سطح عایق ترانسفورماتور

به عنوان یک تجهیزات الکتریکی مهم در سیستم قدرت، سطح عایق ترانسفورماتور ارتباط مستقیمی با عملکرد ایمن و پایدار سیستم قدرت دارد. سطح عایق توانایی ترانسفورماتور در تحمل اضافه ولتاژهای مختلف و حداکثر ولتاژ کاری طولانی مدت در حین کار است و عاملی کلیدی است که در طراحی، ساخت، بهره برداری و نگهداری ترانسفورماتور نمی توان آن را نادیده گرفت.

1. تعریف سطح عایق ترانسفورماتور سطح عایق به توانایی ساختار عایق ترانسفورماتور برای حفظ یکپارچگی و ایمنی زمانی که در برابر اضافه ولتاژهای مختلف و ولتاژهای کاری طولانی مدت مقاومت می کند، اشاره دارد. این شامل سطح ولتاژی است که می توان در ارتباط با صاعقه گیر محافظ تحمل کرد و مستقیماً به حداکثر ولتاژ Um تجهیزات بستگی دارد.

2. ساختار عایق ترانسفورماتور با توجه به یکسان بودن سطح عایق انتهای خط سیم پیچ و نقطه خنثی، ترانسفورماتور را می توان به دو ساختار عایق تقسیم کرد: عایق کامل و عایق درجه بندی شده. ترانسفورماتور با ساختار عایق کامل دارای سطح عایق یکسان انتهای خط سیم پیچ و نقطه خنثی است، حاشیه عایق بالاتری دارد و برای ترانسفورماتورهایی با سطوح ولتاژ بالا و محیط های کاری پیچیده مناسب است. ترانسفورماتور با ساختار عایق درجه بندی شده سطوح عایق متفاوتی را بین انتهای خط سیم پیچ و نقطه خنثی با توجه به نیازهای واقعی برای بهینه سازی طراحی عایق و کاهش هزینه ها تنظیم می کند.

3. آزمایش سطح عایق ترانسفورماتور برای اطمینان از اینکه سطح عایق ترانسفورماتور مطابق با الزامات طراحی است، یک سری آزمایشات عایق مورد نیاز است. برای ترانسفورماتورهای با سطح ولتاژ 220 کیلو ولت و کمتر، معمولاً آزمایش ولتاژ مقاومت فرکانس توان 1 دقیقه ای و آزمایش ولتاژ ضربه ای برای ارزیابی قدرت عایق آنها انجام می شود. برای ترانسفورماتورهایی با سطوح ولتاژ بالاتر، آزمایش‌های ضربه‌ای پیچیده‌تر نیز مورد نیاز است. در آزمایش‌های کارخانه، آزمایش ولتاژ مقاومتی اغلب با بیش از دو برابر ولتاژ نامی انجام می‌شود تا به طور همزمان عملکرد عایق عایق اصلی و عایق طولی ارزیابی شود.

علاوه بر این، اندازه گیری مقاومت عایق، نسبت جذب و شاخص پلاریزاسیون سیم پیچ همراه با بوشینگ نیز ابزار مهمی برای ارزیابی وضعیت عایق کلی ترانسفورماتور است. این اندازه‌گیری‌ها می‌توانند به طور موثر رطوبت کلی عایق ترانسفورماتور، رطوبت یا کثیفی روی سطح اجزا و عیوب متمرکز نفوذ را تشخیص دهند.

4. عوامل موثر بر سطح عایق ترانسفورماتور در حین کار ترانسفورماتور، عوامل موثر بر سطح عایق عمدتاً شامل دما، رطوبت، روش حفاظت از روغن و اثر اضافه ولتاژ می باشد. 1) دما: دما یک عامل کلیدی است که بر عملکرد عایق ترانسفورماتور تأثیر می گذارد. عملکرد عایق مواد عایق با افزایش دما کاهش می یابد و وجود رطوبت در روغن نیز پیر شدن عایق را تسریع می کند. بنابراین کنترل دمای کارکرد ترانسفورماتور و حفظ وضعیت خوب مواد عایق از اقدامات مهمی برای بهبود سطح عایق است.

2) رطوبت: وجود رطوبت باعث تسریع پیری ماده عایق و کاهش عملکرد عایق آن می شود. بنابراین در حین کار ترانسفورماتور باید رطوبت محیط را به شدت کنترل کرد تا از مرطوب شدن مواد عایق جلوگیری شود.

3) روش حفاظت از روغن: روش های مختلف حفاظت از روغن اثرات متفاوتی بر عملکرد عایق دارند. از آنجایی که سطح روغن ترانسفورماتور مهر و موم شده از هوا عایق است، می تواند به طور موثری از تبخیر و انتشار CO و CO2 در روغن جلوگیری کند و در نتیجه عملکرد خوب روغن عایق را حفظ کند.

4) اثر اضافه ولتاژ: اثر اضافه ولتاژ یکی دیگر از عوامل مهم موثر بر سطح عایق ترانسفورماتور است. هم اضافه ولتاژ صاعقه و هم اضافه ولتاژ کاری ممکن است باعث آسیب به ساختار عایق ترانسفورماتور شود. بنابراین، هنگام طراحی و راه اندازی ترانسفورماتور، باید تاثیر اضافه ولتاژ به طور کامل در نظر گرفته شود و اقدامات حفاظتی مربوطه انجام شود.