni

• Silikonový transformátorový olej je nehořlavý nebo odolný vůči plamenům s vysokým bodem vzplanutí (obvykle nad 300 stupňů) a nabízí vynikající bezpečnost.
• Je zvláště vhodný pro transformátory vyžadující zpomalení hoření, jako jsou ty v městských oblastech nebo jaderné elektrárny.

Stárnoucí odpor

• Silikonový olej je vysoce odolný vůči teplu a kyslíku, což vede k minimální degradaci v průběhu času a delší životnosti.
• Vytváří méně kyselých látek nebo usazenin, což snižuje korozi zařízení.

Environmentální přívětivost

• Silikonový olej má nízkou toxicitu a má minimální dopad na životní prostředí v případě úniku, což usnadňuje správu a zlikvidování.

Vysoká chemická stabilita

• Silikonový olej je chemicky inertní a odolný vůči reakcím s vodou, kyslíkem nebo nečistotami.
• Jeho výkon zůstává stabilní i ve vlhkém prostředí a je méně pravděpodobné, že emulguje.

 

 

 

Zabránit degradaci oleje:

• Dobré těsnění: Zajistěte, aby nádrž na olejové oleje a cirkulační systém transformátoru byly dobře upevněny, aby se zabránilo vniknutí vzduchu a vlhkosti.
• Vyvarujte se vysokých teplot: Prodloužené vysoké teploty urychlují oxidaci oleje, takže udržujte teploty oleje v rozumném rozmezí.

Pravidelná filtrace oleje:

• K udržení čistoty oleje použijte filtrační zařízení k odstranění nečistot, vlhkosti a oxidačních vedlejších produktů (jako je kalem).
• Frekvence filtrace oleje závisí na provozním stavu transformátoru, obvykle každých šest měsíců až rok.

Doplnění nebo výměna:

• Pokud testy naznačují významný pokles výkonu, zvažte doplnění nebo nahrazení části nebo veškerého transformátorového oleje.
• Nový olej by měl být dehydratován a čištěn před přidáním, aby splnil požadavky na izolaci a chlazení.

Udržovat hladinu oleje:

• Pravidelně kontrolujte hladinu oleje, zejména se sezónními změnami nebo výkyvy zatížení.

Zabránit kontaminaci:

• Během údržby se vyhněte zavedení nečistot, prachu nebo vlhkosti.
• Používejte vhodné úložné kontejnery a dopravní nástroje.

 

 

 

1. Vyberte si dobré těsnění materiálu

Udržování transformátoru a únik úniku by si měla vybrat odolnost proti vysoké teplotě, dobré těsnění odolnosti oleje. Nejčastěji používaným těsnicím materiálem v domácím transformátorovém průmyslu je nitrilní guma, jeho odolnost oleje závisí hlavně na obsahu akrylonitrilu v nitrilové gumě, tím vyšší je obsah akrylonitrilu, tím lepší je odolnost oleje, tím větší je tvrdost, tím je obtížnější deformaci. Obecně by měla být vybrána nitrilová guma s tvrdostí Shaw mezi 70 a 80. Při identifikaci odolnosti těsnění oleje je obecně nutné provést test stárnutí těsnění a test kompatibility s olejem transformátoru, namočte jej do horkého oleje při 120 stupňů C po dobu 168 hodin a poté měří míru změny jeho hmotnosti, objemu a tvrdosti a vyberte těsnicí díly s malou deformací a v linii se standardem.

 

2. Vyberte vysoce kvalitní ventil motýlů

Butterfly ventil Vyberte ZF80 Vakuový excentrický motýl ventil. Ve srovnání s obyčejným motýlkovým ventilem byl vakuový excentrický motýl ventil výrazně zlepšen mechanickou pevností a povrchovou úpravou a největší výhodou produktu je, že dvojité vrstvy se používá na rozhraní transformátoru, aby se eliminoval únik oleje v transformátorovém rozhraní.

 

3. použití úniku elektrického svařování

Pro porozitu může být pro svařování použity pískovou díru ponechanou odléváním transformátoru, svařování, svařování, trhliny.

Před připojením svařování by měl být identifikován bod úniku. Pokud je únikový bod malý, může být bod úniku zabit přímo elektrickým svařováním. Pokud je bod úniku velký, měl by být nejprve naplněn azbestovým lanem nebo kovovým plnivem a poté se kolem něj vynořil a poté pomocí malé elektrody a rychlého svařování oblouku s vysokým proudem.

 

4. Standardizujte proces výměny těsnicích dílů

Pro různé typy a různé kapacity transformátorů, ať už použití připojení příruby nebo závitové připojení, musí být před výměnou těsnění odstraněn prach a rez na spojovacím povrchu. Po čištění těsnění naneste tmel na obou stranách těsnění (obecně 609 polymerní kapalný tmel). Po určitou dobu se rozpouštědlo odpaří. Zajistěte připojení příruby a šroubu.

 

5. Zlepšete úroveň procesu instalace, eliminujte únik způsobený nesprávnými metodami instalace

Pokud je rozhraní příruby nerovnoměrné nebo deformované a vyrovnané, nejprve opravte rozhraní. Pokud je nesprávná vyrovnání vážná a nelze jej napravit, odřízněte přírubu a znovu ji svařte. Ujistěte se, že rozhraní je rovnoběžné. Při instalaci těsnění těsnění je vhodný asi 1\/3 jeho tloušťky.

 

6. Rychlé těsnění a připojení lepicí tyčinky

Tato metoda může být použita pro malý únik a únik odkapávání transformátoru a lze ji použít k propojení úniku stěny trubice transformátoru je tenký a únikový bod není vhodný pro uskupení svařování. Při používání hájecí tyčinky k úniku je nutné zcela odstranit olej, patentovanou kůži a oxid v zásuvné části, aby kov ukázal jeho přirozenou barvu. Poté upravte lepidlo pro připojení podle poměru a propojte část úniku, dokud nevyniká.