Cos'è l'isolamento del trasformatore?
Quando si tratta del sistema di alimentazione, pensiamo agli enormi vantaggi di produzione e alla comodità della vita che porta, ma non possiamo fare a meno di prestare grande attenzione alla sua potenza e sicurezza, dopotutto, ha il titolo di "tigre elettrica". Nell'uso quotidiano dei trasformatori di potenza, "l'isolamento" è correlato alla sua sicurezza.
Concetto di base
Isolamento, è un termine fisico, si riferisce all'uso di sostanze non conduttive per isolare o avvolgere il corpo carico, al fine di proteggere dalle misure di sicurezza contro le scosse elettriche. L'isolamento del trasformatore di potenza serve a prevenire il verificarsi di perdite di corrente e guasti e a garantire la sicurezza elettrica e l'affidabilità del trasformatore. Si riferisce all'isolamento degli avvolgimenti del trasformatore, dei nuclei di ferro e di altri componenti con la terra, tra avvolgimenti di fase diversi e tra livelli di tensione diversi.
Tipo di isolamento
L'isolamento del trasformatore di potenza è diviso in isolamento completo e isolamento graduato. L'isolamento completo è dove l'intero avvolgimento è isolato allo stesso livello ed è adatto per piccoli trasformatori e applicazioni a bassa capacità. Il cosiddetto isolamento graduato (noto anche come semi-isolamento), ovvero l'isolamento principale dell'avvolgimento del trasformatore vicino all'area del punto centrale è inferiore all'isolamento principale sul lato di ingresso. I trasformatori per classi di tensione 35KV e inferiori sono completamente isolati. Il trasformatore isolato graduato è utilizzato principalmente nel sistema di messa a terra ad alta corrente della rete elettrica di livello di tensione 110kV e superiore. Rispetto all'isolamento completo, l'isolamento graduato può ridurre le dimensioni dell'isolamento interno, in modo che le dimensioni dell'intero trasformatore siano ridotte, il costo sia ridotto ed è più economico. Tuttavia, presenta anche alcuni svantaggi, come in termini di sicurezza, non è sicuro quanto l'isolamento completo.
Struttura isolante
L'isolamento del trasformatore, dal punto di vista interno ed esterno, può essere suddiviso in isolamento esterno e isolamento interno.
L'isolamento interno si riferisce all'isolamento tra diversi componenti elettronici nel serbatoio del trasformatore, includendo principalmente l'isolamento degli avvolgimenti, dei cavi e del commutatore di presa. Queste parti di isolamento non sono sostanzialmente influenzate da condizioni esterne come atmosfera, inquinamento, umidità, corpi estranei, ecc. L'isolamento interno è ulteriormente suddiviso in isolamento principale e isolamento longitudinale. L'isolamento primario si riferisce all'isolamento tra avvolgimenti a terra, tra fasi e tra avvolgimenti della stessa fase e diversi livelli di tensione. Questa è la parte più critica dell'isolamento nel trasformatore, che influisce direttamente sull'affidabilità operativa e sul costo del prodotto del trasformatore.
L'isolamento esterno si riferisce al manicotto isolante e all'isolamento dell'aria all'esterno del serbatoio dell'olio del trasformatore, incluso il manicotto isolante stesso e l'isolamento tra il manicotto isolante e la distanza dell'intercapedine d'aria tra il tubo isolante e la parte di terra. La stabilità dell'isolamento esterno è fortemente influenzata dall'ambiente, ma ha una certa capacità di recupero naturale.
Metodi e materiali di isolamento
L'isolamento del trasformatore di potenza di solito adotta isolamento immerso in olio, isolamento a secco, isolamento a gas e altri metodi. L'isolamento immerso in olio è utilizzato principalmente per trasformatori immersi in olio, che possono garantire che il trasformatore funzioni normalmente in condizioni di alta tensione e ha buone prestazioni di resistenza all'umidità, raffreddamento, urti ed estinzione dell'arco. L'isolamento a secco e l'isolamento a gas sono utilizzati principalmente nei trasformatori a secco, l'isolamento a secco ha i vantaggi di non essere facile da inumidire, non facile da incendiare, facile da mantenere, ma non adatto per ambienti ad alta tensione. L'isolamento a gas ha una bassa costante dielettrica e buone prestazioni di estinzione dell'arco, ma è costoso e difficile da rimuovere il gas in tempo.
Nel materiale isolante, ci sono materiali solidi e materiali liquidi. Materiali solidi come carta isolante, carta isolante ondulata, carta Denison, carta Nomex, ecc., questi materiali hanno una buona stabilità termica e resistenza all'umidità. Materiali liquidi, come oli isolanti, richiedono test regolari e manutenzione della qualità.
I materiali isolanti possono anche essere suddivisi in base al grado di resistenza al calore, i gradi comuni sono A, E, B, F, H cinque, ogni grado ha la corrispondente temperatura di esercizio limite consentita. La temperatura massima consentita per la classe di isolamento A è di 105 gradi. La temperatura massima consentita per l'isolamento di Classe E è di 120 gradi. La temperatura massima consentita per l'isolamento di Classe B è di 130 gradi. La temperatura massima consentita per l'isolamento di Classe F è di 155 gradi. La temperatura massima consentita per l'isolamento di Classe H è di 180 gradi.
Problema di guasto di isolamento
Invecchiamento dell'isolamento
L'invecchiamento dell'isolamento del trasformatore è un processo complesso e graduale, si riferisce al materiale isolante all'interno del trasformatore, nel processo di funzionamento a lungo termine, influenzato da una varietà di fattori, perde gradualmente la resistenza meccanica originale e la resistenza dell'isolamento elettrico. L'invecchiamento dell'isolamento del trasformatore ha principalmente i seguenti motivi: isolamento da umidità improprio, corrosione chimica, funzionamento da sovraccarico a lungo termine, guasto del giunto del trasformatore, invecchiamento elettrico, invecchiamento da pressione e così via. In risposta all'invecchiamento dell'isolamento del trasformatore, test di resistenza dell'isolamento, test del fattore di perdita dielettrica, pulizia e asciugatura, ispezione regolare del cambio dell'olio e manutenzione del sistema di raffreddamento devono essere eseguiti regolarmente.
Isolamento umidità
L'umidità dell'isolamento del trasformatore di potenza è facile da rendere il cortocircuito tra gli strati o tra le spire del trasformatore, che causa danni al sistema di alimentazione. L'isolamento del trasformatore di potenza è influenzato dall'umidità principalmente per i seguenti motivi: (1) L'isolamento è influenzato dalla scarsa tenuta del trasformatore (2) L'isolamento è influenzato dal problema di qualità del trasformatore (3) L'isolamento è influenzato dall'umidità durante il trasporto del trasformatore (4) L'installazione e la manutenzione del trasformatore causate dall'isolamento sono influenzate dall'invecchiamento del trasformatore di potenza. Pertanto, in vista dei possibili problemi di umidità dell'isolamento del trasformatore, i materiali di isolamento del trasformatore devono essere riparati regolarmente, come l'umidità si trova in tempo per sostituire, durante il trasporto, la manutenzione per evitare umidità, olio vagante, prestare attenzione al metodo di funzionamento durante l'uso, per evitare l'umidità dell'isolamento causata da un funzionamento improprio.
