مواد دی الکتریک مورد استفاده در OLTC ترانسفورماتور قدرت چیست؟

مواد دی الکتریک نقش مهمی در تعویض شیر بارگذاری (OLTC) یک ترانسفورماتور قدرت دارند. به عنوان تامین کنندهترانسفورماتور قدرت با Oltc، من دانش عمیقی در مورد مواد دی الکتریک مختلف مورد استفاده در این اجزای مهم دارم.

1. روغن عایق

روغن عایق یکی از رایج ترین مواد دی الکتریک مورد استفاده در OLTC ها است. روغن معدنی که از نفت خام تصفیه می شود، یک انتخاب سنتی بوده است. دارای خواص دی الکتریک عالی، مانند استحکام دی الکتریک بالا. این بدان معنی است که می تواند ولتاژهای بالا را بدون شکستن و رسانایی برق تحمل کند. روغن معدنی قابلیت انتقال حرارت خوبی نیز دارد. در OLTC، فرآیند تغییر شیر به دلیل قوس‌هایی که هنگام تعویض شیرها ایجاد می‌شود، گرما تولید می‌کند. روغن عایق می تواند این گرما را جذب کرده و آن را به سیستم خنک کننده ترانسفورماتور منتقل کند و اطمینان حاصل کند که دمای OLTC در محدوده عملکرد ایمن باقی می ماند.

نوع دیگر روغن عایق روغن مصنوعی است. روغن های مصنوعی به گونه ای مهندسی شده اند که دارای خواص ویژه ای مانند مقاومت در برابر اکسیداسیون بهتر و اشتعال پذیری کمتر در مقایسه با روغن معدنی باشند. به عنوان مثال، روغن های مصنوعی مبتنی بر سیلیکون به دلیل پایداری حرارتی بالا شناخته شده اند. آنها می توانند در دماهای بالاتر بدون تخریب قابل توجه کار کنند، که در OLTC هایی که در معرض عملیات سنگین هستند یا در محیط هایی با دمای محیط بالا مفید است.

استفاده از روغن عایق نیز نیاز به نگهداری مناسب دارد. با گذشت زمان، روغن می تواند با رطوبت، خاک و محصولات تجزیه آلوده شود. رطوبت، به ویژه، می تواند به طور قابل توجهی قدرت دی الکتریک روغن را کاهش دهد. بنابراین، آزمایش و تصفیه منظم روغن برای اطمینان از ادامه عملکرد قابل اعتماد OLTC ضروری است.

2. مواد عایق جامد

تخته مطبوعات

تخته پرس یک ماده دی الکتریک جامد است که به طور گسترده در OLTC ها استفاده می شود. از الیاف سلولز فشرده ساخته شده است. تخته پرس از استحکام مکانیکی خوبی برخوردار است و به راحتی می توان آن را به اشکال مختلف برای تناسب با ساختارهای پیچیده OLTC شکل داد. عایق الکتریکی بین اجزای مختلف مانند کنتاکت های انتخابگر شیر و قطعات فلزی اطراف را فراهم می کند.

تخته پرس همچنین دارای ثابت دی الکتریک نسبتاً بالایی است که به توزیع یکنواخت میدان الکتریکی در داخل OLTC کمک می کند. با این حال، به رطوبت حساس است. اگر تخته پرس رطوبت را جذب کند، خواص دی الکتریک آن می تواند به سرعت خراب شود. برای جلوگیری از این امر، تخته پرس معمولاً در طول فرآیند تولید کاملاً خشک می شود و اغلب توسط روغن عایق در OLTC از نفوذ رطوبت محافظت می شود.

رزین های اپوکسی

رزین های اپوکسی دسته مهم دیگری از مواد عایق جامد هستند. آنها اغلب به شکل ریخته گری یا پوشش استفاده می شوند. قطعات ریختگی اپوکسی در OLTC ها عایق الکتریکی و حفاظت مکانیکی عالی را ارائه می دهند. رزین های اپوکسی استحکام دی الکتریک بالایی دارند و در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت، مواد شیمیایی و اشعه UV مقاوم هستند.

برای مثال، کنتاکت‌های انتخابگر شیر با روکش اپوکسی می‌توانند خطر فلاشور سطح و خوردگی را کاهش دهند. سطح صاف پوشش اپوکسی همچنین به کاهش تجمع کثیفی و آلودگی کمک می کند که در غیر این صورت می تواند عملکرد الکتریکی کنتاکت ها را تحت تأثیر قرار دهد. علاوه بر این، رزین‌های اپوکسی را می‌توان به گونه‌ای فرمول‌بندی کرد که دارای خواص مکانیکی متفاوتی مانند انعطاف‌پذیری یا سختی، بسته به نیازهای خاص کاربرد OLTC باشد.

3. مواد دی الکتریک مبتنی بر گاز

هگزا فلوراید گوگرد (SF6)

هگزا فلوراید گوگرد یک ماده دی الکتریک مبتنی بر گاز شناخته شده است. استحکام دی الکتریک بسیار بالایی دارد، بسیار بالاتر از هوا. در OLTCها، SF6 را می توان در تابلو برق عایق گاز (GIS) - نوع تعویض شیر استفاده کرد. استفاده از SF6 امکان طراحی فشرده تر OLTC را فراهم می کند، زیرا قدرت دی الکتریک بالای گاز باعث می شود فاصله کمتری بین قطعات رسانا و در عین حال حفظ عایق الکتریکی وجود داشته باشد.

SF6 همچنین دارای خاصیت خاموش کردن قوس الکتریکی عالی است. هنگامی که یک قوس در طول فرآیند تغییر شیر رخ می دهد، SF6 می تواند به سرعت قوس را خاموش کند و آسیب به کنتاکت ها و سایر اجزای OLTC را کاهش دهد. با این حال، SF6 یک گاز گلخانه ای با پتانسیل بالا برای گرم شدن کره زمین است. بنابراین، مقررات سختگیرانه ای بر استفاده از آن حاکم است و برای جلوگیری از انتشار آن در اتمسفر، سیستم های نگهداری و مهار مناسب مورد نیاز است.

نیتروژن

نیتروژن گاز دیگری است که می تواند به عنوان ماده دی الکتریک در OLTC ها استفاده شود. این یک گاز بی اثر است، به این معنی که غیر واکنشی است و از احتراق پشتیبانی نمی کند. نیتروژن در مقایسه با SF6 استحکام دی الکتریک پایین تری دارد اما بسیار دوستدار محیط زیست است. می توان از آن در ترکیب با سایر مواد عایق یا در کاربردهایی استفاده کرد که محلول دی الکتریک با هزینه کمتر و سازگار با محیط زیست مورد نظر است.

در برخی موارد، OLTC های پر از نیتروژن در برنامه های کاربردی با ولتاژ کمتر - بحرانی یا پایین تر استفاده می شود. استفاده از نیتروژن همچنین طراحی و نگهداری OLTC را ساده می کند، زیرا نیازی به رسیدگی به الزامات پیچیده حمل و نقل مرتبط با SF6 نیست.

4. اهمیت انتخاب مواد دی الکتریک مناسب

انتخاب مواد دی الکتریک در OLTC برای عملکرد کلی و قابلیت اطمینان ترانسفورماتور قدرت بسیار مهم است. انتخاب نادرست مواد می تواند منجر به خرابی الکتریکی، گرمای بیش از حد و خرابی زودرس OLTC شود. به عنوان مثال، اگر روغن عایق دارای خواص دی الکتریک ضعیف یا آلوده باشد، می تواند باعث اتصال کوتاه بین شیرها شود که منجر به از دست دادن توان و آسیب احتمالی ترانسفورماتور می شود.

علاوه بر این، کاربردهای مختلف ممکن است به مواد دی الکتریک متفاوتی نیاز داشته باشد.ترانسفورماتور اصلی برقوترانسفورماتور ولتاژ فوق العاده بالااغلب به دلیل ولتاژ بالا و بارهای سنگینی که آنها تحمل می کنند، برای مواد دی الکتریک الزامات سخت گیرانه تری دارند. در این موارد، مواد با کارایی بالا مانند روغن های عایق مصنوعی و رزین های اپوکسی پیشرفته ممکن است ترجیح داده شوند.

5. نتیجه گیری و فراخوان برای اقدام

در نتیجه، مواد دی الکتریک مورد استفاده در OLTC یک ترانسفورماتور قدرت متنوع هستند و هر کدام خواص و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. به عنوان تامین کنندهترانسفورماتور قدرت با Oltc، ما اهمیت استفاده از مواد دی الکتریک مناسب را برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد ترانسفورماتورهای خود درک می کنیم.

ما تیمی از کارشناسان داریم که می توانند به شما در انتخاب مناسب ترین مواد دی الکتریک برای نیازهای خاص ترانسفورماتور قدرت شما کمک کنند. این که آیا شما نیاز به یکترانسفورماتور اصلی برقبرای یک شبکه برق در مقیاس بزرگ یا یکترانسفورماتور ولتاژ فوق العاده بالابرای یک کاربرد صنعتی تخصصی، ما می توانیم راه حل های با کیفیت بالا را به شما ارائه دهیم.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای ترانسفورماتور برق خود صحبت کنید، لطفا با ما تماس بگیرید. ما آماده هستیم تا در بحث های عمیق شرکت کنیم و اطلاعات دقیقی را در اختیار شما قرار دهیم تا به شما کمک کنیم بهترین تصمیم خرید را بگیرید.

مراجع

• IEEE Std C57.15 - 2018، استاندارد IEEE برای در بارگذاری شیر - تعویض کننده ها
• IEC 60214 - 1:2018، Tap - Changer - قسمت 1: الزامات عملکرد و روش های آزمایش
• Lesieutre, BC, & Chen, G. (2015). مهندسی ترانسفورماتور قدرت: طراحی، ساخت و آزمایش. مطبوعات CRC.