در سیستم های برق مدرن، ترانسفورماتورها به عنوان محورهای حیاتی برای انتقال و توزیع برق عمل می کنند.روغن ترانسفورماتور به صورت ساکت در برابر دماهای شدید مقاومت می کند، فشارها و شرایط محیطی پیچیده در حالی که عایق الکتریکی را تضمین می کند.کنترل دمای ثابت می شود مهم حتی انحرافات کوچک می تواند به طور چشمگیری طول عمر عایق را کاهش دهد و به طور بالقوه منجر به شکست های فاجعه بار شود.
مواد عایق در تجهیزات الکتریکی مانند پوست محافظ عمل می کنند، حفاظت از اجزای داخلی در حالی که از نشت جریان جلوگیری می کند.زمانی که دما از محدودیت های نامی فراتر رود، مواد عایق سازی از تخریب تسریع شده قدرت مکانیکی، خواص دی الکتریک و ثبات شیمیایی رنج می برند.
کلاس های عایق بندی مواد را بر اساس حداکثر دمای مجاز کارشان طبقه بندی می کنند.یک ماده عایق با درجه حرارت 90 درجه سانتیگراد که در درجه حرارت 100 درجه سانتیگراد کار می کند ممکن است عمر آن به نصف کاهش یابد.، به طور قابل توجهی افزایش خطر شکست.
- کلاس Y:۹۰ درجه سانتیگراد (تطبيقات اساسی)
- کلاس A:105°C (استانداردی برای تجهیزات ولتاژ متوسط/کم)
- کلاس E:120°C
- کلاس B:130°C (تطبيقات با تقاضا بیشتر)
- کلاس F:155°C ( محیط های با دمای بالا)
- کلاس H:180°C (طاقتورهای هوایی/صنعت)
- کلاس C:>180°C (مواد فوق العاده ی تخصصی با دمای بالا)
این مایع تخصصی که به عنوان خنک کننده و مانع دی الکتریک در ترانسفورماتورهای غرق شده در روغن عمل می کند، از گرم شدن بیش از حد پیچ و خم جلوگیری می کند در حالی که قوس ولتاژ بالا را مسدود می کند.خواص عایق بندی آن به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان ترانسفورماتور و ثبات شبکه تاثیر می گذارد.
در حالی که از نظر تئوری زیر نقطه اشتعال آن (درجه حرارتی که بخارها آتش می گیرند) قابل استفاده است،محدودیت های عملی از مواد عایق بندی پیچ و تاب ظاهر می شوداین باعث ایجاد یک تنگنایی حرارتی می شود که عملکرد روغن در مقابل محدودیت های عایق جامد ثانویه می شود.
مقاومت دی الکتریک روغن ترانسفورماتور با تهدیدات متعددی مواجه است:
- درجه حرارت:غلظت و قدرت دی الکتریک را از طریق افزایش فعالیت مولکولی کاهش می دهد
- رطوبتحتی مقدار کم تری از مقاومت به شدت کاهش می یابد
- مواد آلوده کننده:ذرات میدان های الکتریکی را تحریف می کنند و پیری را تسریع می کنند
- اکسید:در صورت قرار گرفتن در معرض گرما/اکسیژن اسیدهای و لجن ایجاد می کند
- گازهای محلول شده:محصولات جانبی مانند هیدروژن نشان دهنده ایجاد نقص است
انتخاب بهینه روغن به این موارد توجه می کند:
- قدرت دی الکتریک
- ویسکوزیتی (تعادل خنک کننده در مقابل نشت)
- نقطه اشتعال (امنیت در برابر آتش)
- نقطه ریختن (کارایی در دمای پایین)
- ثبات اکسیداسیون
- سطح آب/ملوث کننده
نگهداری نیاز به:
- آزمایش منظم (قوه دی الکتریک، رطوبت، کروماتوگرافی گاز)
- چرخه های تصفیه و خشک کردن
- تعویض به موقع در صورت کاهش پارامترها
- اقدامات پیشگیرانه در برابر آلودگی
تکنولوژی های نوظهور امکان ردیابی وضعیت روغن را در زمان واقعی از طریق:
- نظارت مداوم بر دمای هوا/رطوبت هوا/گاز
- تجزیه و تحلیل پیش بینی برای روند عملکرد
- تشخیص خطا با کمک هوش مصنوعی از کروماتوگرافی گازی
این پیشرفت ها به بهبود قابل توجهی در قابلیت اطمینان ترانسفورم و انعطاف پذیری شبکه منجر می شوند.