Isolationsgrad des Transformators

Als wichtiges elektrisches Gerät im Stromnetz steht der Isolationsgrad des Transformators in direktem Zusammenhang mit dem sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes. Der Isolationsgrad ist die Fähigkeit des Transformators, verschiedenen Überspannungen und langfristiger maximaler Arbeitsspannung während des Betriebs standzuhalten, und ist ein Schlüsselfaktor, der bei der Konstruktion, Herstellung, dem Betrieb und der Wartung des Transformators nicht außer Acht gelassen werden darf.

1. Definition des Isolationsgrads des Transformators Der Isolationsgrad bezieht sich auf die Fähigkeit der Isolationsstruktur des Transformators, Integrität und Sicherheit aufrechtzuerhalten, wenn er verschiedenen Überspannungen und langfristigen Arbeitsspannungen standhält. Hierzu gehört auch die Spannungshöhe, die in Verbindung mit dem Blitzschutzableiter toleriert werden kann, und hängt direkt von der maximalen Spannung Um des Betriebsmittels ab.

2. Isolationsstruktur des Transformators Je nachdem, ob der Isolationsgrad des Wicklungsleitungsendes und des Neutralpunkts gleich ist, kann der Transformator in zwei Isolationsstrukturen unterteilt werden: Vollisolierung und abgestufte Isolierung. Der Transformator mit vollständiger Isolationsstruktur weist den gleichen Isolationsgrad des Wicklungsleitungsendes und des Neutralpunkts auf, verfügt über einen höheren Isolationsspielraum und ist für Transformatoren mit hohen Spannungspegeln und komplexen Betriebsumgebungen geeignet. Der Transformator mit abgestufter Isolationsstruktur stellt je nach tatsächlichem Bedarf unterschiedliche Isolationsniveaus zwischen dem Ende der Wicklungsleitung und dem Sternpunkt ein, um das Isolationsdesign zu optimieren und die Kosten zu senken.

3. Prüfung des Isolationsniveaus des Transformators Um sicherzustellen, dass das Isolationsniveau des Transformators den Konstruktionsanforderungen entspricht, sind eine Reihe von Isolationsprüfungen erforderlich. Bei Transformatoren mit einer Spannungsebene von 220 kV und darunter werden in der Regel eine 1-minütige Netzfrequenz-Stehspannungsprüfung und eine Stoßspannungsprüfung zur Beurteilung der Isolationsfestigkeit durchgeführt. Bei Transformatoren mit höheren Spannungsebenen sind zudem aufwändigere Impulsprüfungen erforderlich. Bei Werksprüfungen wird häufig eine Spannungsfestigkeitsprüfung bei mehr als dem Doppelten der Nennspannung durchgeführt, um gleichzeitig die Isolationsleistung der Hauptisolierung und der Längsisolierung zu beurteilen.

Darüber hinaus ist die Messung des Isolationswiderstands, des Absorptionsverhältnisses und des Polarisationsindex der Wicklung zusammen mit der Durchführung ein wichtiges Mittel zur Beurteilung des Gesamtisolationszustands des Transformators. Mit diesen Messungen können die Gesamtfeuchtigkeit der Transformatorisolierung, die Feuchtigkeit oder Verschmutzung auf der Oberfläche der Komponenten sowie die konzentrierten Eindringfehler effektiv erfasst werden.

4. Faktoren, die das Isolationsniveau des Transformators beeinflussen. Zu den Faktoren, die das Isolationsniveau während des Betriebs des Transformators beeinflussen, gehören hauptsächlich Temperatur, Feuchtigkeit, Ölschutzmethode und Überspannungseffekt. 1) Temperatur: Die Temperatur ist ein Schlüsselfaktor für die Isolationsleistung des Transformators. Die Isolierleistung des Isoliermaterials nimmt mit steigender Temperatur ab, außerdem beschleunigt die Anwesenheit von Feuchtigkeit im Öl die Alterung der Isolierung. Daher sind die Kontrolle der Betriebstemperatur des Transformators und die Aufrechterhaltung des guten Zustands des Isoliermaterials wichtige Maßnahmen zur Verbesserung des Isolationsniveaus.

2) Feuchtigkeit: Die Anwesenheit von Feuchtigkeit beschleunigt die Alterung des Isoliermaterials und verringert seine Isolierleistung. Daher sollte während des Betriebs des Transformators die Umgebungsfeuchtigkeit streng kontrolliert werden, um zu verhindern, dass das Isoliermaterial feucht wird.

3) Ölschutzmethode: Verschiedene Ölschutzmethoden haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Isolationsleistung. Da die Öloberfläche des versiegelten Transformators von der Luft isoliert ist, kann die Verflüchtigung und Diffusion von CO und CO2 im Öl wirksam verhindert werden, wodurch die gute Leistung des Isolieröls erhalten bleibt.

4) Überspannungseffekt: Der Überspannungseffekt ist ein weiterer wichtiger Faktor, der den Isolationsgrad des Transformators beeinflusst. Sowohl Blitzüberspannung als auch Betriebsüberspannung können Schäden an der Isolationsstruktur des Transformators verursachen. Daher müssen bei der Auslegung und dem Betrieb des Transformators die Auswirkungen von Überspannungen umfassend berücksichtigt und entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen werden.