변압기 단열 용지는 많은 전력 변압기의 신뢰할 수있는 작동의 중심에 남아 있습니다. 핵심 아이디어는 단순하지만 (도체를 분리하고 기계적 구조를 지원하는 견고한 유전체), 그 재료 주변의 엔지니어링은 수명, 신뢰성 및 운영 위험을 결정합니다. 이 안내서는 변압기 단열 용지 , 실제로 서비스가 작동하는 방식, 제조 및 유지 보수 중 중요한 점검 및 엔지니어가 서비스 수명을 연장하기 위해 선택하고 관리하는 방법을 살펴 봅니다.
변압기 단열 용지는 무엇입니까?
그 필수로 변압기 절연 용지는 변압기 내부에서 전기적 분리 및 기계적 분리를 제공하는 주요 역할을하는 제조 된 시트 또는 보드입니다. 2 상 유전체 시스템의 일부로 작동하도록 조작된다 : 고체 셀룰로오스 층과 변압기를 일반적으로 채우는 액체 절연 유체. 종이만으로도 제조업체가 요구하는 유전체 성능, 열전달 및 기계적 댐핑을 제공합니다.
재료가 생성되고 완성 된 방법
제조는 섬유 조성, 시트 형성 및 최종 컨디셔닝의 제어를 강조합니다. 주요 단계에는 섬유 선택 및 정제, 습식 시트 형성, 프레스 및 건조, 표면 마감 (다공성 및 부드러움을 제어하기 위해) 및 열 내구성을 향상시키기위한 화학적 변형이 포함됩니다. 운영을 변환 한 다음 재료를 얇은 인터리브, 크레이프 와인딩 페이퍼 또는지지 조각, 덕트 및 스페이서에 사용되는 두꺼운 프레스 보드로 자르고 형성합니다.
다른 마무리 선택-균일 한 두께의 부드러운 캘린더링, 유연성을 높이기위한 크레 핑 또는 강성을위한 수지 함침-용지를 설치할 때 뚜렷하게 다른 기계적 및 함침 행동을 생성합니다.
중요한 성능 속성
단열 용지를 지정하거나 테스트 할 때 측정 가능한 속성의 짧은 목록은 실제 결과를 유발합니다.
셀룰로오스 완전성 (분자 사슬 길이) : 전형적으로 중합 정도 (DP)로 표현됩니다. 더 높은 DP는 더 긴 예상 수명에 해당합니다. 열, 화학 공격 및 시간에 따라 DP가 감소합니다.
체중에 따른 수분 함량 : 갇힌 물은 주요 적입니다. 유전력을 낮추고 화학 노화를 가속화합니다.
벌크 전기 강도 및 고장 거동 : 건조 조건과 오일 함침 된 쌍 모두에서 측정된다. 후자는 서비스에 존재하기 때문이다.
압축 및 인장 하중 하의 기계적 강도 : 권선을지지하거나 단락 힘을 견딜 수있는 부품에 중요합니다.
두께, 밀도 및 다공성 : 이들은 현장 분포와 종이가 절연 유체를 인정하고 유지하는 방법에 영향을 미칩니다.
단열 유체 및 첨가제와의 호환성 : 일부 유체는 셀룰로오스를 다르게 습식 시키거나 수십 년에 걸쳐 화학적으로 반응합니다.
이러한 테스트에 계약 패스/실패 제한을두고 대표적인 배치 샘플링이 필요하면 조립 및 서비스에서 놀라움을 방지합니다.
단열 유체와의 상호 작용 : 임신이 중요한 이유
단열 용지는 유틸리티 등급 변압기에서 건조하지 않습니다. 액체 함침은 모공과 씰 인터페이스를 채우고 유전체 성능, 열 흐름 및 기계적 댐핑을 변경합니다. 유체 (미네랄 오일, 천연 에스테르, 합성 에스테르, 실리콘 유체 등)의 선택은 습윤성, 수분 이동 패턴 및 장기 화학적 상호 작용을 변화시킵니다. 따라서, 대상 유체 및 작동 온도 봉투를 염두에두고 종이 선택을해야합니다.
실질적인 결과 : 미네랄 오일로 선택된 종이 등급은 에스테르 유체와 다르게 행동 할 수 있습니다 (때로는 유익하게, 더 높은 내약성 수분) 및 때로는 검증이 필요한 방식 (예 : 붓기, 추출물)이 필요합니다. 제조업체와 디자이너는 유체 변화가 계획되는 호환성 데이터와 가속화 된 상호 작용 테스트를 요청해야합니다.
변압기 내부의 일반적인 응용 및 해당 재료 선택
다른 위치마다 다른 종이 형태를 요구합니다.
회전 및 층 인터리빙 : 도체 프로파일을 따르는 매우 얇고 유연한 층; 이들은 우수한 주름 저항과 예측 가능한 두께가 필요합니다.
지면 및 위상 장벽 : 크리히 지 거리 및 충동 견해 수준을 설정하는 다층 스택 또는 복합 어셈블리-이들은 낮은 다공성과 안정적인 허가 성을 요구합니다.
덕트, 스페이서 및 구조 부재 : 기계적 하중을 지니는 두꺼운 프레스 보드 또는 성형 종이 라미네이트.
엔드 와인딩지지 및 웨지 : 열 사이클링에서 진동에 저항하고 모양을 유지하는 부품.
올바른 양식 계수 (얇은 크레피 한 종이 대 고밀도 프레스 보드)를 선택하는 것은 전기 응력, 기계적 힘 및 열 구배와 일치하는 연습입니다.
단열 용지 선택 - 실용적인 체크리스트
조달 또는 디자인 팀의 경우 간결한 체크리스트는 재 작업을 줄입니다.
전기 응력을 정의합니다 (정상 작동 전압, 임펄스 레벨).
열 프로파일을 정의하십시오 (주변, 가장 뜨거운 스팟 대상, 과부하).
허용 가능한 수명 및 유지 보수 간격을 선택하십시오.
테스트 가능한 특성을 지정하십시오 : DP, 수분 함량 제한, 인장 강도, 파괴 전압 (오일 함침), 두께 내성.
단열 유체 및 수요 문서화 된 호환성을 식별하십시오.
전달 된 부품에 대한 포장, 보관 및 사전 건조 지침이 필요합니다.
추적 성 정의 : 배치 번호, 테스트 인증서 및 샘플링 계획.
명확한 사양은 조기에 실패하거나 공장 처리를 복잡하게하는 저렴한 재료의 대체를 방지합니다.
처리, 조립 및 현장 모범 사례
수분 픽업 및 오염은 종종 배달 후 발생합니다. 모범 사례에는 다음이 포함됩니다.
필요할 때까지 재료를 건조제가 늘어선 포장으로 밀봉하십시오.
조절 된 지역에 보관하고 습한 공기에 장기간 노출되지 않도록하십시오.
취급 최소화; 오일/그리스 전달을 피하기 위해 장갑을 사용하십시오.
수분 함량에 대한 사전 건조 어셈블리는 설계에 정의 된 수분 함량 목표를 목표로합니다 (이것은 서비스 내 건조보다 더 신뢰할 수 있습니다).
구분 및 쌓기 위해 깨끗하고 제어 된 공간을 사용하여 입자 포함을 줄입니다.
어셈블리 중 작은 랩은 몇 년 후 큰 신뢰성 문제로 바뀔 수 있습니다.
서비스의 모니터링 조건 및 진단
고체 절연은 천천히 나이가 들지만 몇 가지 진단은 조기 경고를 제공합니다.
수분 프로파일 링 (종이 대 오일) - 종이 신호에서 과도한 물을 감지하면 유전체 마진이 감소합니다.
중합 정도 (DP) 샘플링 - 남은 기계 수명을 정량화하기 위해 주요 정전 중에 취한 것.
오일의 푸란 농도 - 셀룰로오스 분해의 화학적 마커; 위로 향하는 경향은 경고입니다.
부분 방전 (PD) 모니터링 및 용해 가스 분석 (DGA) - 국소 전기 악화를 나타낼 수 있습니다.
시각적 및 기계적 검사 - 물리적 변형 또는 부서지기 쉬운 프레스 보드는 고급 노화를 나타냅니다. 주요 점검 중
오일 화학, 전기 테스트 및 가끔 견고한 단열 샘플링을 결합한 프로그램은 가장 실행 가능한 그림을 생성합니다.
수명 종료, 재활용 및 환경 고려 사항
종이가 수명이 끝나면 종종 석유 및 분해 제품을 운반합니다. 안전한 처분은 가능한 경우 고체에서 오일을 분리하고 오염 된 재료에 대한 지역 규정을 따릅니다. 셀룰로오스에는 재활용 옵션이 존재하지만 미네랄 오일로의 오염은 공정을 복잡하게 만들고 전문가 취급이 필요할 수 있습니다. 점점 더 자산 소유자는 교체 또는 새로운 빌드를 계획 할 때 유체 및 단열 선택의 환경 비용을 평가합니다.
현대의 발전과 대안
종이는 많은 변압기 유형에서 지배적이지만 대안은 성장했습니다.
열 개선 된 셀룰로오스 - 허용 가능한 온도 노출을 연장하는 화학 처리.
아라미드 기반 용지 -열 제한을 푸시하는 설계를위한 합성 고온 재료.
필름 라미네이트 및 복합재 -초박형, 반복 가능한 유전체 층이 필요할 때, 폴리머 필름 또는 다층 복합재는 하이브리드 설계에 사용할 수 있습니다.
유체 기술 진화 - 에스테르 유체 또는 합성의 채택은 종이 선택에 영향을 미치며 허용 온도를 연장하거나 화재 성능을 향상시킬 수 있습니다.
설계자는 전통적인 용지에서 멀어지기 전에 전체 시스템 영향 (전기, 열, 화학 및 환경)을 고려해야합니다.
실제 문제 해결 시나리오
석유의 높은 수분 추세이지만 낮은 푸란 : 아마도 물 유입 또는 계절 습도 효과; 물개 및 호흡 시스템을 조사하고 대상 건조를 계획하십시오.
DGA 가스 시그니처가없는 푸란 상승 : 신호 전기 결함보다는 느린 셀룰로오스 노화 - 주요 위험에 증가하기 전에 기계식 샘플링 (DP)을 예약하십시오.
안정적인 오일 화학으로 국부화 된 PD : 단열재 어셈블리의 기계적 마모, 날카로운 모서리 또는 공극을 검사하십시오.
이 짧은 시나리오는 화학, 전기 및 기계식과 같은 학제 간 진단의 필요성을 보여줍니다.
결론 : 자료, 프로세스 및 모니터링을 통합합니다
변압기 단열 용지는 단순한 상품 일뿐 만 아니라 장기적인 행동이 재료 선택, 유체 페어링, 제조 규율 및 지속적인 모니터링에 의존하는 시스템 구성 요소입니다. 가장 성공적인 프로그램은 통합 자산 전략의 일부로 종이 선택을 처리합니다. 측정 가능한 속성을 지정하고, 징계를 처리하고, 유체와의 호환성을 검증하고, 조건 기반 유지 보수 프로그램과 함께 작동합니다.
