Типы трансформаторного масла

Когда вы видите или слышите слово «трансформер», в зависимости от того, когда вы родились, чем вы зарабатываете себе на жизнь и к каким развлечениям стремитесь, вы, скорее всего, подумаете либо о гигантском красочном роботе, либо о ключевом компоненте любая электросеть. Даже если вы не знаете, что делает трансформатор, вы, вероятно, видели их, и, если вы читаете это в помещении, вы, скорее всего, находитесь в пределах нескольких сотен футов от трансформатора.

Как практически все компоненты современных систем энергоснабжения, трансформаторы работают во внутренней среде, которая характеризуется выделением значительного количества тепла. Кроме того, важно ограничить поток электричества внутри трансформатора к рабочим частям, которые в этом нуждаются. Это означает, что трансформаторам для оптимальной работы требуется как охлаждающая жидкость, так и какой-то изолятор.

В результате этих соображений трансформаторное масло является критическим элементом в системах электроснабжения, поскольку определенные типы масла обладают свойствами, которые способствуют безопасной и бесперебойной работе этих устройств. Поскольку у трансформатора нет движущихся частей, вы можете удивиться, что им вообще нужно масло, но некоторые из более крупных моделей содержат несколько тысяч галлонов.

Что такое электрический трансформатор?

Типы трансформаторного маслаЗадача трансформатора – преобразовать напряжение, поступающее в трансформатор по проводу, в большее или меньшее значение, в зависимости от потребностей той части энергосистемы, в которой находится трансформатор. Обычно, когда электроэнергия покидает электростанцию, на которой она вырабатывается, напряжение увеличивается («повышается»), поскольку оно передается на высоковольтные линии электропередачи, что легко идентифицировать по высоким башням, тянущимся через большие участки сельской местности.

В точках пути провода выходят из линий высокого напряжения (до 750 000 В), а трансформаторы на подстанциях снижают («понижают») напряжение для подачи в дома, офисы и так далее. Другие трансформаторы, расположенные ближе к точке подачи электроэнергии, дополнительно снижают напряжение, при этом 120 В является стандартным напряжением, получаемым в электрических розетках в Соединенных Штатах.

Физика трансформаторов

Схематически трансформатор можно представить как прямоугольную коробку из железа, сильно намагниченного материала. С одной стороны входит провод, по которому проходит электричество, и он несколько раз наматывается на эту сторону трансформатора. Такое же расположение видно на другой стороне, но с другим количеством витков провода вокруг трансформатора.

Движущиеся заряды (ток, обозначенный I ) генерируют магнитные поля, которые, в свою очередь, индуцируют собственные токи. Эта связь приводит к выражению:

Где нижние индексы p и s обозначают первичную и вторичную катушки. Таким образом, изменение напряжения контролируется изменением количества витков.

  • Обратите внимание, что трансформаторы не могут генерировать дополнительную мощность (P). Поскольку P = IV, любое увеличение напряжения в трансформаторе требует соответствующего падения тока и наоборот.

Типы трансформаторов

Некоторые трансформаторы имеют только одну катушку и работают с помощью провода «ответвления», который подключается к этой катушке. Их называют автотрансформаторами .

Измерительные трансформаторы не используются в электрических сетях, вместо этого используются для тестирования и стандартизации оборудования, такого как вольтметры и ваттметры (которые измеряют электрическую мощность в ваттах или Вт). Трансформаторы потенциала (PT) используются для понижения напряжения, а трансформаторы тока (CT) понижают ток.

Функции трансформаторного масла

Основная задача трансформаторного масла – защитить первичную обмотку трансформатора, то есть провода и железный сердечник. Он также действует как изолятор (также называемый диэлектрическим материалом или просто диэлектриком), не позволяя разрушающим химическим реакциям, главным образом окислению, достичь проводов.

Типы трансформаторного маслаЕще одно предназначение трансформаторного масла – отвод тепла. Хотя технически здесь нет движущихся частей, постоянно меняющиеся магнитные и электрические поля в трансформаторе (который работает от переменного тока) создают силы, которые приводят к значительному тепловыделению. Если это не может быть поглощено обычно огромным количеством масла в трансформаторе, это может привести к повреждению, включая опасные и даже взрывоопасные последствия.

Потенциальное повреждение трансформатора от окисления касается не самого железного сердечника, что может удивить вас, если вы поймете, что окисление железа приводит к образованию ржавчины. Напротив, именно целлюлозная бумага, окружающая трансформатор, подвержена окислительному повреждению, а трансформаторное масло служит физическим барьером для протекания этого процесса.

Идеальные свойства трансформаторного масла

Информацию в предыдущем разделе можно разделить на отдельные электрические, химические и физические свойства, котЭлектрические свойства: диэлектрическая прочность или способность служить эффективным изолятором является основной проблемой в этой области. Масло должно иметь известный (определенный) уровень сопротивления , который равен напряжению, деленному на ток (R = V / I), и чувствителен к изменениям температуры в трансформаторе. Наконец, коэффициент диэлектрического рассеяния масла определяет, какой ток неизбежно «просачивается» из системы.

  • Химические свойства: содержание воды в масле нежелательно, так как это ухудшает диэлектрические свойства масла. Кислотность и содержание осадка также должны быть сведены к минимуму.
  • Физические свойства: желательно высокое межфазное натяжение между границей нефти и воды, а также высокая температура вспышки (температура, при которой масло становится летучим или воспламеняющимся) и низкая температура застывания (температура, при которой масло начинает свободно течь).

Типы трансформаторного масла

Сегодня используются два основных типа трансформаторного масла: трансформаторное масло на парафиновой основе и трансформаторное масло на основе нафты .

Масло на основе парафина не так легко окисляется, как масло на основе нафты, теоретически образуя меньше шлама. Однако любой осадок, образующийся на основе нефти нафтовой основе, удаляется легче, чем осадок из нефти на основе парафина, поскольку он более растворим. Когда на дне контейнера трансформатора скапливается ил, он мешает его работе.

Масло на основе нафты не содержит растворенного воска, в отличие от масла на основе парафина. Этот воск может увеличить температуру застывания и потенциально вызвать проблемы, но в более теплом климате, где температура никогда не становится очень низкой, это не проблема.

Несмотря на очевидное превосходство масла на основе нафты, парафиновое масло остается наиболее часто используемым типом масла в трансформаторах во всем мире.

Испытания трансформаторного масла

Типы трансформаторного маслаорыми трансформаторное масло должно обладать, чтобы быть максимально эффективным.

Одним из неприятных аспектов электрического оборудования, которое работает 24 часа в сутки, семь дней в неделю, является необходимость постоянного тестирования и технического обслуживания для обеспечения как безопасности, так и надлежащего функционирования системы, в которой находятся электрические элементы. Трансформаторное масло в этом отношении ничем не отличается.

Трансформаторы маркируются при их испытании, поэтому дата следующего запланированного испытания указывается четко, как на наклейке, которую автомобиль получает после замены масла в качестве напоминания. Тестируемое масло берется снизу трансформатора.

Трансформаторное масло проходит проверку одним из двух способов. Он должен выдерживать 45 кВ в течение одной минуты в испытательной чашке с зазором 4 мм между электродами, помещенными в масло. Он также должен выдерживать 25 кВт в течение одной минуты в чашке того же типа с зазором 2,5 мм, разделяющим электроды. Неспособность выдержать напряжение возникает, когда диэлектрическая прочность масла превышена, и между электродами может «прыгать» искра.

Каталог масел

Оставьте комментарий

Товар добавлен в корзину.
0 товаров - 0.00грн.