دانش در مورد روغن عایق

1. چه نوع روغن عایق برق وجود دارد؟

روغن عایق برق شامل روغن ترانسفورماتور، روغن خازن، روغن کابل و روغن سوئیچ روغن (روغن قطع کننده مدار و غیره) می باشد. این نوع روغن اغلب به عنوان روغن عایق الکتریکی شناخته می شود.

2. وظیفه اصلی روغن عایق چیست؟

روغن عایق عمدتاً نقش عایق و خنک کننده را در تجهیزات الکتریکی ایفا می کند. به عنوان مثال، هسته و سیم پیچ آهنی در ترانسفورماتور در روغن ترانسفورماتور غوطه ور می شود تا آن را از هوا و رطوبت جدا کند. عایق خوبی بین آن وجود دارد و انتقال حرارت به بیرون وجود دارد.

3. روغن عایق چه ویژگی هایی دارد؟

عملکرد اصلی روغن عایق دارای سه جنبه است: اول، عایق خوب، یعنی استحکام دی الکتریک بالا (یا ولتاژ شکست)، و ضریب تلفات دی الکتریک قدرت دی الکتریک کوچک و بالا (یا ولتاژ شکست) است تا اطمینان حاصل شود که هادی می تواند عایق چاه است و می تواند از پدیده فلاش اوور بین الکترودها تحت اثر ولتاژ هنگام استفاده از روغن عایق معمولی جلوگیری کند. ضریب تلفات دی الکتریک کم می تواند اتلاف انرژی ناشی از تغییر قطبیت جریان متناوب را تا حد زیادی کاهش دهد. به دنبال انتقال حرارت و سیالیت خوب، روغن دارای ویسکوزیته مناسب و نقطه انجماد (یا نقطه ریزش) پایین است، که اطمینان حاصل می کند که هسته ترانسفورماتور و سیم پیچ می توانند به طور موثر خنک شوند، به طوری که کلیدها، کلیدهای مدار، پمپ ها، رگولاتورها، توزیع بار مکانیسم تغییر کنتاکت و موارد مشابه می تواند به صورت انعطاف پذیر حرکت کند. علاوه بر این، باید پایداری اکسیداسیون عالی داشته باشد که می تواند تولید لجن و اسید را در حین ذخیره سازی و استفاده تا حد زیادی کاهش دهد. این لجن ها و اسیدها بر خواص الکتریکی و ظرفیت خنک کنندگی روغن تأثیر منفی می گذارند و عمر مفید آن را کاهش می دهند.

4. منابع رطوبت روغن عایق چیست؟ در چه شکلی وجود دارد؟

در فرآیند بسته بندی، حمل و نقل و مدیریت نگهداری روغن عایق، در صورت عدم نگهداری مناسب، ممکن است وارد آب شود. علاوه بر این، فرآورده های نفتی دارای درجه خاصی از جذب آب هستند که می توانند بخشی از آب را از جو یا در تماس با آب جذب و حل کنند. قابلیت جذب آب روغن عایق به ترکیب و دمای محیط آن بستگی دارد. به طور کلی، ظرفیت انحلال آب روغن عایق حدود 40ppm در 20 درجه است و میزان آب روغن ترانسفورماتور را می توان از طریق دستگاه آبگیری صنعتی به حدود 10ppm کاهش داد. علاوه بر این، جذب رطوبت روغن به صورت خطی با رطوبت و دمای روغن در فاز هوا افزایش می یابد. . به عنوان مثال، زمانی که نمونه روغن در دمای 60 درجه و رطوبت نسبی 40 درصد باشد، محتوای آب در روغن 80 PPm است و زمانی که رطوبت نسبی 80 درصد باشد، میزان آب در روغن به 200 PPm می رسد. روغن هایی با ترکیبات شیمیایی مختلف می توانند ده ها PPm در جذب آب تفاوت داشته باشند. هر چه هیدروکربن های معطر موجود در روغن بیشتر باشد، جذب رطوبت روغن بیشتر می شود و همچنین می توان از وجود برخی مولکول های قطبی در روغن استفاده کرد. افزایش جذب رطوبت محصولات روغنی

5. آب در روغن عایق به سه صورت وجود دارد:

(1) معلق. آب به صورت قطرات آب در روغن معلق است.

(2) امولسیون شده. به قطرات بسیار ریز آب اشاره دارد که به طور مساوی در روغن پراکنده شده اند.

(3) شکل حل شده. رطوبت به صورت محلول در روغن وجود دارد.

6. اثرات نامطلوب رطوبت بر خواص الکتریکی روغن عایق چیست؟

رطوبت آسیب زیادی به خواص الکتریکی و خواص فیزیکی و شیمیایی ماده عایق وارد می کند. اول از همه، رطوبت باعث کاهش ولتاژ شکست روغن می شود. طبق گزارشات، زمانی که محتوای آب در روغن {{0}} باشد.01 درصد، ولتاژ شکست حدود 15 کیلو ولت است، و زمانی که محتوای آب به 0 افزایش یابد. 03 درصد، ولتاژ شکست به حدود 6 کیلو ولت کاهش می یابد و آب نیز تأثیر قابل توجهی بر ضریب تلفات دی الکتریک دارد. وقتی مقدار آب در روغن 0.02 درصد باشد، ضریب تلفات دی الکتریک 1X10-2 است، و زمانی که محتوای آب 15 برابر، یعنی 0.10 درصد افزایش یابد، ضریب تلفات دی الکتریک به 2.1X افزایش می یابد{15 }}.

علاوه بر این، رطوبت همچنین می‌تواند اثر خورنده اسیدهای آلی بر روی فلزاتی مانند مس و آهن را افزایش دهد و صابونی شدن حاصل باعث کاهش ضریب اتلاف دی‌الکتریک روغن، افزایش جذب رطوبت روغن و کاتالیزور اکسیداسیون روغن می‌شود. . به طور کلی اعتقاد بر این است که سرعت پیری روغن مرطوب 2-4 برابر سریعتر از روغن خشک است، بنابراین مردم برای مدت طولانی به وجود آب در روغن عایق توجه زیادی داشته اند. در حال حاضر، استانداردهای ترانسفورماتور در داخل و خارج از کشور همگی نیاز به کنترل رطوبت در حدود 40PPm دارند.

7. اهمیت نظارت بر نقطه اشتعال برای "روغن ترانسفورماتور در حال کار" چیست؟

نقطه اشتعال نشانگر ایمنی عایق روغن در هنگام نگهداری و استفاده است. به خصوص برای نظارت بر روغن ترانسفورماتور در کار، نقطه اشتعال یک مورد ضروری است. افت نقطه اشتعال نشان دهنده وجود مواد قابل احتراق فرار در روغن است. این هیدروکربن‌های با وزن مولکولی پایین اغلب زمانی تولید می‌شوند که روغن عایق در دمای بالا به دلیل خرابی جزئی تجهیزات الکتریکی، گرمای بیش از حد گرم شود. بنابراین، وسایل برقی را می توان به موقع از طریق نقطه اشتعال پیدا کرد. آیا نقص گرمای بیش از حد در تجهیزات وجود دارد، برای روغنی که به تازگی به تجهیزات شارژ شده است و پس از تعمیرات اساسی، با اندازه گیری نقطه اشتعال می توان متوجه شد که آیا روغن تقطیر سبک مخلوط شده است یا خیر. اگر نقطه اشتعال خیلی کم باشد، تجهیزات الکتریکی شلیک می شوند. یا حتی منفجر شود. بنابراین، در استانداردهای جدید روغن روغن های ترانسفورماتور در کشورهای مختلف، شاخص های کنترل نقطه اشتعال دقیق وجود دارد. به طور کلی، نقطه بسته کمتر از 140 درجه نیست، و نقطه اشتعال باز کمتر از 145 درجه نیست. نقطه اشتعال "روغن روان" نیز به شدت کنترل می شود و مقدار افت نقطه اشتعال در هر اندازه گیری نباید 5 درجه کمتر از اندازه گیری قبلی باشد.

8. نقطه انجماد و نقطه ریزش روغن عایق چیست؟ آیا این شاخص تاثیری بر عملکرد روغن عایق دارد؟

نقطه انجماد روغن عایق زمانی که سطح روغن حرکت نمی کند بالاترین دما است. نقطه ریزش روغن عایق کمترین دمایی است که روغن مورد آزمایش در آن جریان دارد.

بنابراین، زمانی که نقطه انجماد یا نقطه ریزش روغن تنها حداکثر دمای تقریبی است که روغن سیالیت خود را از دست می دهد.

9. ویسکوزیته سینماتیک چه تاثیری بر روغن عایق دارد؟

روغن ترانسفورماتور به عنوان واسطه ای برای عایق کاری و انتقال حرارت در ترانسفورماتورها استفاده می شود. لازم است ویسکوزیته مناسب را انتخاب کنید تا اطمینان حاصل شود که روغن در طول کارکرد طولانی مدت اثر خنک کنندگی ایده آلی دارد و یک ویسکوزیته معقول در دمای پایین انتخاب کنید تا اطمینان حاصل شود که ترانسفورماتور می تواند در صورت توقف کارکرد و راه اندازی مجدد به طور ایمن کار کند. . ویسکوزیته بیش از حد بر انتقال حرارت تأثیر می گذارد و بالعکس ایمنی کار را کاهش می دهد. بنابراین، الزامات 0 درجه و ویسکوزیته سینماتیکی 100 درجه در استاندارد روغن ترانسفورماتور آمریکایی ASTM D3487، و 40 درجه، -15 درجه (یا -30 درجه، {{8) مشخص شده است. }} درجه ) ویسکوزیته سینماتیک نیز در استاندارد IEC 296 صادر شده توسط الزامات کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی مشخص شده است. ویسکوزیته بیش از حد بر انتقال حرارت تأثیر می گذارد و بالعکس ایمنی کار را کاهش می دهد.

10. چرا چگالی (یا چگالی نسبی) روغن عایق را کنترل کنیم؟

چگالی (یا مقیاس نسبی) هم به ترکیب روغن و هم به ذخیره آب مربوط می شود. برای عایق کردن روغن، کنترل چگالی آن نیز به نوعی میزان آب موجود در روغن را کنترل می کند، به ویژه برای جلوگیری از خاموش شدن موقت ترانسفورماتورهای کار در مناطق سرد در زمستان بدون یخ. اگر رطوبت بیش از حد در روغن عایق وجود داشته باشد، کریستال های یخ در زمان پایین بودن دما به الکترودها می چسبند، اما با افزایش دما، کریستال های یخ چسبیده به الکترودها ذوب می شوند و رسانایی را افزایش می دهند و در نتیجه خطر تخلیه را ایجاد می کنند. . چگالی روغن عایق کنترل می شود، به طور کلی باید نشان داده شود که چگالی بیش از 895 کیلوگرم بر متر مکعب در 20 درجه نیست.

11. اهمیت تعیین مقدار اسید برای استفاده از روغن عایق چیست؟

مقدار اسیدی روغن عایق نشان می دهد که روغن حاوی مواد اسیدی است، یعنی مقدار کل اسیدهای آلی و اسیدهای معدنی. به طور کلی، آن را با تعداد میلی گرم هیدروکسید پتاسیم مورد نیاز برای خنثی کردن مواد اسیدی در 1 گرم روغن عایق بیان می کنند.

روغن ترانسفورماتور جدید که استفاده نشده است تقریباً هیچ ماده اسیدی ندارد و مقدار اسیدی آن بسیار کم است، اما روغن به طور اجتناب ناپذیری با اکسیژن هوا در انبار طولانی مدت تماس پیدا می کند، به خصوص پس از شارژ شدن در تجهیزات الکتریکی. و به بهره برداری می رسد و روغن به راحتی آسیب می بیند. سالخورده. در مرحله اولیه اکسیداسیون، اسیدهای آلی کم مولکولی عمدتا تولید می شوند و اکسیداسیون بیشتر اسیدهای آلی مولکولی بالا و محصولات اسیدی تولید می کند. پس از وجود مواد مختلف اسیدی فوق در روغن عایق، هدایت الکتریکی روغن بهبود یافته و عملکرد عایق روغن کاهش می یابد. خوردگی فلزات رخ می دهد. در مورد دمای عملیاتی بالا (بالاتر از 80 درجه)، پیری مواد عایق کاغذ فیبر جامد افزایش می‌یابد و در نتیجه عمر مفید تجهیزات را کاهش می‌دهد. مقدار اسیدی روغن ترانسفورماتور استفاده نشده به طور کلی 0.03 mgKOH/g است و مقدار اسیدی روغن عامل بیش از 0.1 mgKOH/g کنترل می شود.

12. اندازه گیری مقدار PH روغن عایق در حین کار چه اهمیتی دارد؟

به طور کلی، ترانسفورماتورهای استفاده نشده (جدید) تقریباً هیچ ماده اسیدی ندارند و مقدار اسیدی آنها پایین است. مقدار pH در محدوده 6 تا 7 است. مقدار pH عمدتاً برای نشان دادن شاخص اسید محلول در آب روغن عایق استفاده می شود.

با توجه به بررسی در محل در کشور من، تجزیه و تحلیل روغن آزمایش شبیه سازی و نتایج آزمایش پیری در آزمایشگاه مربوطه، زمانی که مقدار اسیدی روغن ترانسفورماتور در حال کار به طور کلی بیشتر از 0 باشد. 1 mgKOH/g و مقدار PH برابر یا کمتر از 4 است.{4}} امکان بارش لجن در روغن کار ترانسفورماتور افزایش می یابد. برعکس، روغن ترانسفورماتور اساساً می تواند عملکرد خوب و قابل اعتماد ترانسفورماتور را تضمین کند. هنگامی که مقدار اسید به بیش از 0.2 mgKOH/g یا مقدار pH کمتر از 3.8 باشد، کیفیت روغن به طور قابل توجهی بدتر می شود و لجن بیشتری تولید می شود. مقرر شده است که مقدار pH باید بیشتر از 4.2 باشد.

13. اندازه گیری پایداری اکسیداسیون ترانسفورماتورها چه اهمیتی دارد؟

پایداری اکسیداسیون روغن ترانسفورماتور به این صورت است که مقدار معینی از روغن آزمایش را در یک حمام روغن با دمای ثابت، در حضور کاتالیزور مسی، عبور دادن اکسیژن و اکسایش مداوم به مدت 164 ساعت و سپس اندازه گیری مقدار اسید و رسوب تولید شده، می باشد. برای تخمین عمر مفید روغن از شاخص پایداری اکسیداسیون استفاده کنید.

از آنجایی که دمای روغن روغن ترانسفورماتور در حین کارکرد ترانسفورماتور 60 تا 80 درجه است، در صورت بارگذاری بیش از حد، دمای روغن بالاتر خواهد بود. روغن در طول استفاده طولانی مدت به ناچار با اکسیژن تماس پیدا می کند، بنابراین روغن کهنه می شود و اسید یا لجن تولید می کند. با این حال، اسید مواد فلزی مانند مس و آهن مورد استفاده در تجهیزات را خورده می‌کند تا نمک‌های فلزی ایجاد کند که پیر شدن روغن را تسریع می‌کند. لجن تولید شده به سیم پیچ و قطعات عایق می چسبد و باعث انسداد کانال، تسریع در پیری مواد عایق جامد، تاثیر جدی بر اتلاف گرما می شود و باعث گرم شدن موضعی سیم پیچ در ترانسفورماتور و در نتیجه بروز حادثه می شود.

برای مدت طولانی، مردم از شاخص پایداری اکسیداسیون برای پیش بینی عمر مفید محصولات نفتی استفاده می کنند، به خصوص برای روغن ترانسفورماتور که نیاز به استفاده طولانی مدت دارد. زیرا یک ترانسفورماتور بزرگ اغلب نیاز به تزریق ده ها تن روغن دارد. هنگامی که تجهیزات به بهره برداری می رسد، کار ایمن، عادی و طولانی مدت تأثیر مستقیمی بر عملکرد عادی اقتصاد و زندگی ملی دارد. اگر روغن پایداری اکسیداسیون خوبی داشته باشد، تغییر در استفاده کم است، عمر مفید طولانی است و روغن نه تنها ذخیره می شود. ، کاهش نیروی انسانی و منابع مادی مصرفی تجهیزات تعمیر و نگهداری و اطمینان از عملکرد عادی بخش های مختلف. به همین دلیل مردم به شاخص پایداری روغن ترانسفورماتور توجه زیادی دارند.