中文简体Trasformatori immessi di petrolio sono la spina dorsale della trasmissione elettrica e delle reti di distribuzione in tutto il mondo. Mentre il nucleo e gli avvolgimenti svolgono il compito fondamentale della trasformazione della tensione, il fluido dielettrico circostante-olio minerale o alternative sempre più infiammabili-svolge diversi ruoli indispensabili fondamentali per il funzionamento, la longevità e la sicurezza del trasformatore. Comprendere queste funzioni evidenzia il motivo per cui l'olio non è semplicemente un riempitivo ma una componente essenziale.
Isolamento elettrico:
Funzione principale: il ruolo principale dell'olio di trasformatore è quello di fungere da isolante elettrico. Le alte tensioni presenti all'interno del trasformatore richiedono un robusto isolamento tra gli avvolgimenti vivi stessi, tra avvolgimenti e nucleo a terra e tra avvolgimenti e serbatoio del trasformatore.
Resistenza dielettrica: l'olio del trasformatore possiede un'elevata resistenza dielettrica, significativamente più alta dell'aria. Questa proprietà impedisce l'arco elettrico o il flashover tra i componenti che operano a potenziali diversi, il che potrebbe causare un fallimento catastrofico. L'olio riempie gli spazi tra isolamento solido (carta, pressa) e conduttori, eliminando le tasche dell'aria che potrebbero portare a scarichi parziali.
Dissipazione del calore (raffreddamento):
Assorbimento del calore: durante il funzionamento, le perdite elettriche (perdite I2R negli avvolgimenti, perdite del nucleo) generano un calore considerevole all'interno del trasformatore.
Trasferimento di calore: l'olio funge da refrigerante altamente efficace. Circola naturalmente (o tramite pompe in unità più grandi) a causa delle correnti di convezione. Mentre l'olio scorre sopra il nucleo riscaldato e gli avvolgimenti, assorbe il calore.
Ridimensionamento di riscaldamento: l'olio riscaldato si sposta quindi verso le superfici di raffreddamento del trasformatore - tipicamente radiatori o pinne di raffreddamento. Qui, il calore viene dissipato nell'aria ambiente circostante. Questo ciclo continuo mantiene la temperatura operativa interna del trasformatore entro i limiti di progettazione sicuri, impedendo la degradazione termica dell'isolamento solido (che si guarderebbe rapidamente se surriscaldato). Il raffreddamento efficiente influisce direttamente sulla capacità di carico del trasformatore e sulla durata della vita.
Protezione contro l'ossidazione e l'umidità:
Funzione di barriera: l'olio crea una barriera tra i componenti interni del trasformatore (principalmente l'isolamento della carta di cellulosa e gli avvolgimenti/core metallici) e l'ossigeno atmosferico.
Prevenire l'ossidazione: ridurre al minimo l'esposizione all'ossigeno rallenta significativamente il processo di ossidazione e invecchiamento sia dell'olio stesso che, soprattutto, dell'isolamento della cellulosa. L'ossidazione degrada le proprietà dell'isolamento nel tempo.
Controllo dell'umidità: mentre l'olio è intrinsecamente igroscopico (assorbe l'umidità), un volume dell'olio ben mantenuto aiuta a impedire all'umidità atmosferica di condensare direttamente e degradare l'isolamento solido critico. L'umidità nell'isolamento solido riduce drasticamente la sua resistenza dielettrica e accelera l'invecchiamento.
Soppressione dell'arco (condizione di guasto):
Mitigazione dei guasti interni: nella sfortunata evento di un guasto elettrico interno (ad es. Un corto circuito), l'olio svolge un ruolo vitale nel tempra l'arco risultante. Mentre l'arco è estremamente dannoso, l'olio aiuta a de-ionizzare rapidamente il percorso dell'arco e ad estinguerlo, impedendo alla faglia di intensificare immediatamente immediatamente. Questo contenimento acquista un tempo critico affinché i relè protettivi operino e isoino il trasformatore.
Monitoraggio delle condizioni:
Medium diagnostico: l'olio del trasformatore funge da prezioso strumento diagnostico. Nel tempo, dissolve i gas prodotti da normali processi di invecchiamento e, soprattutto, da condizioni anormali come il surriscaldamento, gli scarichi parziali o l'arco.
Analisi dei gas disciolti (DGA): campionamento regolare e analisi dei gas disciolti nell'olio (DGA) è un metodo primario per valutare la salute interna di un trasformatore immerso nel petrolio. I gas specifici e le loro concentrazioni possono indicare il tipo e la gravità dei problemi di sviluppo, consentendo la manutenzione predittiva prima che si verifichi un grave fallimento.
L'olio in un trasformatore immerso nell'olio è tutt'altro che inerte. È un fluido ingegneristico multifunzionale critico per un funzionamento sicuro e affidabile. La sua elevata resistenza dielettrica garantisce l'integrità elettrica, la sua efficiente capacità di trasferimento di calore impedisce un pericoloso surriscaldamento e fornisce una protezione essenziale contro il degrado ambientale. Inoltre, funge da prima linea di difesa durante i guasti interni e funge da indicatore inestimabile della condizione interna del trasformatore. Senza queste funzioni vitali svolte dall'olio, il funzionamento affidabile a lungo termine di trasformatori ad alta potenza che alla base della nostra griglia elettrica sarebbe impossibile. Alternative come trasformatori di tipo secco esistono per applicazioni specifiche, ma per i requisiti impegnativi di trasformazione di potenza ad alta tensione e ad alta capacità, i progetti immessi di petrolio rimangono dominanti, in gran parte a causa dei benefici unici forniti dall'olio dielettrico.
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