1. ¿Qué tipos de aceite aislante eléctrico existen?
El aceite aislante eléctrico incluye aceite de transformador, aceite de condensador, aceite de cable y aceite de interruptor de aceite (aceite de disyuntor, etc.). Este tipo de aceite a menudo se conoce como aceite aislante eléctrico.
2. ¿Cuál es la función principal del aceite aislante?
El aceite aislante desempeña principalmente el papel de aislamiento y enfriamiento en equipos eléctricos. Por ejemplo, el núcleo de hierro y la bobina en el transformador se sumergen en aceite de transformador para aislarlo del aire y la humedad. Hay un buen aislamiento entre, y hay conducción de calor fuera.
3. ¿Cuáles son las características del aceite aislante?
El rendimiento principal del aceite aislante tiene tres aspectos: primero, un buen aislamiento, es decir, una alta resistencia dieléctrica (o voltaje de ruptura), y el factor de pérdida dieléctrica es pequeño, alta resistencia dieléctrica (o voltaje de ruptura) para garantizar que el conductor pueda estar bien Aislado y puede prevenir el fenómeno de flashover entre electrodos bajo la acción del voltaje cuando se usa aceite aislante ordinario. El bajo factor de pérdida dieléctrica puede reducir en gran medida la pérdida de energía causada por la corriente alterna que cambia la polaridad. Seguido de una buena transferencia de calor y fluidez, el aceite tiene una viscosidad adecuada y un bajo punto de congelación (o punto de fluidez), lo que garantiza que el núcleo del transformador y el devanado se puedan enfriar de manera efectiva, de modo que los interruptores, disyuntores, bombas, reguladores, distribución de carga El mecanismo del cambiador de contacto y similares puedan moverse de manera flexible. Además, debe tener una excelente estabilidad a la oxidación, lo que puede reducir en gran medida la producción de lodos y ácidos durante el almacenamiento y el uso. Estos lodos y ácidos afectarán negativamente las propiedades eléctricas y la capacidad de enfriamiento del aceite y acortarán su vida útil.
4. ¿Cuáles son las fuentes de humedad en el aceite aislante? ¿En qué forma existe?
En el proceso de envasado, transporte y gestión de almacenamiento del aceite aislante, si no se almacena adecuadamente, puede entrar en el agua. Además, los productos derivados del petróleo tienen un cierto grado de absorción de agua, que puede absorber y disolver una parte del agua de la atmósfera o cuando está en contacto con el agua. La absorción de agua del aceite aislante La capacidad está relacionada con su composición y temperatura ambiental. En términos generales, la capacidad de disolución de agua del aceite aislante es de aproximadamente 40PPm a 20 ° C, y el contenido de agua del aceite del transformador se puede reducir a aproximadamente 10PPm a través del dispositivo de deshidratación industrial. Además, la absorción de humedad del aceite aumenta linealmente con la humedad y la temperatura del aceite en la fase de aire. . Por ejemplo, cuando la muestra de aceite está a 60 ° C y la humedad relativa es del 40%, el contenido de agua en el aceite es de 80 PPm, y cuando la humedad relativa es del 80%, el contenido de agua en el aceite alcanza los 200 PPm. Los aceites con diferentes composiciones químicas pueden tener una diferencia en la absorción de agua de docenas de PPm. Cuantos más hidrocarburos aromáticos haya en el aceite, mayor será la absorción de humedad del aceite y también se puede utilizar la presencia de algunas moléculas polares en el aceite. Aumentar la absorción de humedad de los productos derivados del petróleo.
5. El agua existe en el aceite aislante de tres maneras:
(1) Suspendido. El agua está suspendida en el aceite en forma de gotas de agua.
(2) Emulsionado. Se refiere a las gotas de agua extremadamente finas de agua dispersas uniformemente en el aceite.
(3) Forma disuelta. La humedad existe como disuelta en aceite.
6. ¿Cuáles son los efectos adversos de la humedad en las propiedades eléctricas del aceite aislante?
La humedad tiene un gran daño a las propiedades eléctricas y físicas y químicas del medio aislante. En primer lugar, la humedad reducirá el voltaje de ruptura del aceite. Según los informes, cuando el contenido de agua en el aceite es del 0,01%, el voltaje de ruptura es de aproximadamente 15KV, y cuando el contenido de agua aumenta al 0,03%, el voltaje de ruptura cae a aproximadamente 6KV, y el agua también tiene un impacto significativo en el factor de pérdida dieléctrica. Cuando el contenido de agua en el aceite es de 0.02%, el factor de pérdida dieléctrica es 1X10-2, y cuando el contenido de agua aumenta 15 veces, es decir, 0.10%, el factor de pérdida dieléctrica aumenta a 2.1X10-2.
Además, la humedad también puede promover el efecto corrosivo de los ácidos orgánicos en metales como el cobre y el hierro, y la saponificación resultante deteriorará el factor de pérdida dieléctrica del aceite, aumentará la absorción de humedad del aceite y catalizará la oxidación del aceite. En general, se cree que la velocidad de envejecimiento del aceite húmedo es 2-4 veces más rápida que la del aceite seco, por lo que las personas han prestado gran atención a la existencia de agua en el aceite aislante durante mucho tiempo. En la actualidad, los estándares de transformadores en el país y en el extranjero requieren que la humedad se controle a aproximadamente 40PPm.
7. ¿Cuál es la importancia de la supervisión del punto de inflamación para el "aceite del transformador en funcionamiento"?
El punto de inflamación es un indicador de seguridad del aceite aislante durante el almacenamiento y el uso. Especialmente para la supervisión del aceite del transformador en funcionamiento, el punto de inflamación es un elemento indispensable. La caída en el punto de inflamación indica que hay combustibles volátiles en el aceite. Estos hidrocarburos de bajo peso molecular a menudo se generan cuando el aceite aislante se piroliza a alta temperatura debido a una falla parcial del equipo eléctrico, lo que resulta en un sobrecalentamiento. Por lo tanto, los aparatos eléctricos se pueden encontrar a tiempo a través del punto de inflamación. Si hay una falla de sobrecalentamiento en el equipo, para el aceite recién cargado al equipo y después de la revisión, la medición del punto de inflamación puede averiguar si hay aceite destilado ligero mezclado. Si el punto de inflamación es demasiado bajo, el equipo eléctrico se disparará o incluso explotará. Por lo tanto, existen estrictos indicadores de control de punto de inflamación en los nuevos estándares de aceite de aceites de transformador en varios países. Generalmente, el punto cerrado no es inferior a 140 °C, y el punto de inflamación abierto no es inferior a 145 °C. El punto de inflamación del "aceite corriente" también está estrictamente controlado, y el valor de caída del punto de inflamación de cada medición no será 5 ° C más bajo que el anterior.
8. ¿Cuál es el punto de congelación y el punto de fluidez del aceite aislante? ¿Tiene este índice algún efecto en el rendimiento del aceite aislante?
El punto de congelación del aceite aislante es la temperatura más alta cuando el nivel de aceite no se mueve. El punto de fluidez del aceite aislante es la temperatura más baja a la que fluye el aceite de prueba.
Por lo tanto, cuando el punto de congelación o punto de fluidez del aceite es solo la temperatura máxima aproximada cuando el aceite pierde su fluidez.
9. ¿Qué efecto tiene la viscosidad cinemática sobre el aceite aislante?
El aceite de transformador se utiliza como medio para el aislamiento y la transferencia de calor en transformadores. Se requiere seleccionar la viscosidad adecuada para garantizar que el aceite tenga un efecto de enfriamiento ideal durante la operación a largo plazo, y seleccionar una viscosidad razonable a baja temperatura para garantizar que el transformador pueda funcionar de manera segura cuando deje de funcionar y se reinicie. . La viscosidad excesiva afecta la transferencia de calor y, viceversa, reduce la seguridad en el trabajo. Por lo tanto, los requisitos de viscosidad cinemática de 0 °C y 100 °C se especifican en la norma americana de aceite de transformador ASTM D3487, y la viscosidad cinemática de 40 °C, -15 °C (o -30 °C, -40 °C) también se especifica en la norma IEC 296 emitida por los requisitos de la Comisión Electrotécnica Internacional. La viscosidad excesiva afecta la transferencia de calor y, viceversa, reduce la seguridad en el trabajo.
10. ¿Por qué controlar la densidad (o densidad relativa) del aceite aislante?
La densidad (o escala relativa) está relacionada tanto con la composición del aceite como con el stock de agua. Para aislar el aceite, controlar su densidad también controla la cantidad de agua en el aceite en cierto sentido, especialmente para evitar que los transformadores que trabajan en áreas frías se cierren temporalmente en invierno sin témpanos de hielo. Si hay demasiada humedad en el aceite aislante, los cristales de hielo se adherirán a los electrodos cuando la temperatura sea baja, pero cuando la temperatura aumente, los cristales de hielo que se adhieren a los electrodos se derretirán y aumentarán la conductividad, causando así el peligro de descarga. La densidad del aceite aislante está controlada, generalmente se debe demostrar que la densidad no es más de 895kg / m3 a 20 ° C.
11. ¿Cuál es la importancia de determinar el valor ácido para el uso de aceite aislante?
El valor ácido del aceite aislante indica que el aceite contiene sustancias ácidas, es decir, el valor total de ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos. Generalmente, se expresa por el número de mg de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar las sustancias ácidas en 1 g de aceite aislante.
El nuevo aceite de transformador que no se ha utilizado casi no tiene sustancias ácidas, y su valor ácido es bastante pequeño, pero el aceite inevitablemente entrará en contacto con el oxígeno en el aire bajo almacenamiento a largo plazo, especialmente después de que se cargue en el equipo eléctrico y se ponga en funcionamiento, y el aceite se dañe fácilmente. Envejecimiento. En la etapa temprana de la oxidación, se producen principalmente ácidos orgánicos de bajo peso molecular, y la oxidación adicional produce ácidos orgánicos de alto peso molecular y productos ácidos. Después de que las diversas sustancias ácidas mencionadas anteriormente estén presentes en el aceite aislante, se mejorará la conductividad eléctrica del aceite y se reducirá el rendimiento aislante del aceite. Se produce corrosión de metales. En el caso de altas temperaturas de funcionamiento (por encima de 80 °C), se promueve el envejecimiento de los materiales aislantes de papel de fibra sólida, acortando así la vida útil del equipo. El valor ácido del aceite de transformador no utilizado es generalmente de 0,03 mgKOH/g, y el valor ácido del aceite de funcionamiento se controla para que no sea superior a 0,1 mgKOH/g.
12. ¿Cuál es la importancia de medir el valor de pH del aceite aislante durante la operación?
En general, los transformadores no utilizados (nuevos) casi no contienen sustancias ácidas y su valor ácido es bajo. El valor de pH está en el rango de 6 ~ 7. El valor de pH se utiliza principalmente para indicar el índice de ácido soluble en agua del aceite aislante.
De acuerdo con la investigación in situ en mi país, el análisis de aceite de la prueba de simulación y los resultados de la prueba de envejecimiento en el laboratorio correspondiente, cuando el valor ácido del aceite del transformador en funcionamiento es generalmente superior a 0,1 mgKOH / g, y el valor de pH es igual o inferior a 4,0, aumenta la posibilidad de precipitación de lodos en el aceite de funcionamiento del transformador. Por el contrario, el aceite del transformador básicamente puede garantizar el buen y confiable funcionamiento del transformador. Cuando el valor ácido aumenta a más de 0,2 mgKOH/g o el valor de pH es inferior a 3,8, la calidad del aceite se deteriora significativamente y se producirá más lodo. Se estipula que el valor de pH debe ser mayor que 4.2.
13. ¿Cuál es la importancia de medir la estabilidad a la oxidación de los transformadores?
La estabilidad a la oxidación del aceite del transformador es colocar una cierta cantidad de aceite de prueba en un baño de aceite de temperatura constante, en presencia de catalizador de cobre, pasar oxígeno y oxidarse continuamente durante 164 horas, y luego medir el valor ácido y el precipitado generado. Utilice el índice de estabilidad a la oxidación para estimar la vida útil del aceite.
Dado que la temperatura del aceite del transformador es de 60 ~ 80 ° C durante el funcionamiento del transformador, la temperatura del aceite será mayor cuando esté sobrecargado. El aceite inevitablemente entrará en contacto con el oxígeno durante el uso a largo plazo, por lo que el aceite envejecerá y generará ácido o lodo. Sin embargo, el ácido corroerá los materiales metálicos como el cobre y el hierro utilizados en el equipo para formar sales metálicas, lo que acelerará el envejecimiento del aceite. , el lodo generado se adhiere a la bobina y las partes aislantes, causando el bloqueo del canal, acelerando el envejecimiento del material aislante sólido, afectando seriamente la disipación de calor y causando un sobrecalentamiento local de la bobina en el transformador, lo que resulta en un accidente.
Durante mucho tiempo, las personas utilizan el índice de estabilidad a la oxidación para predecir la vida útil de los productos derivados del petróleo, especialmente para el aceite de transformador, que debe usarse durante mucho tiempo. Porque un transformador grande a menudo necesita inyectar docenas de toneladas de aceite. Cuando el equipo se pone en funcionamiento, el trabajo seguro, normal y a largo plazo tiene un impacto directo en el funcionamiento normal de la economía y la vida nacional. Si el aceite tiene una buena estabilidad a la oxidación, el cambio en el uso es pequeño, la vida útil es larga y el aceite no solo se ahorra. , para reducir la mano de obra y los recursos materiales consumidos por los equipos de mantenimiento y para garantizar el funcionamiento normal de varios departamentos. Por esta razón, las personas prestan gran atención al índice de estabilidad del aceite del transformador.