في أنظمة الطاقة الحديثة، تعمل المحولات كمركز حيوي لنقل الكهرباء وتوزيعهازيت المحول يتحمل درجات الحرارة القصوى، الضغوط، والظروف البيئية المعقدة مع ضمان العزل الكهربائي.يثبت التحكم في درجة الحرارة أنه أمر حاسم حتى الانحرافات الطفيفة يمكن أن تقلل بشكل كبير من عمر العزل ويمكن أن تسبب فشلًا كارثيًا.
المواد العازلة في المعدات الكهربائية تعمل مثل الجلد الوقائي، حماية المكونات الداخلية مع منع تسرب التيار. ومع ذلك، لا يزال الحرارة أعظم خصمها.عندما تتجاوز درجات الحرارة الحدود الاسمية، مواد العزل تعاني من تدهور متسارع في القوة الميكانيكية، والخصائص الكهربائية، والاستقرار الكيميائي.
تصنف فئات العزل المواد حسب درجات حرارة العمل القصوى المسموح بها، وهي مقياس حاسم مشابه لتاريخ انتهاء الصلاحية للبضائع القابلة للتلف.يمكن أن يشهد مادة عازلة ذات درجة حرارة 90 درجة مئوية تعمل عند 100 درجة مئوية نصف عمرها، زيادة كبيرة في مخاطر الفشل.
- فئة Y:90 درجة مئوية (التطبيقات الأساسية)
- الفئة أ:105 درجة مئوية (المعيار لمعدات الجهد المتوسط / المنخفض)
- الدرجة E:120 درجة مئوية
- الفئة ب:130 درجة مئوية (التطبيقات ذات الطلب الأكبر)
- فئة F:155 درجة مئوية (بيئات ذات درجات حرارة عالية)
- فئة H:180 درجة مئوية (المجال الجوي / الصناعي المتطرف)
- فئة ج:> 180 درجة مئوية (مواد عالية درجة حرارة فائقة)
يعمل هذا السائل المتخصص كمسيلة تبريد وحاجز كهربائي في المحولات المغمورة بالزيت ، ويمنع ارتفاع درجة حرارة الملفات مع حظر قوس الجهد العالي.خصائص العزل لها تأثير مباشر على موثوقية المحول واستقرار الشبكة.
في حين أنه من الناحية النظرية قابل للعمل تحت نقطة الاشتعال (درجة حرارة احتراق البخار) ،القيود العملية تظهر من مواد العزل الملفوفةهذا يخلق عنق الزجاجة الحراري حيث تصبح أداء الزيت ثانوية إلى حدود العزل الصلب.
المقاومة الكهربائية لزيت المحول تواجه تهديدات متعددة:
- الحرارة:يقلل من اللزوجة والقوة الكهربائية عن طريق زيادة النشاط الجزيئي
- الرطوبة:حتى الكميات النزرة تقل بشكل كبير مقاومة الانهيار
- الملوثات:الجسيمات تشوه الحقول الكهربائية وتسرع الشيخوخة
- الأكسدة:تشكل الأحماض والوحل عند التعرض للحرارة/الأكسجين
- غازات محلولة:المنتجات الجانبية مثل الهيدروجين تشير إلى تطور الأخطاء
اختيار الزيت الأمثل يعتبر:
- القوة الكهربائية
- اللزوجة (توازن التبريد مقابل التسرب)
- نقطة الانبعاث (سلامة الحرائق)
- نقطة الصب (أداء درجة حرارة منخفضة)
- استقرار الأكسدة
- مستويات المياه/الملوثات
الصيانة تتطلب:
- الاختبار المنتظم (القوة الكهربائية، الرطوبة، الكروماتوجرافية الغازية)
- دورات التصفية والتجفيف
- استبدال في الوقت المناسب عندما تتدهور المعلمات
- التدابير الوقائية ضد التلوث
تتيح التقنيات الناشئة تتبع حالة النفط في الوقت الحقيقي من خلال:
- مراقبة مستمرة لدرجة الحرارة / الرطوبة / الغاز
- التحليلات التنبؤية لاتجاهات الأداء
- تشخيص خطأ بمساعدة الذكاء الاصطناعي من الكروماتوجرافية الغازية
هذه التطورات تعد بتحسينات تحولية في موثوقية المحولات ومرونة الشبكة.