معرفی عایق‌های مایع در برق قدرت

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، از عایق‌های مایع در ترانسفورماتور‌های قدرت، کلید‌های قدرت و خازن‌های فشار قوی استفاده میشود. همچنین در برخی از کابل هانیز از این نوع عایق استفاده می‌شود.

ویژگی مهم عایق‌های مایع:

-هدایت الکتریکی

-استقامت الکتریکی

-عدد عایقی

-استحکام گرمایی

-خاصیت چسبندگی

تخلیه الکتریکی عایق‌های مایع در دو نظریه بررسی می‌شوند.

۱- نظریه‌ای که شکست الکتریکی عایق‌های مایع را بررسی میکند که بر اساس همان مدل شکست الکتریکی گاز‌ها مطرح میشود.

۲- نظریه‌ای که ولتاژشکست الکتریکی مایعات را به علت وجود ذرات ناخالصی در آن‌ها، خیلی کمتر از عایق مایع خالص میدانند.

انواع مکانیزم شکست الکتریکی در عایق‌های مایع:

۱-مکانیزم شکست الکتریکی در عایق‌های مایع به علت ذرات ناخالصی جامد. در این حالت ذرات ناخالصی یک مسیر عبور جریان را تشکیل می‌دهند و باعث کاهش استقامت الکتریکی عایق می‌شوند.

۲-مکانیزم شکست الکتریکی مایع به علت وجود قطرات ناخالصی مایع در عایق

۳-مکانیزم شکست الکتریکی در عایق‌های مایع به علت وجود ذرات ناخالصی گاز

عوامل موثر بر شکست ولتاژ ناخالصی‌های مایع:

*وجود ناخالصی‌ها منشأ اصلی شکست الکتریکی در عایق‌های مایع می‌باشد. علاوه بر این ناخالصی ها، موارد دیگر همچون جنس الکترود‌ها، درجه حرارت عایق، فاصله‌ی بین الکترود‌ها و همین طور ولتاژ اعمالی به عایق و سرعت افزایش ولتاژ، همگی در ولتاژ شکست عایق تأثیر گذار است.

روغن‌ها:


روغن ترانسفورماتور علاوه بر خاصیت عایقی، خاصیت انتقال حرارت را نیز دارد لذا ترانس‌های نوع خشک (بدون روغن) هنوز در صنعت از نظر اقتصادی و رنج کاری مقرون به صرفه نیستند و اکثر ترانس‌ها از نوع روغنی می‌باشند. هنوز عایق خشکی به خوبی عایق مایع پیدا نکرده اند. روغن، گاز‌های داخل ترانس را در خود جمع می‌کند پس با نمونه گیری از روغن، میتوان به وضعیت ترانس پی برد.

ویژگی روغن ترانس:

_دارا بودن استقامت الکتریکی بالا

_غیر قابل اشتعال بودن

_ کم بودن غلظت روغن

_ بالا بودن مقاومت مخصوص

_کم بودن تولید اسید

_پایین بودن میل ترکیبی

_نقطه انجماد و نقطه جوش بالا داشته باشد. چون ممکن است ترانس در هر نقطه‌ای نصب شود بنابراین باید با توجه به شرایط محیط و دمای آن کار کند و یخ نزند و به جوش نیاید.

آزمایش روغن ترانس:

جهت جلوگیری از بروز خطرات و عیب‌های بزرگ در ترانسفورماتور‌ها از روغن ترانس‌ها به طور دوره‌ای نمونه گیری می‌شود و یکسری آزمایش بر روی آن‌ها انجام میگیرد. با توجه به نتایج این آزمایش‌ها میتوان تصمیم مناسبی برای روغن ترانس گرفت. (تعویض و یا تصفیه شود.)

برای تعمیر یا تصفیه روغن باید ترانس از مدار خارج شود. برای کاهش خطا تکرار آزمایش راه حل بسیار مناسبی است.

مهمترین آزمایشات:

-تعیین ولتاژ شکست روغن

-اندازه گیری درجه‌ی اسیدی روغن

-آنالیز گاز‌های حل شده در روغن

-اندازه گیری میزان رطوبت در روغن
- برسی ظاهر روغن
-اندازه گیری عدد عایق
-اندازه گیری نقطه اشتعال
-اندازه گیری نقطه‌ی انجماد

روغن ترانسفورماتور‌ها را با دو روش تصفیه می‌کنند یکی به روش فیزیکی و دیگری به روش شیمیایی. علت اصلی تصفیه روغن این است که حجم روغن در ترانس‌ها بسیار زیاد است و تعویض آن از نظر اقتصادی به صرفه نیست. بیشتر اوقات تصفیه به روش فیزیکی انجام می‌شود. تصفیه به روش شیمیایی هزینه بر است و فقط در دست شرکت‌های خاص می‌باشد. زمانی کاربرد دارد که رنگ روغن تغییر کند و کدر شود.

روغن ترانس به چهار روش تصفیه‌ی فیزیکی می‌شود.
-تصفیه از آب: در این حالت ابتدا روغن را در ظرف بزرگ می‌ریزند و در ته ظرف دریچه‌ای قرار میدهندتا از آن آب بتواند از روغن جدا شده و خارج شود. (آب از روغن سنگین‌تر است بنابراین در ته ظرف باقی می‌ماند.) بعد از آن روغن را حرارت میدهند تا رطوبت آن کاهش یابد.

- گریز از مرکز: با هم زدن روغن، میتوان ذرات جامد، که در روغن است، را از روغن جدا کرد.

استفاده از فیلتر‌های کاغذی: با عبور روغن از این فیلتر‌ها ذرات باقی مانده در روغن از این فیلتر‌ها عبور نمیکند. عیب این روش بالا بودن هزینه فیلتر کاغذی است.

- گاز زدایی: برای جدا کردن گاز‌های محلول در روغن به کار میرود به این صورت که روغن را به صورت پودر تحت فشار قرار می‌دهند و داخل محفظه خلاء قرار میدهنددر این حالت مولکول آب و گاز از روغن جدا میشود. این روش هم هزینه بر است.

اگر روغن اسیدی باشد یا به صورت لجن در آمده باشد و رنگ آن کدر شده باشد باید از این روش استفاده کنیم. در این صورت تصفیه فیزیکی کارایی ندارد و باید تصفیه شیمیایی انجام گیرد. این روش هزینه زیادی در بر دارد. این تصفیه روش‌های زیادی دارد که یکی از این روش‌ها، عبور روغن از خاک رنگ بُر است؛ که کدر بودن روغن و لجن روغن را از بین می‌برد.

 

منبع:وبلاک 1214