Miért dominálnak még az olajkötésű transzformátorok az elektromos hálózatokban?

Az alternatív technológiák kialakulása ellenére, olajjal megkötött transzformátorok továbbra is a domináns választás a nagyfeszültségű energiaátviteli és elosztási hálózatok számára világszerte. Tartós prevalenciájuk a jól megalapozott műszaki előnyök, az operatív megbízhatóság és a gazdasági tényezők összefolyásából fakad, amely mélyen beágyazódik az energiarendszer tervezésébe.

1. páratlan szigetelés és hűtési teljesítmény:
Az olajjal imper transzformátorok alapvető kialakítása a dielektromos ásványolajat (vagy egyre inkább kevésbé gyülekezhető észter-alapú folyadékokat) kihasználja, mind elektromos szigetelő, mind hűtőfolyadékként. Ez a folyadék számos kritikus funkciót hajt végre:

Kiváló dielektromos szilárdság: Az olaj lényegesen magasabb dielektromos szilárdságot biztosít, mint a levegő, lehetővé téve a kompaktabb terveket és a nagyobb feszültség -besorolást egy kezelhető fizikai lábnyomon belül. Ez kiemelkedően fontos a nagyfeszültségű átviteli berendezéseknél.

Hatékony hőeloszlás: A transzformátorok hőt generálnak a magveszteségek (hiszterézis és örvényáramok) és a terhelési veszteségek (I2R veszteségek a tekercsekben) miatt. A keringő olaj hatékonyan felszívja ezt a hőt a tekercsekből és a magból. Természetes konvekció vagy kényszer keringés (ventilátorok, szivattyúk) Ezután a hőt átadja a külső radiátoroknak vagy hőcserélőknek, hatékonyan kezelve a működési hőmérsékleteket. Ez a hatékony hűtés közvetlenül javítja az élettartamot és fenntartja a teljesítményt terhelés alatt.

Védelem és megőrzés: Az olajfürdő védi a cellulóz-alapú papírszigetelést (tekercsekhez és rétegek között) az oxidációtól és a nedvesség bejutásától, jelentősen lelassítva annak lebomlását. Az olaj elősegíti a kisebb belső íves események eloltását is.

2. Bizonyított robusztusság és hosszú élettartam:
Évtizedes szigorú mérnöki munka, szabványosított gyártás (olyan szabványok, mint például az IEEE C57.12.00, az IEC 60076), és a kiterjedt terepi tapasztalatok kivételesen robusztus és megbízható eszközökké csiszolták az olajszegélyt transzformátorokat.

Tartósság: Úgy tervezték, hogy ellenálljanak az igényes környezeti feltételeknek, az elektromos feszültségeknek (beleértve a rövidzárlatokat) és a termikus ciklusokat évtizedek során. A tipikus tervezési élet legalább 25 és 40 év között mozog, sok egység meghaladja a megfelelő karbantartást.

Jól érthető karbantartás: Az olaj és a papírszigetelés állapota hatékonyan megfigyelhető olyan jól bevált diagnosztikai technikákkal, mint például az oldott gázelemzés (DGA), a furán elemzés, az olajban lévő nedvességmérés és a rendszeres elektromos tesztek révén. Ez lehetővé teszi a prediktív karbantartást és az élettartam meghosszabbításáról vagy cseréjéről szóló tájékozott döntéseket.

3. Gazdasági előnyök a méretarányban és a gyártásban:
Az olaj által alkalmazott transzformátor technológia érettsége jelentős gazdasági előnyöket eredményez, különösen a nagy teljesítményű alkalmazások esetében:

Költséghatékonyság a magas besorolások esetén: A nagy teljesítménytranszformátorok (LPT) és a közepes méretű eloszlási transzformátorok esetében a KVA-nkénti költség általában alacsonyabb, mint a száraz típusú alternatívák, különösen nagyobb feszültség- és teljesítményszinten. Az anyagokat (acél, réz, olaj, cellulóz) és a gyártási folyamatok optimalizálják a nagy volumenű előállításhoz.

Létrehozott ellátási lánc: Hatalmas globális ellátási lánc létezik az anyagok, alkatrészek és speciális gyártóberendezések esetében, amelyek az olajszigetelt transzformátorokhoz szükségesek. Ez biztosítja a rendelkezésre állást és a versenyképes árakat.

Javítás és felújítás: Az iparág mély szakértelemmel és megalapozott lehetőségekkel rendelkezik az olaj által készített egységek javításához és felújításához, gyakran meghosszabbítva hasznos élettartamukat költséghatékonyan a teljes cserehöz képest.

4. Nagy teljesítményű sűrűség kezelése:
Azokban az alkalmazásokban, amelyek nagyon nagy teljesítmény sűrűségűek-különösen döntő jelentőségűek az átviteli alállomásokban, ahol a hely korlátozható-az olajszegényes minták kiemelkednek. A folyadék kiváló hűtési hatékonysága lehetővé teszi, hogy nagyobb energiát kezeljenek egy kisebb fizikai térfogaton belül, mint az azonos feszültség és teljesítményhez értékelt léghűtéses (száraz típusú) alternatívák.

A kihívások és a jövőbeli táj kezelése:
Elismerték, hogy az olajjal kötött transzformátorok kihívásokat jelentenek, elsősorban a környezetvédelemről és a tűzbiztonságról:

Környezetvédelmi aggályok: Az ásványolaj szivárgása vagy kiömlése környezeti kockázatot jelenthet. Ez elősegítette a biológiailag lebontható észter-alapú folyadékok, a továbbfejlesztett tartály-tömítő technológiák és a tartályok (gátak, vízgyűjtő medencéi) szigorúbb előírásainak elfogadását.

Tűzkockázat: Az ásványolaj gyúlékony. Az enyhítési stratégiák között szerepel a kevésbé éghető folyadékok (szilikon, észterek), a tűzoltó rendszerek telepítése, a szigorú biztonsági protokollok végrehajtása és az alállomásokon belüli fizikai szegregáció.

Míg a száraz típusú transzformátorok és az alternatív technológiák, mint például az SF6 gázszigetelt egységek, fontos réseket találtak, különösen a beltérben, a városi területeken vagy az alsó energiájú alkalmazásokhoz, addig nem hagyták ki az olaj-immerált transzformátorokat az alapvető hálózati alkalmazásokban. Dry-types typically face limitations in voltage rating (especially above 35kV) and power rating compared to oil-immersed units, and can be physically larger and less efficient for the same ratings.The dominance of oil-immersed transformers in power grids is not a matter of stagnation, but a testament to their proven ability to meet the demanding core requirements of electrical networks: high efficiency, exceptional reliability, long service life, manageable Karbantartás és költséghatékonyság, különösen a nagyfeszültségű és nagy teljesítményű alkalmazások esetén. A folyamatos finomítás évtizedek óta optimalizálta a tervezés, a gyártás és a működést. Míg a környezeti és biztonsági megfontolások a folyadék technológiájának és elszigetelésének folyamatos innovációját vezetik, és az alternatív technológiák tovább fejlődnek speciális felhasználási esetekben, a szigetelés, a hűtés, a robusztusság és a közgazdaságtan egyedi kombinációja biztosítja, hogy az olajtermesztett transzformátorok továbbra is a globális energiainfrastruktúra nélkülözhetetlen munkalapjai maradjanak.