Óleo de transformador

 

 

O óleo do transformador pode ser classificado por sua composição, propósito e desempenho. Os principais tipos incluem:

1.1 óleo de transformador de óleo mineral

O óleo do transformador de óleo mineral é um óleo isolante especializado projetado para transformadores e outros equipamentos elétricos. Ele serve principalmente como isolador elétrico, meio de resfriamento e proteção contra oxidação e corrosão.

 

1.1.1 Composição básica

O óleo do transformador de óleo mineral é derivado do óleo mineral (geralmente petróleo) e refinado por vários processos. Consiste principalmente em:

• Alcans: Hidrocarbonetos saturados com cadeias retas ou ramificadas, oferecendo alta estabilidade química.
• Cicloalcanos: Forneça excelente resistência a oxidação e boa fluidez de baixa temperatura.
• Hidrocarbonetos aromáticos: Apresentar em pequenas quantidades para aumentar a dissolução da impureza, embora quantidades excessivas possam reduzir a estabilidade da oxidação.

Processos avançados de refino (por exemplo, extração de solvente, hidrocracking) removem impurezas como compostos de enxofre, compostos de nitrogênio e óxidos, garantindo alta pureza e desempenho superior.

 

1.1.2 Propriedades -chave

O desempenho do óleo do transformador de óleo mineral afeta diretamente a eficiência e a vida útil dos transformadores. Suas principais características incluem:

Propriedades isolantes

• O óleo do transformador é um excelente isolador elétrico com alta resistência dielétrica (geralmente acima de 40 kV\/mm).
• Ele preenche as lacunas entre enrolamentos e componentes, impedindo arcos e falhas.

Propriedades de resfriamento

• O óleo mineral possui excelente condutividade e fluidez térmica, permitindo circular dentro do transformador e dissipar o calor gerado durante a operação.
• Garante transferência de calor eficiente, mantendo uma faixa de temperatura segura dentro do transformador.

Resistência a oxidação

• Com a adição de antioxidantes, o óleo mineral diminui a oxidação quando exposto ao ar, prolongando sua vida útil.
• A resistência a oxidação afeta a velocidade de envelhecimento e impede a formação de lodo e substâncias ácidas.

Fluidez de baixa temperatura

• Mantém boa fluidez em ambientes de baixa temperatura, garantindo a inicialização e operação normais em condições de frio.

Estabilidade química

• Resiste aos efeitos do calor, oxigênio, umidade e impurezas durante operação de longo prazo, mantendo o desempenho estável.

 

1.1.3 Classificação

O óleo do transformador de óleo mineral pode ser categorizado com base nos processos e desempenho de refino:

1. Óleo de transformador desinibido: Livre de aditivos antioxidantes.

• Vantagens: Econômico, adequado para ambientes com baixas temperaturas operacionais ou exposição limitada de oxigênio.
• Desvantagens: Menor estabilidade de oxidação, propenso a lodo e formação de ácido.

2. Óleo de transformador inibido: Contém antioxidantes (por exemplo, 2, 6- ditert-butyl-p-crresol).

• Vantagens: Estabilidade de alta oxidação e vida útil mais longa, adequada para operação de alta temperatura ou prolongada.
• Desvantagens: Um pouco mais caro.

 

1.1.4 Indicadores de desempenho

Abaixo estão alguns indicadores críticos de desempenho de óleo de transformador:

Indicador de desempenho	Método de teste	Valor ou intervalo padrão
Tensão de quebra	ASTM D1816\/D877	Maior ou igual a 40 kV
Viscosidade	ASTM D445	Menor ou igual a 12 mm²\/s (a 40 graus)
Ponto de inflamação	ASTM D92	Maior ou igual a 135 graus
Ponto de despejar	ASTM D97	Menor ou igual a -40 grau
Valor ácido	ASTM D974	Menor ou igual a 0. 03 mg koh\/g
Estabilidade da oxidação	IEC 61125	Geração de ácido e lodo controlado
Teor de umidade	ASTM D1533	Menor ou igual a 35 ppm

 

1.2 óleo de transformador de óleo sintético

Óleo de transformador sintéticoé um óleo de isolamento e resfriamento de alto desempenho, projetado especificamente para transformadores de energia e outros equipamentos elétricos. Seus componentes principais são óleos de base sintetizados artificialmente combinados com aditivos de alto desempenho. Esse tipo de óleo é usado principalmente em condições ambientais de alta tensão, ultra alta tensão ou severas e, devido ao seu desempenho superior, é frequentemente escolhido como um substituto para os óleos tradicionais de transformadores minerais.

 

1.2.1 componentes principais

Óleo de base sintética:

• Normalmente composto por ésteres sintéticos, hidrocarbonetos sintéticos ou polialfaolefinas.
• A estrutura molecular dos óleos de base sintética é uniforme, eliminando as impurezas comumente encontradas em óleos minerais, resultando em maior estabilidade química e desempenho de isolamento elétrico.

Aditivos:

• Antioxidantes:Aumente a resistência da oxidação e estenda a vida útil do serviço.
• Agentes antistáticos:Reduza os fenômenos de descarga.
• Agentes antifoaming:Minimize a formação de espuma, mantendo a pureza do petróleo.
• Agentes antienvelhecimento:Inibe a degradação do óleo causada por altas temperaturas ou oxidação.

 

1.2.2 Características de desempenho

Isolamento elétrico:

• O óleo do transformador sintético possui uma alta tensão de ruptura e baixa perda dielétrica, fornecendo excelentes propriedades de isolamento para garantir uma operação confiável do equipamento.

Excelente estabilidade térmica:

• O óleo sintético mantém suas propriedades físicas e químicas em ambientes de alta temperatura, resistindo à decomposição e formação de depósitos.

Desempenho de baixa temperatura:

• Normalmente, ele tem um ponto de vazamento baixo, permitindo que ele flua e opere normalmente em regiões frias, tornando -o adequado para condições climáticas extremas.

Resistência a oxidação:

• Devido à sua estrutura molecular uniforme e ao papel dos aditivos, o óleo sintético é menos propenso à oxidação, oferecendo uma vida útil mais longa e reduzindo a frequência de substituições de óleo.

Simpatia ambiental:

• Os óleos sintéticos são mais biodegradáveis ​​e alguns óleos baseados em ésteres sintéticos são classificados como óleos isolantes ecológicos.

Baixa volatilidade:

• O óleo sintético tem baixa volatilidade, reduzindo a perda causada pela evaporação do óleo.

 

1.2.3 Vantagens em comparação com o óleo mineral

Recurso	Óleo de transformador sintético	Óleo de transformador mineral
Estabilidade térmica	Excelente	Moderado
Isolamento elétrico	Mais alto	Mais baixo
Vida de serviço	Mais longo	Mais curto
Simpatia ambiental	Melhor, biodegradável	Média, não biodegradável
Desempenho de baixa temperatura	Superior, boa fluxabilidade	Pobre
Custo	Mais alto	Mais baixo

 

1.2.4 Indicadores de desempenho

O óleo do transformador sintético deve atender a rigorosos padrões técnicos e requisitos de desempenho. Abaixo estão os principais indicadores de desempenho:

Indicador de desempenho	Requisito ou descrição específica
Tensão de quebra	Maior ou igual a 70 kV (novo óleo)
Fator de dissipação dielétrica (DDF)	Menor ou igual a 0. 005 (a 90 graus)
Densidade (20 graus)	Menor ou igual a 0. 96 g\/cm³
Viscosidade cinemática (40 graus)	Menor ou igual a 10 CST
Ponto de flash (copo aberto)	Maior ou igual a 250 graus
Ponto de despejar	Menor ou igual a -40 grau
Estabilidade da oxidação	Menor ou igual a 0. 1 mg koh\/g (aumento do valor do ácido após 144 horas)
Capacidade de calor específico	~ 2. 0 kj\/(kg · k)
Condutividade térmica	~0.13 W/(m·K)
Oxidação Lifespan	Maior ou igual a 500 horas (em condições de teste padrão)
Biodegradabilidade	>60% (mais de 28 dias, por padrão da OCDE 301B)
Teor de umidade	Menor ou igual a 35 ppm (novo óleo)
Enxofre corrosivo	Não corrosivo (compatível com o padrão IEC 62535)

 

1.3 óleo de transformador de óleo vegetal

O óleo de transformador de óleo vegetal, também conhecido como óleo de transformador de éster natural ou óleo isolante à base de plantas, é um óleo isolante ecológico desenvolvido nos últimos anos. É derivado de óleos vegetais renováveis ​​e serve como substituto do óleo mineral tradicional em transformadores. O óleo do transformador de óleo vegetal é feito principalmente de óleos à base de plantas, como óleo de colza, óleo de soja, óleo de girassol ou óleo de palma, que são modificados quimicamente ou tratados fisicamente. Esse tipo de óleo isolante possui excelentes características ambientais e boa biodegradabilidade em condições de alta temperatura.

 

1.3.1 Propriedades e vantagens

Desempenho ambiental

• Fonte renovável: Os óleos vegetais são recursos renováveis, reduzindo a dependência de recursos fósseis limitados em comparação com o óleo mineral.
• Biodegradabilidade: A biodegradabilidade do óleo do transformador de óleo vegetal excede 90%, tornando -o muito menos prejudicial ao meio ambiente do que os óleos minerais tradicionais.
• Baixa toxicidade: O óleo vegetal não é tóxico e representa um risco mínimo para a água e a poluição do solo em caso de vazamento.

Desempenho térmico

• Ponto de flash alto: O óleo vegetal possui um ponto de flash e incêndio mais alto em comparação com o óleo mineral (normalmente acima de 300 graus), reduzindo o risco de incêndio devido ao superaquecimento.
• Excelente condutividade térmica: Transfere com eficiência o calor gerado durante a operação do transformador, mantendo a temperatura operacional do transformador.

Desempenho elétrico

• Propriedades isolantes superiores: O óleo vegetal tem uma alta tensão de ruptura, atendendo às necessidades de isolamento dos transformadores.
• Absorção de umidade: Comparado ao óleo mineral, o óleo vegetal pode absorver mais umidade, estendendo assim a vida útil do papel de isolamento do transformador.
• Estabilidade química
• Resistência a oxidação: Após a modificação apropriada, o óleo vegetal exibe melhor estabilidade oxidativa, prolongando sua vida útil.
• Baixa corrosividade: O óleo vegetal tem baixos efeitos corrosivos em metais e materiais de isolamento em transformadores, reduzindo os custos de manutenção.

 

1.3.2 Especificações técnicas

As especificações técnicas típicas do óleo de transformador de óleo vegetal (podem variar ligeiramente entre as marcas) são as seguintes:

Especificação	Valor típico
Ponto de flash (copo fechado)	>300 graus
Tensão de quebra (lacuna de 2,5 mm)	>50kV
Biodegradabilidade	>90%
Teor de água	<100ppm
Densidade (20 graus)	{{0}}. 92–0,96 g\/cm³

 

1.3.3 Limitações e desafios

Apesar de suas muitas vantagens, o óleo do transformador de óleo vegetal tem algumas limitações:

Custo mais alto: Os custos de matéria -prima e processamento do óleo vegetal são mais altos, levando a um preço de mercado mais alto em comparação com o petróleo mineral.

Baixo desempenho de baixa temperatura: O óleo vegetal tem menor fluidez a baixas temperaturas, exigindo melhorias de formulação ou a adição de depressores de ponto de vazamento para uso em regiões mais frias.

Estabilidade da oxidação: Embora melhore a modificação, sua estabilidade oxidativa ainda é menor que a do óleo mineral.

Aceitação técnica: Como o óleo mineral tem sido amplamente utilizado há muitos anos, levará tempo para o óleo do transformador de óleo vegetal obter uma aceitação mais ampla.

 

1.4 óleo de transformador de silicone

O óleo do transformador de silicone é um tipo especial de óleo isolante principalmente baseado em silicone (siloxano). O óleo de silicone é um polímero sintético composto de compostos de silício, oxigênio e hidrocarboneto, sendo o polidimetilsiloxano o tipo mais comum. Devido às suas propriedades químicas exclusivas e ao desempenho excepcional, o óleo do transformador de silicone é adequado para transformadores, transformadores de instrumentos ou outros equipamentos elétricos em aplicações especiais.

 

1.4.1 Componentes principais do óleo do transformador de silicone

• Cadeia molecular siloxano: A fórmula química do óleo de silicone normalmente envolve uma estrutura de corrente repetida de , oferecendo alta estabilidade.
• Aditivos: Dependendo da aplicação, antioxidantes, inibidores de corrosão e outros aditivos podem ser incluídos para melhorar o desempenho.

 

1.4.2 Principais recursos de desempenho

Altas propriedades de isolamento

• O óleo de silicone exibe excelente resistência dielétrica, tornando -o um meio isolante ideal para transformadores.
• Seu desempenho de isolamento permanece estável em condições de alta tensão.

Resistência excepcional alta e baixa temperatura

• A faixa de temperatura operacional do óleo do transformador de silicone é tipicamente de -50 a 200 graus, excedendo em muito o do óleo mineral.
• Mantém boa fluidez em ambientes de baixa temperatura, evitando problemas de congelamento.
• Em altas temperaturas, demonstra resistência superior à oxidação e degradação térmica.

Resistência à chama

• O óleo do transformador de silicone é não inflamável ou resistente à chama, com um alto ponto de inflamação (normalmente acima de 300 graus), oferecendo excelente segurança.
• É particularmente adequado para transformadores que exigem retardação de chama, como os em áreas urbanas ou usinas nucleares.

Resistência ao envelhecimento

• O óleo de silicone é altamente resistente ao calor e ao oxigênio, resultando em degradação mínima ao longo do tempo e uma vida útil mais longa.
• Gera menos substâncias ou depósitos ácidos, reduzindo a corrosão do equipamento.

Simpatia ambiental

• O óleo de silicone tem baixa toxicidade e tem um impacto ambiental mínimo em caso de vazamento, facilitando o gerenciamento e o descarte.

Alta estabilidade química

• O óleo de silicone é quimicamente inerte e resistente a reações com água, oxigênio ou impurezas.
• Seu desempenho permanece estável mesmo em ambientes úmidos e é menos provável que emulsifique.

 

 

 

Evite a degradação do óleo:

• Boa vedação: Verifique se o tanque de óleo do transformador e o sistema de circulação estão bem selados para evitar a entrada de ar e umidade.
• Evite altas temperaturas: Altas temperaturas prolongadas aceleram a oxidação do óleo; portanto, mantenha as temperaturas do óleo dentro de um alcance razoável.

Filtração regular de petróleo:

• Use o equipamento de filtração para remover impurezas, umidade e subprodutos de oxidação (como lodo) para manter a limpeza do óleo.
• A frequência de filtração de petróleo depende do status operacional do transformador, normalmente a cada seis meses a um ano.

Reposição ou substituição:

• Se os testes indicarem um declínio significativo de desempenho, considere a reabastecimento ou substituição de parte ou todo o óleo do transformador.
• O novo petróleo deve ser desgaseificado, desidratado e purificado antes da adição para atender aos requisitos de isolamento e resfriamento.

Manter níveis de petróleo:

• Verifique regularmente o nível do óleo, especialmente com mudanças sazonais ou flutuações de carga.

Impedir a contaminação:

• Evite introduzir impurezas, poeira ou umidade durante a manutenção.
• Use recipientes de armazenamento apropriados e ferramentas de transporte.

 

 

 

1. Escolha um bom selo de material

Manutenção e tratamento do transformador de vazamento, devem escolher alta resistência à temperatura, boas vedações de resistência ao óleo. O material de vedação mais usado na indústria de transformadores domésticos é a borracha nitrila, sua resistência ao óleo depende principalmente do teor de acrilonitrila na borracha nitrila, maior o teor de acrilonitrila, melhor a resistência ao óleo, maior a dureza, mais difícil de deformação. Em geral, a borracha nitrila com dureza Shaw entre 70 e 80 deve ser selecionada. Ao identificar a resistência ao óleo da junta, geralmente é necessário fazer o teste de envelhecimento da junta e o teste de compatibilidade com o óleo do transformador, mergulhe -o no óleo quente a 120 graus C por 168h e, em seguida, medem a taxa de mudança de peso, volume e dureza e selecione as partes de vedação com pouca deformação e alinhamento com o padrão.

 

2. Escolha válvula de borboleta de alta qualidade

Válvula de borboleta Escolha válvula de borboleta excêntrica de vácuo ZF80. Comparado com a válvula de borboleta comum, a válvula de borboleta excêntrica de vácuo foi bastante aprimorada na resistência mecânica e no acabamento da superfície, e a maior vantagem do produto é que o selo de camada dupla é usada na interface do flange do transformador, de modo a eliminar o vazamento de óleo na interface do transformador.

 

3. O uso de vazamento de soldagem elétrica

Para a porosidade, o orifício de areia deixado pela fundição do transformador, soldagem, juntas de soldagem, soldagem, rachadura, pode ser usado para soldagem.

O ponto de vazamento deve ser identificado antes de conectar a soldagem. Se o ponto de vazamento for pequeno, o ponto de vazamento poderá ser morto diretamente por soldagem elétrica. Se o ponto de vazamento for grande, ele deve ser preenchido com corda de amianto ou enchimento de metal primeiro e depois surgir em torno dele e depois usar eletrodo pequeno e soldagem rápida de arco de alta corrente.

 

4. Padronize o processo de substituição de peças de vedação

Para diferentes tipos e diferentes capacidades de transformadores, seja usando a conexão de flange ou a conexão rosqueada, a poeira e a ferrugem na superfície de conexão devem ser removidas antes de substituir as vedações. Após a limpeza das vedações, aplique o selante nos dois lados das vedações (geralmente 609 selante de líquido de polímero). Após o selante seca por um período de tempo, o solvente evapora. Prenda o flange e a conexão do parafuso.

 

5. Melhore o nível do processo de instalação, elimine o vazamento causado por métodos inadequados de instalação

Se a interface do flange for irregular ou deformada e desalinhada, corrija a interface primeiro. Se o desalinhamento for grave e não puder ser corrigido, corte o flange e solte -o novamente. Verifique se a interface é paralela. Ao instalar, a compressão de vedação é de cerca de 1\/3 de sua espessura é apropriada.

 

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Este método pode ser usado para pequeno vazamento e vazamento de gotejamento do transformador, e pode ser usado para conectar o vazamento da parede do tubo do radiador do transformador é fino e o ponto de vazamento não é adequado para a colheita de soldagem. Ao usar o bastão para conectar o vazamento, é necessário remover completamente o óleo, o couro de patente e o óxido na parte de entupimento para fazer com que o metal mostre sua cor natural. Em seguida, ajuste a cola de plugue de acordo com a proporção e conecte a parte de vazamento até que não vaze.