油入変圧器コアの絶縁はどのように維持されるのでしょうか?

油入変圧器コアの紹介

油入変圧器コア 放熱性と絶縁性に優れているため、電力システムに広く使用されています。変圧器油は冷却剤として機能するだけでなく、コアと巻線に電気絶縁も提供します。適切な絶縁を維持することは、安全な動作を確保し、故障を減らし、変圧器の寿命を延ばすために重要です。油入変圧器の部品、機構、保守手順を理解することは、電力技術者や保守担当者にとって不可欠です。

絶縁に影響を与える成分

油入変圧器の絶縁は、コア、巻線、絶縁紙、変圧器油といったいくつかの重要なコンポーネントによって決まります。各部品は電気的破壊や熱劣化を防ぐ役割を果たします。通常および異常な動作条件下で最適な断熱性能を維持するには、高品質の材料、適切な設計、適切な冷却が必要です。

変圧器のコアと巻線

コアは通常、渦電流損失を低減するために積層シリコン鋼で作られ、巻線はワニスまたは含浸紙で絶縁された銅またはアルミニウムの導体で構成されます。巻線間および巻線とコア間を適切に絶縁することで、短絡や部分放電が防止されます。定期的な検査は、熱的および機械的ストレスによって引き起こされる絶縁体の摩耗や変形を検出するのに役立ちます。

絶縁紙とプレスボード

巻線の周囲とコア部分の間には、紙とプレスボードの絶縁材が使用されています。これらの材料は、湿気、熱老化、油汚染に非常に敏感です。乾燥を維持し、オイルを適切に含浸させることが重要です。監視および処置を行わないと、時間の経過とともに絶縁劣化が絶縁耐力の低下や破壊の可能性を引き起こす可能性があります。

絶縁における変圧器油の役割

変圧器油は、変圧器を冷却し、電気絶縁を提供するという 2 つの目的があります。オイルの絶縁強度により、導体間および接地されたコアへの絶縁破壊が防止されます。オイルの品質は断熱性能に直接影響します。不純物、湿気、経年劣化により絶縁耐力が低下する可能性があるため、定期的なオイルのテストとメンテナンスが不可欠です。

変圧器油の種類

鉱物油は、入手しやすさ、熱安定性、費用対効果の点から、最も一般的な絶縁媒体です。シリコーンやエステルベースの液体などの合成油は、耐火性と生分解性が向上します。オイルの選択はメンテナンス手順に影響を与え、合成オイルは通常、より慎重な取り扱いと監視が必要になります。

絶縁の監視とテスト

絶縁を維持するには、変圧器の油と固体絶縁の両方を定期的に監視し、テストする必要があります。湿気、汚染物質、劣化を早期に検出することで、致命的な故障が防止され、信頼性が確保されます。

油の試験手順

通常のオイル検査には、絶縁耐力、水分含有量、酸性度 (中和価)、および溶存ガス分析 (DGA) の測定が含まれます。絶縁耐力試験により、オイルが故障することなく動作電圧に耐えられることが確認されます。水分測定は絶縁劣化の可能性を示し、DGA は変圧器内の電気的または熱的故障の初期兆候を検出します。

• 絶縁破壊電圧測定
• カールフィッシャー滴定を使用した水分含有量の測定
• オイルの老化を監視するための酸性度および中和試験
• 過熱やアーク放電を検出するための溶存ガス分析

固体絶縁モニタリング

紙とプレスボードの断熱材は注意深く監視する必要があります。部分放電試験、絶縁抵抗測定、および目視検査により、絶縁破壊の初期の兆候を検出します。大型変圧器では、オンライン センサーで水分レベルと温度勾配を継続的に監視し、潜在的な問題を保守チームに警告できます。

予防保守の実践

予防メンテナンスにより、絶縁体の寿命と変圧器の信頼性が保証されます。技術には、油の濾過、除湿、定期検査が含まれます。汚染物質、水分、酸化生成物がオイルから除去され、誘電特性が回復し、冷却効率が向上します。

油の濾過と精製

油の濾過には、変圧器油を真空脱水機、脱気ユニット、活性炭フィルターに通して水、ガス、粒子状物質を除去することが含まれます。定期的に濾過することでオイルの品質が回復し、絶縁寿命が長くなります。浄化は、変圧器の設置後、またはシステムに空気や湿気が導入されるメンテナンス手順の後に特に重要です。

温度と冷却の管理

高温では絶縁体の劣化が促進されます。オイルの循環、ラジエーターの効率、周囲温度の監視を通じて適切な冷却を維持することが重要です。過熱により油と紙の両方の絶縁が劣化し、絶縁耐力が低下し、故障の危険性が高まります。

湿度制御と除湿

油中の水分や固体絶縁体は、誘電性能を大幅に低下させます。呼吸システム、シリカゲルブリーザー、真空脱水技術により、オイルとプレスボードから水分が除去されます。乾燥手順により、水分レベルが臨界しきい値以下に維持され、断熱材の完全性が維持されます。

記録の保管と検査のスケジュール

断熱材を効果的に維持するには、オイルテスト、温度データ、水分測定値、およびメンテナンス活動の詳細な記録が必要です。検査スケジュールは、変圧器のクラス、負荷プロファイル、および環境条件に基づいて実行する必要があります。予知保全戦略では、オイルと絶縁の状態の傾向を特定することで、予期せぬ故障を防ぐことができます。

結論

油入変圧器コアの絶縁を維持することは、安全性、信頼性、および動作寿命にとって非常に重要です。油、固体絶縁、監視システムの役割を理解し、予防保守を実践することで、オペレータは故障を最小限に抑え、変圧器の耐用年数を延ばすことができます。定期的なオイル検査、ろ過、水分管理、温度管理、および定期検査が、効果的な断熱メンテナンス戦略の根幹を成しています。