ความแข็งแรงของอิเล็กทริกของน้ำมันหม้อแปลงคืออะไร?

ที่ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก (แรงดันพัง)ของน้ำมันหม้อแปลงคือมาตรการที่สำคัญความสามารถในการทนต่อความเครียดทางไฟฟ้าโดยไม่ล้มเหลว นี่คือรายละเอียดรายละเอียด:

ค่าทั่วไป:

ข้อกำหนดขั้นต่ำ:มาตรฐานสากลส่วนใหญ่ (เช่น IEC 60156, ASTM D877) ต้องการขั้นต่ำ 30 kV(วัดด้วยช่องว่าง 2.5 มม. ระหว่างขั้วไฟฟ้าทรงกลม)

น้ำมันใหม่/เก่า:สดใหม่ไม่ถูกปนเปื้อนโดยทั่วไปแล้วน้ำมันหม้อแปลงจะมีความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงกว่า 60 kV(บ่อยครั้งที่ 60-75 kV หรือสูงกว่า) น้ำมันในบริการโดยทั่วไปควรได้รับการดูแลสูงกว่า 50 kV(ขีด จำกัด เฉพาะขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงและนโยบายยูทิลิตี้)

ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพล (ทำไมจึงแตกต่างกันมาก):

ความชื้น:นี่คือปัจจัยที่สำคัญที่สุด. Even tiny amounts of dissolved or free water drastically reduce dielectric strength. Dry oil might reach >80 kV ในขณะที่น้ำมันอิ่มตัวสามารถลดลงต่ำกว่า 20 kV

การปนเปื้อนของอนุภาค:เส้นใย, สิ่งสกปรก, อนุภาคคาร์บอน (จาก arcing) และอนุภาคโลหะสร้างเส้นทางสำหรับการคายประจุซึ่งลดแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ผลิตภัณฑ์ความเป็นกรดและออกซิเดชัน:เมื่ออายุน้ำมันและออกซิไดซ์มันจะก่อให้เกิดกรดและกากตะกอน สารปนเปื้อนเหล่านี้ลดความแข็งแรงของอิเล็กทริกและทำให้การระบายความร้อนลดลง

อุณหภูมิ:แรงดันไฟฟ้าสลายโดยทั่วไปเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิ(โดยทั่วไปแล้วจะเพิ่มขึ้น 1-2 kV/ องศา) เนื่องจากความสามารถในการละลายน้ำที่ดีขึ้นในน้ำมันอุ่น (ลดหยดน้ำฟรี) อย่างไรก็ตามอุณหภูมิที่สูงเกินไปเร่งอายุ

วิธีการทดสอบ/ช่องว่าง:การทดสอบมาตรฐานใช้กช่องว่าง 2.5 มม.ระหว่างขั้วไฟฟ้าทรงกลมมาตรฐาน ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าเฉพาะนี้ ระยะช่องว่างที่แตกต่างกันให้ค่าที่แตกต่างกัน

ความดัน:ความดันสูงขึ้นจะเพิ่มความแข็งแรงของอิเล็กทริก

รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าและระยะเวลา:การทดสอบ AC (เช่นมาตรฐาน 50/60Hz) เป็นบรรทัดฐาน แต่ความแข็งแรงของแรงกระตุ้นก็เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการป้องกันฟ้าผ่า/ไฟกระชาก

ทำไมมันถึงสำคัญ:

ฉนวนหลัก:น้ำมันเป็นสื่อฉนวนหลักระหว่างขดลวดแรงดันสูงและถัง/แกนกลางและระหว่างขดลวดเอง

การดับอาร์ค:ช่วยดับส่วนโค้งที่อาจเกิดขึ้นภายในหม้อแปลงระหว่างการสลับหรือความผิดพลาด

ความเย็น:ในขณะที่ส่วนใหญ่สำหรับการระบายความร้อนความแข็งแรงของอิเล็กทริกที่ถูกบุกรุกบ่งชี้ว่าการปนเปื้อนที่สามารถทำให้การถ่ายเทความร้อนลดลงได้

ตัวบ่งชี้เงื่อนไข:ความแข็งแรงของอิเล็กทริกเป็นการทดสอบหลักและเป็นประจำเพื่อตรวจสอบสุขภาพโดยรวมและระดับการปนเปื้อนของน้ำมัน สัญญาณลดลงอย่างฉับพลันการปนเปื้อนหรือการย่อยสลายอย่างรุนแรง

มาตรฐานและการทดสอบ:

IEC 60156:มาตรฐานสากลสำหรับการทดสอบความแข็งแรงของอิเล็กทริกของของเหลวฉนวน

ASTM D877:เก่ากว่ามาตรฐาน US ที่ง่ายกว่า (ยังคงใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบคุณภาพขั้นพื้นฐาน)

ASTM D1816:มาตรฐาน US ที่ทันสมัยที่ละเอียดอ่อนมากขึ้นโดยใช้ช่องว่าง VDE ขนาดเล็ก (1 มม. หรือ 2 มม.) ซึ่งตรวจพบสารปนเปื้อนเช่นอนุภาคและน้ำได้ดีขึ้น สิ่งนี้มักจะให้ค่าที่ต่ำกว่า D877 สำหรับน้ำมันเดียวกัน แต่เป็นตัวแทนของเงื่อนไขภายในหม้อแปลงสมัยใหม่

ข้อมูลจำเพาะทั่วไป:

น้ำมันใหม่: Often specified >60 kV (D1816, 1mm gap) or >70 kV (ASTM D877)

น้ำมันในบริการ:ชุดยูทิลิตี้กำหนดเกณฑ์ตามคลาสแรงดันไฟฟ้าหม้อแปลง:

หม้อแปลงกระจาย (เช่น<69kV): Often >25-30 kV (ASTM D877)

Higher Voltage (e.g., 138kV+): Often >45-50 kV (ASTM D1816, 1 มม. หรือ 2 มม. ช่องว่าง)

โดยสรุป:ในขณะที่30 kV (โดยวิธีการทดสอบมาตรฐาน)เป็นเรื่องธรรมดายอมรับขั้นต่ำได้เกณฑ์แท้จริงความแข็งแรงของอิเล็กทริกของน้ำมันหม้อแปลงมีความผันแปรสูงและขึ้นอยู่กับมันอย่างยิ่งความสะอาดและแห้ง. Fresh oil starts much higher (>60 kV) และการรักษาความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงผ่านการบำรุงรักษาที่เหมาะสม (การอบแห้งการกรอง) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความน่าเชื่อถือของหม้อแปลงและอายุยืน ไม่ใช่คุณสมบัติคงที่ของน้ำมัน แต่เป็นทรัพย์สินของน้ำมันอยู่ในสภาพปัจจุบัน.