Transformatör yağının dielektrik dayanımı sıvı trafo yalıtımının kalitesini ve mevcut durumunu değerlendirmek için değeri kullanılabilecek ana parametrelerden biridir. Fiziksel olarak, dielektrik dayanımı, bir sıvı dielektrikte elektriksel bozulmanın meydana geldiği minimum elektrik alan yoğunluğudur. Tipik olarak, dielektrik dayanımını ölçmek için kullanılan birim santimetre başına volttur (V/cm). Genel olarak sıvı dielektriklerin ve özel olarak trafo yağının dielektrik dayanımı, yüz yılı aşkın bir süredir incelenmekte ve araştırılmaktadır.

Transformatör yağının dielektrik dayanımı neye bağlıdır?

Su ve diğer safsızlıklar giderilmiş tüm yeni trafo yağlarının dielektrik dayanımı yüksektir — 210 kV/cm’den fazladır. Taze, tamamen saflaştırılmış yağın dielektrik dayanımının, eski kirlenmiş yağdan birkaç kat daha yüksek olduğu bilinmektedir.

Azalma trafo yağının dielektrik dayanımı sebebiyle olur:

• yağda nem varlığı;
• sıkışmış gazın varlığı;
• mekanik safsızlıkların varlığı.

Su damlacıkları en tehlikeli kirliliktir, çünkü sıvı bir dielektrik maddenin tüm hacmi boyunca dağılırlar. Voltaj uygulandığında, elektrik alan vektör yönü ile yönlendirilen ve artan iletkenliğe sahip zincirler oluşturan su moleküllerinin polarizasyonu meydana gelir. Bu zincirler boyunca elektriksel bozulma meydana gelir. Transformatör yağının hacmi sadece %0,01 nem içeriyorsa, dielektrik dayanımı hemen 3 kat azalır.

Sıvı bir dielektrikte gaz kabarcıklarının varlığı, iyonlaşma işlemlerinin hızlı gelişimi nedeniyle tehlikelidir. Bunun nedeni, gazların dielektrik dayanımının sıvı bir dielektrikten daha düşük olmasıdır. Sıkışmış gaz iyonize edildiğinde boyutunun artması ve yağın bölgesel olarak aşırı ısınması gözlemlenir. Yağın içinde gaz kanalları oluşur ve bunlar boyunca elektriksel bozulma meydana gelir.

Yağların dielektrik dayanımındaki azalma kurum, metal parçacıklar ve katı trafo yalıtımının parçalarından da etkilenir. Selüloz yalıtım lifleri, yağın içerdiği nemi emer, yağ yalıtım boşluklarını kapatır ve kırılmanın meydana geldiği kanalları oluşturur.

Artırmak için trafo yağının dielektrik dayanımı, özel filtrasyon, kurutma ve gaz giderme üniteleri kullanılmaktadır.

Transformatör yağının dielektrik dayanımını arttırma işlemleri

Güç endüstrisinde, artırmak için özel ekipman uygulanmaktadır trafo yağının dielektrik dayanımı. Filtrasyon üniteleri, yağdaki mekanik safsızlıkların giderilmesini sağlar. Bu tür ekipmanlar genellikle farklı filtrasyon inceliklerine sahip birkaç filtre içerir. İlk olarak, yağ kaba bir filtreden ve ardından – ince bir filtreden geçer. Filtreleme aşamalarının sayısı ikiden fazla olabilir.

Yağ ısıtma ve vakuma maruz bırakma, su ve gazları uzaklaştırmak için kullanılır. Isıtma işleminden sonra, yağ yüzeyindeki nem ve gazlar buharlaşarak iki kademeli vakum sisteminin çalışması sayesinde uzaklaştırılır.

Sadece yağı kurutmanız gerekiyorsa zeolit ​​kartuşlu üniteler kullanılır. Zeolit ​​​​sorbent, suyu yağdan sorunsuz bir şekilde emer ve ardından onu granüllerinde güvenilir bir şekilde tutar.

Bu tür ekipmanların tek tek ya da bütün olarak uygulanması trafo yağının dielektrik dayanımı.

Transformatör yağının dielektrik dayanımı ile delinme gerilimi arasındaki fark

Dielektrik dayanıma ek olarak, trafo yağının esasen yakın bir parametresi daha vardır – arıza gerilimi. Bunu neden hatırladık? Bu iki parametre genellikle eşittir. Aslında yakınlar ama aynı değiller. Dielektrik dayanımı, yağın bozulduğu minimum elektrik alan gücü ise, delinme gerilimi, yağın bozulma başlamadan önce dayanabileceği maksimum gerilimdir.

Yalıtım yağının dielektrik dayanımı ve delinme gerilimi tek bir formülle birbiriyle ilişkilidir. Dielektrik dayanımını hesaplamak için kırılma geriliminin dielektrik kalınlığına bölünmesi gerekir.

Dielektrik dayanım testi

Uygulamada, dielektrik dayanım testi genellikle arıza gerilimi ölçümünün yerine geçer. Test edilen yüksek voltajlı bir transformatör, yalıtım malzemesinden yapılmış bir ölçüm hücresi, iki elektrot ve transformatör yağının kullanılmasını içerir. Yağ, hücreye dökülür ve ardından elektrotlar arasındaki yağ kanalında bir arıza meydana gelene kadar transformatörün sekonder sargısındaki voltaj kademeli olarak yükseltilir. Belirli aralıklarla çeşitli ölçümler yapılır ve daha sonra delinme voltajının nihai değerini elde etmek için istatistiksel yöntemlerle işlenir.

Farklı ülkelerde farklı arıza gerilimi ölçüm standartları geçerli olabilir. Ancak algoritma yukarıda açıklananla aynı kalır. Yalnızca elektrotların şeklinde, elektrotlar arasındaki mesafede, bitişik ölçümler arasındaki aralıklarda vb. farklılıklar olabilir.

Dielektrik dayanımlı yağ test cihazı

Yukarıda belirttiğimiz gibi, yalıtım yağının dielektrik dayanım testi temel testler listesine dahil değildir. Kural olarak, arıza gerilimi ölçümü gerçekleşir. GlobeCore geliştirdi TOR-80 laboratuvar aleti Bu sorunun pratik çözümü için. Bu, herhangi bir spesifikasyonunda eşdeğerlerinden daha düşük olmayan ve bir arızanın başlamasından sonra test gerilimi kapatma hızında onlardan daha iyi performans gösteren yeni bir ekipmandır. Voltaj 4 mikrosaniyede kapanır; bu nedenle, test dielektrik maddesinin altında yanacak ve test için eşit koşullar sağlayan kimyasal bileşimini değiştirecek zamanı yoktur.

Avantajları TOR-80 cihazı:

• Otomatik çalışma. Bir laboratuvar çalışanının yalnızca cihazı elektrik şebekesine bağlaması, ölçüm hücresini yerleştirmesi, hücreyi yağla doldurması ve ölçüme başlaması yeterlidir. Yağ arıza voltajının kilovolt cinsinden sayısal değeri beş dakika içinde gösterge ekranında görüntülenecektir.
• çok yönlülük TOR-80 kullanarak, arıza gerilimini mevcut standartlardan herhangi birine göre ölçmek mümkündür; böylece enstrüman dünyanın her ülkesinde kullanılabilir.
• Hareketlilik. Alet hafiftir, kompakt boyuttadır ve yerleşik kulplarla birlikte verilir; böylece bir odadan diğerine kolayca taşınabilir veya gerekirse laboratuvar içinde taşınabilir.
• Uygun kullanım. Ölçüm sonuçları entegre bir termal yazıcı ile yazdırılabilir ve cihazın kalıcı belleğinde toplanan ölçüm verileri daha fazla analiz ve istatistiksel işlem için bir bilgisayara aktarılır.
• Emniyet. Üst kapak “açık” konumdayken, uygulanan test voltajı engellenir; böylece laboratuvar personeline elektrik çarpması ortadan kalkar.

Uygulama TOR-80 enstrümanları tarafından üretildi GlobeCore trafo yağının arıza gerilimindeki kritik düşüşlerin ortaya çıkarılmasına ve doğru yağ değişimi veya saflaştırma kararının verilmesine olanak sağlar. Transformatör yağının zamanında test edilmesi ve analizi paradan tasarruf sağlar ve yalıtım sisteminin hasar görmesi ile bağlantılı olası trafo arızalarını önler.