لماذا يحتاج المحول الذي يعاني من الزيت إلى الزيت؟

المحولات التي تم استيعابها للنفط هي العمود الفقري لشبكات نقل الطاقة الكهربائية والتوزيع في جميع أنحاء العالم. في حين أن النواة واللفاء تؤدي المهمة الأساسية لتحويل الجهد ، فإن السائل العازل المحيط-الزيت المعدني أو بدائل متزايدة ، أقل قابلية للاضطراب-يلعب العديد من الأدوار التي لا غنى عنها في تشغيل المحول وطول العمر والسلامة. يسلط فهم هذه الوظائف الضوء على سبب عدم حوض النفط فحسب ، بل مكونًا أساسيًا.

العزل الكهربائي:

الوظيفة الأساسية: الدور الأساسي لزيت المحول هو العمل كعازل كهربائي. تتطلب الفولتية العالية الموجودة داخل المحول عزلًا قويًا بين اللفات الحية نفسها ، بين اللفات واللباس الأساس ، وبين اللفات وخزان المحولات.

القوة العازلة: يمتلك زيت المحولات قوة عازلة عالية ، أعلى بكثير من الهواء. تمنع هذه الخاصية الانحناء الكهربائي أو الفلاش بين المكونات التي تعمل في إمكانات مختلفة ، والتي قد تسبب فشلًا كارثيًا. يملأ الزيت المسافات بين العزل الصلب (الورق ، اللوحة الصحفية) والموصلات ، مما يلغي جيوب الهواء التي قد تؤدي إلى تصريفات جزئية.

تبديد الحرارة (التبريد):

امتصاص الحرارة: أثناء التشغيل ، تولد الخسائر الكهربائية (فقدان I2R في اللفات والخسائر الأساسية) حرارة كبيرة داخل المحول.

نقل الحرارة: يعمل الزيت كمبرد فعال للغاية. يدور بشكل طبيعي (أو عن طريق المضخات في وحدات أكبر) بسبب التيارات الحمل الحراري. عندما يتدفق الزيت على النواة الساخنة واللفات ، فإنه يمتص الحرارة.

رفض الحرارة: ينتقل الزيت الساخن نحو أسطح تبريد المحول - عادةً ما تكون المشعات أو زعانف التبريد. هنا ، يتم تبديد الحرارة إلى الهواء المحيط المحيط. تحافظ هذه الدورة المستمرة على درجة حرارة التشغيل الداخلية للمحول ضمن حدود التصميم الآمن ، مما يمنع التدهور الحراري للعزل الصلب (والذي سيفشل بسرعة إذا تم ارتفاع درجة الحرارة). يؤثر التبريد الفعال بشكل مباشر على سعة تحميل المحول وعمره.

الحماية ضد الأكسدة والرطوبة:

وظيفة الحاجز: يخلق الزيت حاجزًا بين المكونات الداخلية للمحول (في المقام الأول عزل الورق السليلوز واللفات المعدنية/النواة) والأكسجين في الغلاف الجوي.

منع الأكسدة: تقليل التعرض للأكسجين يبطئ بشكل كبير عملية الأكسدة والشيخوخة لكل من الزيت نفسه ، وبشكل حاسم ، عزل السليلوز. الأكسدة تحط من خصائص العزل مع مرور الوقت.

التحكم في الرطوبة: على الرغم من أن الزيت رطبة بطبيعته (يمتص الرطوبة) ، فإن حجم الزيت الذي تم صيانته جيدًا يساعد في منع الرطوبة في الغلاف الجوي من التكثيف مباشرة على العزل الصلب الحرج. الرطوبة في عزل صلب يقلل بشكل كبير من قوته العازلة ويسرع الشيخوخة.

قمع القوس (حالة الصدع):

التخفيف الداخلي للأخطاء: في الحدث المؤسف لخطأ كهربائي داخلي (على سبيل المثال ، دائرة قصيرة) ، يلعب الزيت دورًا حيويًا في إخماد القوس الناتج. على الرغم من أن القوس ضار للغاية ، إلا أن الزيت يساعد على إلغاء تأليم مسار القوس بسرعة وإطفاءه ، مما يمنع الخطأ من التصعيد على الفور بشكل لا يمكن السيطرة عليه. يشتري هذا الاحتواء الوقت الحرج للمرحلات الوقائية لتشغيل المحول وعزله.

مراقبة الحالة:

الوسط التشخيصي: يعمل زيت المحولات كأداة تشخيصية قيمة. بمرور الوقت ، يذوب الغازات التي تنتجها عمليات الشيخوخة الطبيعية ، والأهم من ذلك ، من خلال الظروف غير الطبيعية مثل ارتفاع درجة الحرارة أو التصريف الجزئي أو الانحناء.

تحليل الغاز المذاب (DGA): يعد أخذ العينات وتحليل الغازات الذائبة في الزيت (DGA) طريقة أولية لتقييم الصحة الداخلية لمحول محول للنفط. يمكن أن تشير الغازات المحددة وتركيزاتها إلى نوع وشدة تطوير المشكلات ، مما يتيح الصيانة التنبؤية قبل حدوث فشل كبير.

الزيت الموجود في محول مملوء بالزيت بعيد عن الخامل. إنه سائل هندسي متعدد الوظائف مهم للتشغيل الآمن والموثوق. تضمن قوتها العازلة عالية النزاهة الكهربائية ، وتمنع قدرتها الفعالة على نقل الحرارة ارتفاع درجة الحرارة الخطرة ، وتوفر حماية أساسية ضد التدهور البيئي. علاوة على ذلك ، فإنه بمثابة خط الدفاع الأول أثناء الأعطال الداخلية ويعمل كمؤشر لا يقدر بثمن للحالة الداخلية للمحول. بدون هذه الوظائف الحيوية التي تؤديها الزيت ، فإن التشغيل الموثوق به على المدى الطويل لمحولات الطاقة العالية التي تدعم شبكتنا الكهربائية مستحيلة. توجد بدائل مثل محولات من النوع الجاف لتطبيقات محددة ، ولكن بالنسبة للمتطلبات الصعبة المتمثلة في التحول العالي الجهد وعالي القدرة