Isolieröladditive spielen eine entscheidende Rolle für die Leistung und Langlebigkeit von Öltransformatoren. Als etablierter Lieferant von Öltransformatoren, einschließlichÖlgetauchter Leistungstransformator,35-kV-Öl-Verteilungstransformator, Und10-kV-Öl-VerteilungstransformatorIch habe die Bedeutung dieser Zusatzstoffe aus erster Hand miterlebt. In diesem Blog werden wir die verschiedenen Funktionen von Isolieröladditiven in Öltransformatoren untersuchen.
Oxidationshemmung
Eine der Hauptfunktionen von Isolieröladditiven ist die Oxidationshemmung. Wenn Isolieröl in einem Transformator Sauerstoff, Hitze und elektrischer Belastung ausgesetzt ist, kann es oxidieren. Durch Oxidation entstehen Schlamm, Säuren und andere Abbauprodukte. Diese Nebenprodukte können die Durchschlagsfestigkeit des Öls verringern, seine Viskosität erhöhen und Korrosion an den internen Komponenten des Transformators verursachen.
Antioxidative Zusätze wirken, indem sie mit freien Radikalen reagieren, die während des Oxidationsprozesses entstehen. Durch die Neutralisierung dieser freien Radikale verhindern Antioxidantien das Auftreten der Kettenreaktion der Oxidation. Dies trägt dazu bei, die chemische Stabilität des Isolieröls aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass es über einen längeren Zeitraum weiterhin eine wirksame elektrische Isolierung und Wärmeübertragung bieten kann. Phenolische Antioxidantien werden beispielsweise häufig in Isolierölen verwendet. Sie spenden dem freien Radikal ein Wasserstoffatom, stabilisieren es und stoppen den Oxidationsprozess.
Feuchtigkeitsaufnahme
Feuchtigkeit ist ein großer Feind von Öltransformatoren. Bereits geringe Feuchtigkeitsmengen im Isolieröl können dessen Durchschlagsfestigkeit deutlich verringern. Feuchtigkeit kann auf verschiedene Weise in den Transformator gelangen, beispielsweise durch den Atmungsprozess, wenn der Transformator abkühlt und Luft angesaugt wird, oder durch Undichtigkeiten im Transformatorgehäuse.
Einige Isolieröladditive haben die Fähigkeit, Feuchtigkeit aufzunehmen. Bei diesen Zusatzstoffen handelt es sich häufig um hygroskopische Stoffe, die sich an Wassermoleküle binden können. Durch die Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts im Öl tragen diese Additive dazu bei, die dielektrischen Eigenschaften des Öls aufrechtzuerhalten. Beispielsweise können bestimmte Arten von Additiven auf Kieselsäurebasis Feuchtigkeit aus dem Öl adsorbieren, wodurch der Wasserstand niedrig bleibt und der zuverlässige Betrieb des Transformators gewährleistet wird.
Lichtbogenunterdrückung
Beim Betrieb eines Öltransformators kann es aus verschiedenen Gründen zu Lichtbögen kommen, beispielsweise durch Kurzschlüsse oder Isolationsdurchschläge. Diese Lichtbögen können hohe Temperaturen und Drücke erzeugen, die die internen Komponenten des Transformators beschädigen und im Extremfall sogar zu einer Explosion führen können.
Lichtbogenunterdrückende Additive sollen elektrische Lichtbögen schnell löschen. Sie zersetzen sich unter den Hochenergiebedingungen eines Lichtbogens und setzen Gase frei, die gute lichtbogenlöschende Eigenschaften haben. Beispielsweise setzen einige Additive beim Entstehen eines Lichtbogens halogenhaltige Gase frei. Diese Gase können den Lichtbogen kühlen und den elektrischen Stromfluss unterbrechen, wodurch weitere Schäden am Transformator verhindert werden.
Metalldeaktivierung
Im Transformator vorhandene Metalle wie Kupfer und Eisen können als Katalysatoren für die Oxidation von Isolieröl wirken. Metallionen können den Oxidationsprozess beschleunigen und so zu einem schnelleren Abbau des Öls führen.
Metalldesaktivator-Additive wirken durch die Bildung eines Komplexes mit Metallionen. Dieser Komplex verhindert, dass die Metallionen an der Oxidationsreaktion teilnehmen. Durch die Deaktivierung der Metallkatalysatoren tragen diese Additive dazu bei, die Oxidationsrate des Isolieröls zu verlangsamen und seine Lebensdauer zu verlängern. Beispielsweise können einige stickstoffhaltige organische Verbindungen als Metalldesaktivatoren verwendet werden. Sie bilden stabile Komplexe mit Kupfer- und Eisenionen und verringern so deren katalytische Aktivität.
Für Depressionspunkt
In kalten Umgebungen kann die Viskosität des Isolieröls erheblich ansteigen und bei niedrigen Temperaturen sogar aushärten. Dies kann zu Problemen bei der Zirkulation des Öls im Transformator führen, was zu einer schlechten Wärmeübertragung und möglichen Schäden an den Komponenten des Transformators führen kann.
Zur Senkung des Stockpunkts des Isolieröls werden Stockpunkterniedrigungszusätze eingesetzt. Diese Additive wirken, indem sie das Kristallisationsverhalten der im Öl vorhandenen Wachse verändern. Bei niedrigen Temperaturen neigen Wachse im Öl dazu, zu kristallisieren und eine Netzwerkstruktur zu bilden, die die Viskosität des Öls erhöht. Stockpunkterniedriger verhindern, dass die Wachskristalle ein kontinuierliches Netzwerk bilden, sodass das Öl bei niedrigeren Temperaturen flüssig bleibt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Öl auch bei kalten Wetterbedingungen noch effektiv im Transformator zirkulieren kann.
Kompatibilität mit Transformatormaterialien
Isolieröladditive müssen mit allen im Transformator verwendeten Materialien kompatibel sein. Dazu gehören das Isolierpapier, Wickelmaterialien und das Gehäuse des Transformators. Nicht verträgliche Zusatzstoffe können zu Quellung, Rissbildung oder chemischem Abbau dieser Materialien führen.
Hersteller von Isolieröladditiven führen umfangreiche Verträglichkeitstests durch, um sicherzustellen, dass ihre Produkte keine negativen Auswirkungen auf die internen Komponenten des Transformators haben. Beispielsweise darf ein Additiv, das die Leistung des Isolieröls verbessern soll, nicht dazu führen, dass das Isolierpapier seine mechanische Festigkeit verliert oder seine dielektrischen Eigenschaften verändert.
Auswirkungen auf die Leistung und Wartung des Transformators
Die Verwendung geeigneter Isolieröladditive hat einen direkten Einfluss auf die Leistungs- und Wartungsanforderungen von Öltransformatoren. Durch die Verhinderung von Oxidation, die Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts, die Unterdrückung von Lichtbögen und andere Funktionen tragen diese Additive dazu bei, die Lebensdauer des Transformators zu verlängern.
Transformatoren mit gut gewartetem Isolieröl können effizienter und mit geringeren Energieverlusten arbeiten. Durch die geringere Zersetzung des Öls kann auch die Häufigkeit von Ölwechseln und Wartungsarbeiten verringert werden. Dies führt für den Transformatorbesitzer zu Kosteneinsparungen sowohl im Hinblick auf den Wartungsaufwand als auch auf die Kosten für neues Isolieröl.
Abschluss
Isolieröladditive sind für den zuverlässigen und effizienten Betrieb von Öltransformatoren unerlässlich. Sie erfüllen eine Vielzahl von Funktionen, darunter Oxidationshemmung, Feuchtigkeitsaufnahme, Lichtbogenunterdrückung, Metalldeaktivierung, Stockpunkterniedrigung und Gewährleistung der Kompatibilität mit Transformatormaterialien.
Als Lieferant hochwertiger Öltransformatoren wissen wir, wie wichtig die Verwendung der richtigen Isolieröladditive ist. Wir stellen sicher, dass das in unseren Transformatoren verwendete Isolieröl mit den entsprechenden Additiven formuliert ist, um den spezifischen Anforderungen jeder Anwendung gerecht zu werden.
Wenn Sie auf dem Markt für Öltransformatoren tätig sind oder Fragen zu Isolieröladditiven haben, laden wir Sie ein, mit uns für ein ausführliches Gespräch Kontakt aufzunehmen. Unser Expertenteam unterstützt Sie gerne bei der Auswahl des für Ihre Anforderungen am besten geeigneten Transformators und stellt Ihnen alle notwendigen Informationen zu dessen Betrieb und Wartung zur Verfügung.
Referenzen
- IEEE C57.106 – 2014, Leitfaden für die Abnahme und Wartung von in Mineralöl getauchten Transformatoren und Komponenten.
- IEC 60296:2012, Mineralische Isolieröle für elektrische Geräte.
- Bartnikas, R., & Eichmann, G. (Hrsg.). (2007). Transformatordurchführungen: Design, Anwendung und Wartung. CRC-Presse.