Voordelen van driefasige olie-ondergedompelde transformatoren: ontwerp en werking

Ontwerpoverzicht van de driefasige olie-ondergedompelde transformator

Een drie-olie-ondergedompelde-transformator is volledig gevuld en afgedicht met isolatieolie. De kern en wikkelingen bevinden zich in een gegolfde tank waarvan de elastische wanden de thermische uitzetting van de olie absorberen, zodat de unit in veel moderne ontwerpen een permanent afgesloten tank is zonder olieconservator. De belangrijkste componenten zijn de gesloten ijzeren kern, de wikkelingen op de kernledematen, de tank, bussen, radiatoren, kraanwisselaar, gasrelais, thermometer en oliezuiveringsfittingen. Het gegolfde ontwerp vermindert de totale hoogte van de transformator en isoleert de olie van de buitenlucht.

Wikkeling en kernconstructie

De laag{0}}wikkeling gebruikt doorgaans een cilindrische structuur omwikkeld met koperfolie, behalve voor zeer kleine capaciteiten waarbij koperdraad wordt gebruikt; dit geeft een hoge mechanische sterkte en een goede warmteoverdracht.

De hoog-wikkeling maakt gebruik van een meer- cilindrische structuur die de verdeling van de ampère-winding langs de wikkelingsas in evenwicht houdt.

Gebalanceerde ampère-windingen resulteren in een kleine lekkage van de magnetische flux, een hoge mechanische sterkte en een sterke weerstand tegen kortsluiting-.

Deze constructiedetails verbeteren rechtstreeks de betrouwbaarheid van de transformator bij overbelasting en storingen, wat een belangrijke reden is waarom in olie-ondergedompelde eenheden de distributienetwerken domineren.

Mechanische en transportduurzaamheid

De kern en wikkelingen van een drie-fase-olie-transformator worden afzonderlijk vastgedraaid. De hoogte-instelbare onderdelen en de laag-kabelsteunen zijn voorzien van zelf-borgende anti-losmoeren, en er is een niet-hangende structuur gebruikt, zodat de interne constructie niet afhankelijk is van hangende steunen. Dankzij deze constructie is de transformator bestand tegen de schokken en trillingen van weg- en zeetransport zonder los te raken, waardoor het risico op schade vóór installatie wordt verminderd.

Vacuümdrogen en olie vullen

Vocht is de meest schadelijke verontreiniging in transformatorisolatie. De spoel en de kern worden in vacuüm gedroogd en de transformatorolie wordt gefilterd en onder vacuüm geïnjecteerd, waardoor het restvocht in de transformator tot een zeer laag niveau wordt teruggebracht. Door dit proces blijft de diëlektrische sterkte van de papierisolatie en de olie behouden, wat de basis vormt voor de lange levensduur van de transformator.

Koel- en afdichtingsvoordelen

De gegolfde tank heeft een ademhalingsfunctie die de volumeverandering van de olie compenseert met de temperatuur, waardoor een aparte olieconservator niet nodig is.

Het weglaten van de conservator vermindert de totale hoogte van de transformator, wat de installatie in beperkte ruimtes vereenvoudigt.

Omdat de olie geïsoleerd is van de buitenlucht, kunnen zuurstof en vocht niet binnendringen en de isolatie aantasten, zodat de diëlektrische prestaties in de loop van de tijd behouden blijven.

Oliekwaliteit en filtratie

Tijdens service vervult de olie twee taken: elektrische isolatie en warmteafvoer. De olie in een werkende transformator wordt blootgesteld aan externe onzuiverheden, contact met lucht aan het oppervlak en hoge bedrijfstemperaturen, waardoor de kwaliteit ervan afneemt. Routinematige olietests controleren de zuurwaarde, het water-oplosbare zuurgehalte, de doorslagspanning en het uiterlijk. Wanneer de olie vuil wordt, kan het koelcircuit in de radiatoren verstopt raken, wat de koeling belemmert en kan leiden tot oververhitting en ernstige storingen. Periodieke oliefiltratie en, indien nodig, olieregeneratie of -vervanging zijn daarom essentiële onderhoudstaken, waarbij de limieten van IEC 60422 in acht worden genomen.

Veelgestelde vragen

Waarom zijn drie-olie--ondergedompelde transformatoren afgedicht met een golfplaten tank?

De gegolfde wanden buigen elastisch om de thermische uitzetting van de olie te absorberen, waardoor de tank permanent afgesloten blijft zonder conservator, waardoor de hoogte wordt verlaagd en de olie wordt beschermd tegen lucht en vocht.

Wat is het voordeel van laagspanningswikkelingen van koperfolie?

Koperfoliewikkelingen zorgen voor een hoge mechanische sterkte, uniforme stroomverdeling en efficiënte warmteoverdracht, waardoor de kortsluitweerstand en koeling worden verbeterd.

Waarom is het vullen van vacuümolie belangrijk?

Vacuümdrogen en vacuümolievullen verwijderen vocht uit het isolatiesysteem, waardoor de diëlektrische sterkte behouden blijft en vroegtijdige veroudering van de isolatie wordt voorkomen.

Hoe vaak moet transformatorolie worden getest?

Routinematige tests worden doorgaans jaarlijks of volgens het onderhoudsprogramma van het nutsbedrijf uitgevoerd, waarbij de doorslagspanning, zuurgraad, watergehalte en opgeloste gassen worden gecontroleerd volgens IEC 60422.

Betekent het afgedichte ontwerp dat de olie nooit onderhoud nodig heeft?

Nee. Zelfs in afgesloten tanks verandert de oliekwaliteit met de temperatuur en veroudering, dus periodieke bemonstering, filtratie en verificatie van de diëlektrische sterkte blijven noodzakelijk.

Wat veroorzaakt oververhitting van een in olie-ondergedompelde transformator?

Overbelasting, geblokkeerde koelcircuits, vuile olie of slechte isolatie kunnen allemaal de temperatuur verhogen. Het gasrelais en de thermometer waarschuwen vroegtijdig bij het ontstaan ​​van storingen.