고전압 변압기에 오일이 필요한 이유는 무엇입니까?

누군가 저압 변압기는 아크를 방지하기 때문에 오일이 필요하다고 말했습니다. 그러나 유전체 파괴 측면에서 공기가 가장 강하지 않습니까?

나는 대학의 수업에서 유전 상수가 증가함에 따라 파괴 전압이 감소한다는 것을 기억합니다. 이 올바른지?

3 가지 이유 : 부분 방전으로 이어지는 응축으로 인한 수분을 포함하여 훨씬 더 높은 전압 파괴, 열전도도 및 훨씬 더 낮은 오염물이 발생하여 건식 에폭시 유형보다 오일 모니터링 및 수리가 저렴합니다.

• 기름에서 이물질을 제거하기가 더 쉬워 질수록 더 복잡한 세 번째 이유를 추가했으며 점도는 물 분자에서 가연성 가스 인 수소를 방출하기에 충분한 에너지로 전도체를 치는 E- 필드에서 입자 가속의 에너지를 감소시킵니다.

• 드라이 트랜스포머는 5MVA 미만의 작은 공간을 차지하고, 더 조용하고, 더 안전하고, 일부 도시 지역에서 선호되지만, 효율성이 떨어지고, 비용이 더 많이 들고, Mica 테이프 및 에폭시 폴리머를 사용한 고가의 단열재에 의존하여 내 습성을 제공합니다. 건식 변압기는 수분 분자를 흡수하는 경향에 대항하여 파괴 전압을 급격히 저하시킵니다.

변압기 등급 오일은 유전체 파괴의 경우 공기보다 8 배 이상 25 배 이상 우수하며 [W / mK]에서 열 전도도가 6 배 이상 우수합니다.

전기 및 냉각 효율이 향상되어 주로 5MVA 초과의 오일이 사용됩니다. 냉각은 열점의 냉각, 열 확산 및 전기 절연에 필요합니다.

PD (Partial Discharge)는 오로라 나 코로나와 같은 플라즈마의 이온 흐름에 관한 것입니다. 충돌하여 배출을 일으키는 오염 물질이 필요합니다.

변압기 공장의 Nydas Transformer 오일에 대한 실험에서 25kV / mm를 초과했습니다. 일반적인 결과는 25 ~ 40kV입니다.

ppm 수준의 오염 물질을 제거하기 위해 더 비싼 공정으로 70kV / mm에 도달 할 수 있습니다. 5 천만 달러 이상의 기계를 구입할 수있는 기계를 사용하지만 청정실 환경에서 보이지 않는 오염 처리 및 공정 품질 관리에 대한 기술이 필요합니다.

테이퍼링 된 부드러운 모서리가있는 깨끗한 유리 비이커에서 초고 청정 (~ 2cm) 황동 플랫 전극이있는 약 1kV / s 램프로 테스트를 수행합니다.

공기와 마찬가지로, 이동 오염물과 압력 변화로 인해 부분 방전이 발생하여 절연체의 항복 전압 BDV가 변할 수 있습니다.

변압기 오일의 경우, 부분 배출은 또한 대형 탄화수소 사슬을 4 % 농도의 폭발성 임계 값이 더 낮은 H2로 분해합니다.

청정한 공기 파괴는 3kV / mm이며 더러운 습한 공기는 평평하고 평평한 <500V / mm이고 지점 간은 이러한 전압 임계 값의 약 1/3입니다.

초저 진공은 높은 BDV를 제공하지만 공기 중의 이온이 도체에 부딪 칠 때 분자 감소로 인해 항력 및 운동 에너지가 적어 지므로 부분 진공이 매우 낮습니다. (파첸 법 참조)

변압기 오일은 아크를 방지 할뿐만 아니라 작동 온도에서 변압기가 과열되는 것을 방지합니다.

그렇다면 전압 고장에 대해 공기가 가장 좋지 않습니까?

이에 대한 대답은 '아니요'입니다. 내 실험에 따르면 네 공기는 20,000 볼트의 전압에서 1 인치의 갭에서 전압 파괴가 있음을 보여줍니다. 그러나 변압기 오일의 전압 고장은 인치당 70,000 볼트입니다.

이렇게하면 두 도체로부터의 거리가 멀어 질수록 그 거리를 가로 질러 아크하는 데 필요한 절연 파괴 전압이 커집니다.

그렇다면 네가 맞습니다.

전선을 어떻게 제자리에 유지합니까? 공기가 도움이되지 않습니다. 기름에 적신 판지로 완성되었습니다.

또한 가스는 불쾌한 특성을 가지고 있습니다. 가스는 압력이 매우 낮아서 무작위로 이온화 된 원자가 전기장에 의해 쉽게 움직입니다. 가스 압력이 전압에 비해 충분히 낮은 경우, 이온 및 자유 전자가 재결합되기 전에 상대 전극에 도달하여 전도 채널을 갖게되고 전류 흐름의 열이 훨씬 더 많은 원자를 이온화합니다. 기름은 단순히 점도로이를 방지합니다.

가스와의 우수한 분리를 원한다면 고점도의 가스, 예를 들어 Sulfur hexafluoride와 같은 이온화하기 어려운 것을 사용해야했습니다.

냉각이 필요합니다. 그리고 깨끗한 공기는 단단합니다.

문제의 열쇠 는 변압기를 어디에 두는가입니다. 만약 그들이 실내에 있다면, 그것은 예리한 것이지만 실제로는 먼지, 눈, 습기 및 사람에게 알려진 다른 모든 환경 오염 물질로 가득 찬 파울 곳에 설치됩니다. 그리고 수십 년 동안 기본적으로 유지 보수되지 않은 서비스 수명을 제공해야합니다.

공기는 단열하기 위해서만있는 것이 아닙니다. 그들은 운모로 그것을 할 수 있습니다. 또한 동량의 구리 및 철에서 더 유용한 전류 정격을 얻을 수 있도록 변압기를 냉각시켜야합니다.

따라서 공기를 사용할 수 있지만 환경 문제로 인해 대기 공기를 교환하는 것은 불가능합니다. 따라서 그들은 질소 나 아르곤과 같은 다른 가스 일 수도 있지만, 제조시에 내부에 공기를 쏟아 부어 밀봉해야합니다.

다음 질문은 열 전달 유체 로서 재료의 열 효율입니다 . 열은 원자의 여기 레벨입니다. 중성자와 양성자는 열을 저장하지 않으므로 질량은 열을 저장하지 않으며 원자는 저장합니다. 기름은 공기보다 훨씬 원자 밀도가 높으며 액체입니다. 가열하면 오일이 팽창하기 때문에 (자동차의 계량 봉을 보면) 핫 오일은 차가운 오일보다 부피가 가벼워 중력이 상승하여 대류 순환을 유발합니다. 이것은 냉각 핀을 순환 시키도록 활용 될 수 있으므로 냉각수 펌프가 필요하지 않습니다.

오늘날 널리 사용되는 "건식 변압기"를 찾아보십시오. 우리 건물 근처의 거대한 야외 유틸리티 상자에 이것들 중 하나가 있습니다. 적어도 우리의 경우 변압기는 전원 극에 있지 않으므로 매우 작고 무게가 적을 필요가 없습니다. 여분의 철과 두꺼운 구리 권선이있는 무거운 xfrmr은 더 시원하게 작동하므로 냉각 오일 및 라디에이터 루프가 필요하지 않습니다. 또한 작은 크기가 큰 문제가 아닌 경우 EHT 권선을 저전압 측에서 멀리 떨어 뜨려서 에어 갭이 아크 파괴를 충분히 방지 할 수 있습니다.

뇌우시와 폭풍이 줄어드는 동안에는 변압기의 폭발 및 화재를 알 수 없습니다. 건식 변압기에는 이러한 고장 메커니즘이 없습니다.

위의 모든 대답은 훌륭하지만 많은 구형 변압기의 오일에 존재하는 다이옥신의 환경 적 이점은 언급하지 못했습니다.