1. ما هي أنواع الزيوت العازلة الكهربائية الموجودة؟
يشمل الزيت العازل الكهربائي زيت المحولات وزيت المكثف وزيت الكابلات وزيت تبديل الزيت (زيت قاطع الدائرة ، إلخ). غالبا ما يشار إلى هذا النوع من الزيت باسم الزيت العازل الكهربائي.
2. ما هي الوظيفة الرئيسية للزيت العازل؟
يلعب الزيت العازل بشكل أساسي دور العزل والتبريد في المعدات الكهربائية. على سبيل المثال ، يتم غمر قلب الحديد والملف الموجود في المحول في زيت المحولات لعزله عن الهواء والرطوبة. هناك عزل جيد بينهما ، وهناك توصيل حراري خارج.
3. ما هي خصائص الزيت العازل؟
يحتوي الأداء الرئيسي للزيت العازل على ثلاثة جوانب: أولا ، العزل الجيد ، أي قوة العزل الكهربائي العالية (أو جهد الانهيار) ، وعامل الخسارة العازل الكهربائي صغير ، وقوة عازلة عالية (أو جهد انهيار) لضمان أن الموصل يمكن أن يكون عازلا جيدا ، ويمكن أن يمنع ظاهرة الوميض بين الأقطاب الكهربائية تحت تأثير الجهد عند استخدام الزيت العازل العادي. يمكن أن يقلل عامل فقدان العزل الكهربائي المنخفض بشكل كبير من فقدان الطاقة الناجم عن قطبية التيار المتناوب المتغيرة. يليه نقل جيد للحرارة وسيولة ، يحتوي الزيت على لزوجة مناسبة ونقطة تجمد منخفضة (أو نقطة صب) ، مما يضمن إمكانية تبريد قلب المحول واللف بشكل فعال ، بحيث يمكن للمفاتيح وقواطع الدوائر والمضخات والمنظمين وتوزيع الحمل يمكن لآلية مبدل الاتصال وما شابه ذلك التحرك بمرونة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون لها استقرار أكسدة ممتاز ، مما قد يقلل بشكل كبير من إنتاج الحمأة والحمض أثناء التخزين والاستخدام. ستؤثر هذه الحمأة والأحماض سلبا على الخصائص الكهربائية وقدرة التبريد للزيت وتقصير عمر الخدمة.
4. ما هي مصادر الرطوبة في الزيت العازل؟ بأي شكل من الأشكال موجودة؟
في عملية التعبئة والتغليف والنقل وإدارة تخزين الزيت العازل ، إذا لم يتم تخزينه بشكل صحيح ، فقد يدخل الماء. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي المنتجات البترولية على درجة معينة من امتصاص الماء ، والتي يمكن أن تمتص وتذوب جزءا من الماء من الغلاف الجوي أو عند ملامستها للماء. يرتبط امتصاص الماء لقدرة الزيت العازل بتكوينه وبيئة درجة الحرارة. بشكل عام ، تبلغ قدرة الزيت العازل على إذابة الماء حوالي 40 جزءا في المليون عند 20 درجة مئوية ، ويمكن تقليل المحتوى المائي لزيت المحولات إلى حوالي 10 أجزاء في المليون من خلال جهاز التجفيف الصناعي. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد امتصاص الرطوبة للزيت خطيا مع الرطوبة ودرجة حرارة الزيت في مرحلة الهواء. . على سبيل المثال ، عندما تكون عينة الزيت عند 60 درجة مئوية والرطوبة النسبية 40٪ ، يكون محتوى الماء في الزيت 80 جزءا في المليون ، وعندما تكون الرطوبة النسبية 80٪ ، يصل محتوى الماء في الزيت إلى 200 جزء في المليون. كلما زادت الهيدروكربونات العطرية في الزيت ، زاد امتصاص الرطوبة للزيت ، ويمكن أيضا استخدام بعض الجزيئات القطبية في الزيت. زيادة امتصاص الرطوبة من المنتجات النفطية.
5. يوجد الماء في الزيت العازل بثلاث طرق:
(1) مع وقف التنفيذ. يتم تعليق الماء في الزيت في شكل قطرات ماء.
(2) مستحلب. يشير إلى قطرات الماء الدقيقة للغاية من الماء المنتشرة بالتساوي في الزيت.
(3) شكل مذاب. الرطوبة موجودة كما تذوب في الزيت.
6. ما هي الآثار الضارة للرطوبة على الخواص الكهربائية للزيت العازل؟
الرطوبة لها ضرر كبير على الخواص الكهربائية والخواص الفيزيائية والكيميائية للوسط العازل. بادئ ذي بدء ، سوف تقلل الرطوبة من جهد انهيار الزيت. وفقا للتقارير ، عندما يكون محتوى الماء في الزيت 0.01٪ ، يكون جهد الانهيار حوالي 15KV ، وعندما يزيد محتوى الماء إلى 0.03٪ ، ينخفض جهد الانهيار إلى حوالي 6KV ، ويكون للماء أيضا تأثير كبير على عامل فقدان العزل الكهربائي. عندما يكون محتوى الماء في الزيت 0.02٪ ، يكون عامل فقدان العزل الكهربائي 1X10-2 ، وعندما يزيد محتوى الماء بمقدار 15 مرة ، أي 0.10٪ ، يزداد عامل فقدان العزل الكهربائي إلى 2.1X10-2.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للرطوبة أيضا تعزيز التأثير المتآكل للأحماض العضوية على المعادن مثل النحاس والحديد ، وسوف يؤدي التصبن الناتج إلى تدهور عامل فقدان العزل الكهربائي للزيت ، وزيادة امتصاص الرطوبة للزيت ، وتحفيز أكسدة الزيت. يعتقد عموما أن سرعة شيخوخة الزيت الرطب أسرع 2-4 مرات من سرعة الزيت الجاف ، لذلك أولى الناس اهتماما كبيرا لوجود الماء في الزيت العازل لفترة طويلة. في الوقت الحاضر ، تتطلب معايير المحولات في الداخل والخارج التحكم في الرطوبة عند حوالي 40 جزء في المليون.
7. ما هي أهمية الإشراف على نقطة الوميض ل "زيت المحولات قيد التشغيل"؟
نقطة الوميض هي مؤشر أمان لعزل الزيت أثناء التخزين والاستخدام. خاصة بالنسبة للإشراف على زيت المحولات قيد التشغيل ، تعد نقطة الوميض عنصرا لا غنى عنه. يشير الانخفاض في نقطة الوميض إلى وجود مواد قابلة للاحتراق متطايرة في الزيت. غالبا ما يتم توليد هذه الهيدروكربونات منخفضة الوزن الجزيئي عندما يتم تحلل الزيت العازل في درجة حرارة عالية بسبب الفشل الجزئي للمعدات الكهربائية ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. لذلك ، يمكن العثور على الأجهزة الكهربائية في الوقت المناسب من خلال نقطة الوميض. ما إذا كان هناك خطأ في ارتفاع درجة الحرارة في المعدات ، بالنسبة للزيت المشحون حديثا إلى المعدات وبعد الإصلاح ، يمكن قياس نقطة الوميض معرفة ما إذا كان هناك زيت تقطير خفيف مختلط فيه. إذا كانت نقطة الوميض منخفضة جدا ، فستطلق المعدات الكهربائية النار أو حتى تنفجر. لذلك ، هناك مؤشرات صارمة للتحكم في نقطة الوميض في معايير النفط الجديدة لزيوت المحولات في مختلف البلدان. بشكل عام ، لا تقل النقطة المغلقة عن 140 درجة مئوية ، ولا تقل نقطة الوميض المفتوحة عن 145 درجة مئوية. كما يتم التحكم بشكل صارم في نقطة وميض "الزيت الجاري" ، ويجب ألا تكون قيمة الانخفاض لنقطة الوميض لكل قياس أقل بمقدار 5 درجات مئوية من القياس السابق.
8. ما هي نقطة التجمد ونقطة صب الزيت العازل؟ هل لهذا المؤشر أي تأثير على أداء الزيت العازل؟
نقطة تجمد الزيت العازل هي أعلى درجة حرارة عندما لا يتحرك مستوى الزيت. نقطة صب الزيت العازل هي أدنى درجة حرارة يتدفق عندها زيت الاختبار.
لذلك ، عندما تكون نقطة التجمد أو نقطة صب الزيت هي فقط درجة الحرارة القصوى التقريبية عندما يفقد الزيت سيولته.
9. ما تأثير اللزوجة الحركية على الزيت العازل؟
يستخدم زيت المحولات كوسيلة للعزل ونقل الحرارة في المحولات. يجب اختيار اللزوجة المناسبة للتأكد من أن الزيت له تأثير تبريد مثالي أثناء التشغيل على المدى الطويل ، وتحديد لزوجة معقولة في درجة حرارة منخفضة لضمان أن المحول يمكن أن يعمل بأمان عند توقفه عن التشغيل وإعادة تشغيله. . تؤثر اللزوجة المفرطة على نقل الحرارة ، والعكس صحيح ، تقلل من سلامة العمل. لذلك ، يتم تحديد متطلبات اللزوجة الحركية 0 درجة مئوية و 100 درجة مئوية في معيار زيت المحولات الأمريكي ASTM D3487 ، كما يتم تحديد اللزوجة الحركية 40 درجة مئوية أو -15 درجة مئوية (أو -30 درجة مئوية ، -40 درجة مئوية) في معيار IEC 296 الصادر عن متطلبات اللجنة الكهروتقنية الدولية. تؤثر اللزوجة المفرطة على نقل الحرارة ، والعكس صحيح ، تقلل من سلامة العمل.
10. لماذا التحكم في كثافة (أو الكثافة النسبية) للزيت العازل؟
ترتبط الكثافة (أو المقياس النسبي) بكل من تكوين الزيت ومخزون الماء. بالنسبة للزيت العازل ، فإن التحكم في كثافته يتحكم أيضا في كمية الماء في الزيت إلى حد ما ، خاصة لمنع المحولات التي تعمل في المناطق الباردة من الإغلاق المؤقت في فصل الشتاء دون طوفان جليدي. إذا كان هناك الكثير من الرطوبة في الزيت العازل ، فسوف تلتصق بلورات الجليد بالأقطاب الكهربائية عندما تكون درجة الحرارة منخفضة ، ولكن عندما ترتفع درجة الحرارة ، فإن بلورات الجليد الملتصقة بالأقطاب الكهربائية سوف تذوب وتزيد من الموصلية ، مما يسبب خطر التفريغ. يتم التحكم في كثافة الزيت العازل ، بشكل عام يجب أن يظهر أن الكثافة لا تزيد عن 895 كجم / م 3 عند 20 درجة مئوية.
11. ما هي أهمية تحديد القيمة الحمضية لاستخدام الزيت العازل؟
تشير القيمة الحمضية للزيت العازل إلى أن الزيت يحتوي على مواد حمضية ، أي القيمة الإجمالية للأحماض العضوية والأحماض غير العضوية. بشكل عام ، يتم التعبير عنه بعدد ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم المطلوب لتحييد المواد الحمضية في 1 غرام من الزيت العازل.
لا يحتوي زيت المحولات الجديد الذي لم يتم استخدامه على أي مواد حمضية تقريبا ، وقيمته الحمضية صغيرة جدا ، لكن الزيت سيتلامس حتما مع الأكسجين في الهواء تحت تخزين طويل الأجل ، خاصة بعد شحنه في المعدات الكهربائية وتشغيله ، وتلف الزيت بسهولة. الشيخوخه. في المرحلة المبكرة من الأكسدة ، يتم إنتاج الأحماض العضوية منخفضة الجزيئية بشكل رئيسي ، وتنتج الأكسدة الإضافية الأحماض العضوية عالية الجزيئية والمنتجات الحمضية. بعد وجود المواد الحمضية المختلفة المذكورة أعلاه في الزيت العازل ، سيتم تحسين الموصلية الكهربائية للزيت ، وسيتم تقليل الأداء العازل للزيت. يحدث تآكل المعادن. في حالة ارتفاع درجة حرارة التشغيل (أعلى من 80 درجة مئوية) ، يتم تعزيز تقادم مواد عزل ورق الألياف الصلبة ، وبالتالي تقصير عمر خدمة المعدات. تبلغ القيمة الحمضية لزيت المحولات غير المستخدم عموما 0.03 mgKOH / g ، ويتم التحكم في القيمة الحمضية لزيت التشغيل بحيث لا تزيد عن 0.1 mgKOH / g.
12. ما هي أهمية قياس قيمة الأس الهيدروجيني للزيت العازل أثناء التشغيل؟
بشكل عام ، لا تحتوي المحولات غير المستخدمة (الجديدة) على أي مواد حمضية تقريبا ، وقيمتها الحمضية منخفضة. قيمة الرقم الهيدروجيني في حدود 6 ~ 7. تستخدم قيمة الرقم الهيدروجيني بشكل أساسي للإشارة إلى مؤشر الحمض القابل للذوبان في الماء للزيت العازل.
وفقا للتحقيق في الموقع في بلدي ، وتحليل النفط لاختبار المحاكاة ونتائج اختبار الشيخوخة في المختبر ذي الصلة ، عندما تكون القيمة الحمضية لزيت المحولات قيد التشغيل أكبر عموما من 0.1 mgKOH / g ، وقيمة الرقم الهيدروجيني تساوي أو تقل عن 4.0 ، تزداد إمكانية هطول الأمطار الحمأة في زيت تشغيل المحولات. على العكس من ذلك ، يمكن لزيت المحولات أن يضمن بشكل أساسي التشغيل الجيد والموثوق به للمحول. عندما ترتفع قيمة الحمض إلى أكثر من 0.2 mgKOH / g أو تكون قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من 3.8 ، تتدهور جودة الزيت بشكل كبير ، وسيتم إنتاج المزيد من الحمأة. وينص على أن قيمة الرقم الهيدروجيني يجب أن تكون أكبر من 4.2.
13. ما هي أهمية قياس استقرار أكسدة المحولات؟
استقرار الأكسدة لزيت المحولات هو وضع كمية معينة من زيت الاختبار في حمام زيت ذي درجة حرارة ثابتة ، في وجود محفز نحاسي ، وتمرير الأكسجين ، والأكسدة المستمرة لمدة 164 ساعة ، ثم قياس قيمة الحمض والراسب المتولد. استخدم مؤشر استقرار الأكسدة لتقدير عمر خدمة الزيت.
نظرا لأن درجة حرارة زيت المحولات هي 60 ~ 80 درجة مئوية أثناء تشغيل المحول ، فإن درجة حرارة الزيت ستكون أعلى عندما يتم تحميله بشكل زائد. سوف يتلامس الزيت حتما مع الأكسجين أثناء الاستخدام طويل الأجل ، وبالتالي فإن الزيت سوف يشيخ ويولد الحمض أو الحمأة. ومع ذلك ، فإن الحمض سوف يؤدي إلى تآكل المواد المعدنية مثل النحاس والحديد المستخدمة في المعدات لتشكيل أملاح معدنية ، مما سيسرع من شيخوخة الزيت. ، تلتصق الحمأة المتولدة بالملف والأجزاء العازلة، مما يتسبب في انسداد القناة، وتسريع شيخوخة المادة العازلة الصلبة، والتأثير بشكل خطير على تبديد الحرارة، والتسبب في ارتفاع درجة الحرارة المحلية للملف في المحول، مما يؤدي إلى وقوع حادث.
لفترة طويلة ، يستخدم الناس مؤشر استقرار الأكسدة للتنبؤ بعمر خدمة المنتجات النفطية ، خاصة بالنسبة لزيت المحولات ، والذي يجب استخدامه لفترة طويلة. لأن المحول الكبير غالبا ما يحتاج إلى حقن عشرات الأطنان من النفط. عندما يتم تشغيل المعدات ، يكون للعمل الآمن والعادي والطويل الأجل تأثير مباشر على التشغيل العادي للاقتصاد والحياة الوطنيين. إذا كان الزيت يتمتع باستقرار أكسدة جيد ، فإن التغيير في الاستخدام صغير ، وعمر الخدمة طويل ، ولا يتم حفظ الزيت فقط. ، للحد من القوى العاملة والموارد المادية التي تستهلكها معدات الصيانة وضمان التشغيل العادي لمختلف الإدارات. لهذا السبب ، يولي الناس اهتماما كبيرا لمؤشر استقرار زيت المحولات.