750 kVA uljna-Izolacija uronjenog transformatora: dizajn i testiranje

 

A 750 kVA uljni{1}}uronjeni distributivni transformatorje kompaktna mašina: jedan rezervoar, jedno jezgro i tri namotaja koji moraju decenijama nositi punu nazivnu struju. Komponenta koja ograničava njegov vijek trajanja je gotovo uvijek izolacija. Bakar, čelik sa jezgrom i rezervoar mogu da izdrže jedinicu, ali celulozni papir i ulje koje okružuju provodnike stalno stare pod toplotom, vlagom i električnim stresom.

 

Razvodni transformatori su obično projektovani za radni vek od 20 do 30 godina. Ta brojka dolazi iz ponašanja termičkog starenja papirne izolacije, modeliranog u vodiču za punjenje IEC 60076-7 kao funkcija temperature vruće-točke namotavanja i sadržaja vlage. Kada kupac uporedi ponude, razlike koje su bitne rijetko su u kVA ocjeni -, već u izolacijskim materijalima, margini porasta temperature, kontroli vlage tokom obrade i testovima koji dokazuju da je jedinica napravljena i osušena ispravno.

 

GNEE tvornički pod na kojem je prikazana profesionalna montaža 750 kVA razvodnih transformatora.

 

 

Izolacijski sistem tečnog-uronjenog distributivnog transformatora kombinuje tečni dielektrik (ulje) sa čvrstim dielektrikom (papir, karton i drugi proizvodi od celuloze). Ulje obavlja dva posla odjednom - električna izolacija i hlađenje - dok čvrsti materijali pružaju mehaničku potporu i primarnu barijeru između provodnika na različitim potencijalima.

 

Komponenta	Materijal	Funkcija	Tipične karakteristike / napomene
Izolaciono ulje	Naftensko mineralno ulje (IEC 60296)	Tečni dielektrik između faza i uzemljenja; rashladni medij	Probojni napon prerađenog novog ulja je tipično 60 kV ili više u razmaku od 2,5 mm (prihvatanje prema IEC 60296 i specifikaciji kupovine); Nizak sadržaj vode tokom obrade
Conductor wrap	Termički poboljšan kraft papir	Okrenite-za-okrenite i sloj-do-slojte izolaciju na namotajima	Visoka dielektrična čvrstoća, nisko upijanje vlage; termička nadogradnja usporava starenje na višoj temperaturi
Čvrste barijere	Pre-komprimovana ploča za štampu	Glavna izolacija između VN i NN namotaja i uzemljenja	Dimenzijska stabilnost i mehanička čvrstoća pod pritiskom stezanja; mora biti potpuno uljem-impregnirano
Slojna izolacija	Papirne ili kartonske trake između slojeva za namotavanje	Ravnomjerno raspoređuje napon među{0}}slojnim naponom	Debljina i broj slojeva prate nivo izolacije jedinice
Izolacija vodova i terminala	Papir{0}}umotani kablovi sa preprekama za puzanje	Sigurno prenosi spojeve namota od zavojnice do čahure	Puzna staza i zazor veličine za napon sistema
Čaure	Kućišta od porcelana ili kompozita, izolacija-punjena uljem ili smolom{1}}papirna (RIP) impregnirana	Provodi VN i NN provodnike kroz zid rezervoara	Vanjska puzna staza usklađena sa klasom zagađenja lokacije
Impregnacija	Impregnacija uljem pod vakuumom	Popunjava praznine u čvrstoj izolaciji	Praznine koje ostanu nepopunjene postaju mjesta djelomičnog pražnjenja

Detalji obrade su važni koliko i izbor materijala. Novo ulje se degazira i dehidrira pod vakuumom prije ubrizgavanja; sklop namotaja i jezgra se osuši tako da preostala vlaga u papiru ostane niska. Voda u ulju je pod nadzorom prema smjernicama IEC-a 60422 -. Tipični cilj obrade za jedinicu klase distribucije-je ispod otprilike 20 mg/kg u novom ulju. Vlaga snižava probojni napon ulja i ubrzava starenje papira, zbog čega je ciklus sušenja jedan od koraka koji se pomno prati u tvornici.

 

Dva broja se stalno brkaju u raspravama o transformatorima: termička klasa materijala i granica{0}}poranja temperature. To su različite količine, a razlika je bitna za specifikaciju i za rad.

Parametar	Vrijednost	Osnova
Termička klasa izolacije (materijal)	Klasa A - 105 stepen maksimalne kontinuirane vruće-temperature materijala	IEC 60085
Referentna temperatura okoline	40 stepeni	IEC 60076-2
Granica porasta prosječne temperature namotaja{0}}	65 K	IEC 60076-2
Najviša granica{0}}temperatura{1}}ulja porasta	60 K	IEC 60076-2
Dozvola za povećanje-temperature{1}}najtoplijeg mjesta	78 K	IEC 60076-2
Opcioni smanjeni porast (dizajni{0}}smanjeni gubici)	55 K prosjek namotaja (primjer ponuđene vrijednosti)	Opcija proizvođača, a ne standardni zahtjev

Pri standardnom ambijentu od 40 stepeni, prosječni porast od 65 K daje prosječnu temperaturu namotaja na 105 stepeni - istu cifru kao i ocjena klase A. Ta koincidencija je razlog zašto se dva broja tako često miješaju. Najtoplija tačka se nalazi više od krivudavog prosjeka; Dozvola od 78 K u IEC 60076-2 pokriva gradijent između prosečne i najtoplije tačke. Drugim rečima: 105 stepeni je ono što porodica materijala treba da izdrži, 65 K je koliko se namotaj može podići iznad 40 stepeni ambijenta, a ta dva se samo numerički poklapaju u standardnim uslovima.

Za projekte koji se isporučuju u Kini ili prema kineskim specifikacijama važna su dva dodatna dokumenta. GB/T 6451 postavlja tehničke parametre i vrijednosti gubitaka za uljne{2}} energetske transformatore klase 10 kV, koji pokrivaju nazivnu snagu od 750 kVA. GB 20052-2020 definira tri nivoa energetske{8}}e efikasnosti; gubici praznog hoda i opterećenja jedinice od 750 kVA se biraju u skladu sa nivoom koji zahteva odredišno tržište i njegovom šemom podsticaja.

 

 

Kvaliteta izolacije nije vidljiva izvana, pa se mora dokazati testom. Svaka jedinica od 750 kVA napušta fabriku sa izveštajem o rutinskom testiranju; odlučujuće dielektrične brojke slijede IEC 60076-3.

 

Dielektrična rutinska ispitivanja

• Otpor izolacije (megger).Mereno između namotaja i uzemljenja sa 2,5 kV ili 5 kV testerom izolacije. Uobičajeni kriterijum prihvatanja jedinice klase 10 kV je 100 MΩ ili više na 20 stepeni; indeks polarizacije (očitavanje od 10- minuta podijeljeno sa očitanjem od 1 minute) bi obično trebalo da dostigne 1,5–2,0. Ovo su praktični kriteriji na terenu - obvezujuće vrijednosti dolaze iz fabričkog zapisa o testiranju jedinice i specifikacije kupovine.
• Faktor dielektrične disipacije (tan δ).Mjereno sa mostom na frekvenciji snage, obično na 10 kV za jedinicu klase 10 kV. Nova jedinica obično pokazuje tan δ ispod oko 0,5% na 20 stepeni; ograničenja su postavljena u tehničkoj specifikaciji, a trend rasta tokom godina je značajniji od jednog očitavanja.
• Test snage{0}}frekvencije otpornosti.Za jedinicu klase 10 kV (najviši napon za opremu U_m= 12 kV), kratkotrajni-primijenjeni-naponski test je 28 kV rms za 60 sekundi po IEC 60076-3.
• Test munje impulsa.Ista klasa jedinice je verifikovana sa 1,2/50 µs punim-talasnim impulsom od 75 kV vrha prema IEC 60076-3, primijenjenim na terminale linije.
• Test indukovanog napona.Provjerava međuslojnu i međuslojnu izolaciju podizanjem napona između faza, prema IEC 60076-3.
• Porast temperature{0}}i otpornost na kratak spoj{1}}su tipska ispitivanja (IEC 60076-2 i IEC 60076-5), koja se vrše na reprezentativnoj jedinici dizajna, a ne na svakom komadu. Sertifikat o ispitivanju tipa za performanse pri porastu temperature je dokument koji povezuje projektovano ograničenje od 65 K sa stvarnošću.

 

 

Analiza rastvorenog gasa (DGA)

Kada je transformator u funkciji, samo ulje postaje instrument za nadzor. Električni i termički kvarovi razlažu ulje i papir u karakteristične plinove koji se rastvaraju u ulju; periodični uzorak ulja, analiziran gasnom hromatografijom, otkriva koji tip kvara se razvija mnogo prije nego što dođe do kvara. Tumačenje slijedi IEC 60599 za opremu punjenu mineralnim-uljem-i IEEE C57.104 za smjernice za evaluaciju.

Otkriveni ključni gasovi	Naznačen je tip greške
H2(sa malo CH4)	Djelomično pražnjenje / korona
CH4sa C2H6	Niska{0}}termička greška ulja (ispod oko 300 stepeni)
C2H4(sa CH4, C2H6)	Termička greška ulja u rasponu od 300–700 stepeni - pregrijavanje provodnika ili priključaka
C2H2(sa H2)	Električno pražnjenje - visoke-električne struje
CO i CO2	Termička degradacija papirne/celulozne izolacije

 

Uobičajena praksa je godišnji uzorak ulja, sa kraćim intervalima nakon događaja kao što je pro-rasjed, udar groma ili period stalnog preopterećenja. DGA je ono što omogućava planirano održavanje umjesto hitne zamjene - omjeri gasa daju vrstu greške, a stopa promjene daje hitnost.

 

 

Thedizajn izolacionog sistema i termička stabilnost 750 kVA uljnih razvodnih transformatorasu dva najkritičnija faktora u određivanju vašeg povrata ulaganja. Odabirom GNEE, vi ste partner sa aproizvođač transformatorakoji daje prioritet preciznom inženjerstvu,-materijalima visokog kvaliteta i rigoroznom testiranju. Naši transformatori nude niže ukupne troškove vlasništva kroz smanjene gubitke energije i minimalne zahtjeve za održavanjem.

Zatražite ponudu

 

Jeste li spremni da osigurate svoju elektroenergetsku infrastrukturu?Nemojte se zadovoljiti "standardnim" kada možete imati "superiorno".Kontaktirajte GNEE danas da biste dobili detaljan tehnički prijedlog i konkurentnu ponudu na našem750 kVA distribucijski transformatori uronjeni u ulje.Naš tim inženjera je spreman da vam pomogne da prilagodite savršeno rešenje za vaš projekat.

 

FAQ

Q1. Koja je granica{1}}ograničenja porasta temperature za uljni-transformator od 750 kVA?

Prema IEC 60076-2, za klasu A izolovane tečno-uronjene jedinice na 40 stepeni okoline: prosječni porast namotaja 65 K, gornji- porast ulja 60 K, najtopliji{9}}dostupni iznos 78 K. Dizajn sa smanjenim gubicima može se ponuditi za primjer sa nižim porastom od 5 K.

 

Q2. Da li "klasa A" znači da transformator može raditi na 105 stepeni?

Br . 105 stepen je termička klasa izolacionog materijala prema IEC 60085 - najvišoj kontinuiranoj temperaturi za koju je familija materijala ocijenjena. Radna granica je izražena kao temperaturaporastiiznad ambijentalnog: prosječno 65 K. Pri ambijentu od 40 stepeni, prosečni namotaj je blizu 105 stepeni, a vruća tačka više, tako da cifra od 105 stepeni i porast od 65 K opisuju istu tačku dizajna u dve različite jedinice.

 

Q3. Zašto je kontrola vlage toliko važna za izolaciju transformatora?

Voda smanjuje probojni napon ulja i ubrzava starenje papirne izolacije nekoliko-puta na istoj temperaturi. Kontroliše se pri preradi (degazacija i dehidracija pod vakuumom, sa tipičnim ciljem ispod otprilike 20 mg/kg vode u novom ulju) i nadzire se u radu prema smjernicama IEC 60422, podržanog sistemom{4}}očuvanja ulja.

 

Q4. Koji testovi dokazuju kvalitet izolacije nove jedinice?

Rutinska dielektrična ispitivanja: otpornost izolacije i indeks polarizacije, tan δ, otpornost na snagu{0}}frekvencije (28 kV za jedinicu klase 10 kV), impuls groma (75 kV) i ispitivanje induciranog napona - sve prema IEC 60076-3. Ispitivanje tipa porasta temperature prema IEC 60076-2 potvrđuje termički dizajn reprezentativne jedinice.

 

Q5. Šta nam može reći analiza rastvorenog gasa?

DGA identificira tip kvara koji se razvija unutar rezervoara: vodonik sugerira djelomično pražnjenje, etilen sugerira termičko pregrijavanje ulja, acetilen sugerira stvaranje luka, a ugljični oksidi sugeriraju degradaciju papira (IEC 60599 / IEEE C57.104). Trend koncentracije gasa govori koliko brzo kvar raste.

 

Q6. Koji vijek trajanja se može očekivati ​​od 750 kVA distributivnog transformatora?

Razvodni transformatori su tipično projektovani za 20 do 30 godina. Stvarni vijek trajanja zavisi od profila opterećenja, temperature okoline, kontrole vlage, kvaliteta održavanja i koliko često jedinica radi iznad svoje nazivne temperature vruće-temperature -, model starenja prema IEC 60076-7 kvantifikuje taj kompromis.