Кой има по-дълъг живот, сух трансформатор или маслен трансформатор?

В електроенергийната система трансформаторите се считат за "сърцето" и са незаменимо ключово оборудване. Сред тях сухите трансформатори и маслените трансформатори са двата най-често срещани типа. Неговият експлоатационен живот е пряко свързан със стабилността и възвръщаемостта на инвестицията на захранващата система. Много потребители ще бъдат загрижени за един въпрос, когато избират трансформатор: Кой има по-дълъг живот, сух трансформатор или потопен в масло трансформатор?

Отговорът е: При нормални условия на проектиране и работа и поддръжка, теоретичният живот на маслените трансформатори обикновено е по-дълъг от този на сухите трансформатори. Но това не е абсолютно. Действителният живот зависи от изолационната система, метода на разсейване на топлината, работната среда и нивото на поддръжка.

След това характеристиките на живот на тези два трансформатора ще бъдат подробно анализирани от аспектите на принципите на проектиране, работната среда, изискванията за поддръжка и т.н.

I. Разлики в принципа на работа и структурата

• Сух трансформатор: разчита на въздух или твърди изолационни материали (като епоксидна смола) за изолация и разсейване на топлината. Не съдържа запалими течности. Обикновено се използва на закрито или на места с високи изисквания за противопожарна защита.

• Потопен в масло трансформатор: Използване на изолационно масло (като минерално масло) като изолациялация и охлаждаща среда, той има висока ефективност на разсейване на топлината, но съществува риск от изтичане на масло и запалимост. Използва се предимно на открито или в големи подстанции.

II. Анализ на факторите, влияещи върху продължителността на живота

(1) Стареене на изолацията

• Сух трансформатор: Изолационни материали (като епоксидна смола. След като епоксидната смола развие микропукнатини поради термично разширение и свиване, изолационните характеристики е трудно да се възстановят след навлизане на влага), той лесно старее, когато е изложен на топлина, влага или замърсяване за дълго време и продължителността на живота му се влияе силно от температурата и влажността на околната среда.

• Маслен трансформатор:

Изолационната хартия е била напоена с масло за дълго време и има силна устойчивост на влага и окисление. Изолационното масло постепенно ще се влоши под действието на висока температура и кислород, но стареенето може да се забави чрез редовно филтриране или смяна на маслото.

(2) Разсейване на топлината и повишаване на температурата

• Сух трансформатор: разчита на естествено въздушно охлаждане или вентилаторно принудително въздушно охлаждане и ефективността на разсейване на топлината е много по-ниска от масленото охлаждане. Капацитетът на разсейване на топлината е слаб и дългосрочната работа при претоварване може лесно да доведе до прегряване на изолацията и да съкрати експлоатационния живот.

• Маслен трансформатор: Разчитайки на минерално масло или синтетично естерно изолационно масло за циркулиращо разсейване на топлината с висока ефективност, топлопроводимост много по-висока от тази на въздуха, силна способност да издържа на краткотрайно претоварване и добър контрол на повишаването на температурата.

(3) Приспособимост към околната среда

• Сух трансформатор: Страхува се от влага и прах, подходящ за чиста и суха вътрешна среда.

• Потопен в масло трансформатор: има високо ниво на защита и може да се адаптира към външни влажни и замърсени среди, но изтичането на масло може да замърси околната среда.

III. Типично житейско сравнение

• Сух трансформатор: В идеална среда (контролирана температура и влажност, без претоварване), проектният живот обикновено е 20-30 години. Действителният живот се влияе значително от нивата на поддръжка.

• Потопен в масло трансформатор: Типичният проектен живот обикновено може да достигне 20 до 30 години, а при стандартна експлоатация и поддръжка може да достигне 30 до 40 години или дори повече. Много маслени трансформатори, които са били в експлоатация повече от 50 години, все още се използват, но изискват редовна поддръжка (като тестване на масло, проверка на уплътнението).

IV. Поддръжка и цена

• Сухи трансформатори: Поддръжката е проста и не е необходимо да се работи с изолационно масло, но е важно изолаторите да са чисти и защитени от влага. След като изолацията е сериозно остаряла, тя често може да бъде заменена само като цяло.

• Потопен в масло трансформатор: Качеството на маслото, условията на уплътнение и втулка трябва да се наблюдават редовно и разходите за поддръжка са високи, но добрата поддръжка може значително да удължи живота. Не е необичайно старите маслени подстанции да продължат да работят 10 до 15 години след техническа трансформация.

V. Ключови променливи, влияещи върху действителната продължителност на живота

В допълнение към структурните разлики, при същите условия животът на маслените трансформатори обикновено е по-дълъг от този на сухите трансформатори. Това е така, защото разсейването на топлината и стабилността на изолацията на изолационното масло са по-добри от тези на твърдите материали, а потопената в масло структура не е чувствителна към влиянията на околната среда. Реалната продължителност на живота обаче зависи от редица фактори:

1. Скорост на натоварване и условия на претоварване

Дългосрочната работа над 80% до 90% от номиналния капацитет ще съкрати значително живота на двата трансформатора.

2. Условия на работната среда

• Влошаване след потапяне в масло: Подземна влажна и химически корозивна среда ще ускори стареенето на уплътненията и влошаването на качеството на маслото.

• Сух трансформатор: Прах, солен спрей и среда с висока влажност могат лесно да доведат до повърхностно пълзене и влошаване на изолацията.

3. Ниво на поддръжка

• Промени на маслото чрез потапяне: Редовното тестване на маслото, проверките на уплътненията и поддръжката на охладителната система са ключови.

• Сух трансформатор: Фокусът е върху почистването и отстраняването на прах, поддръжката на вентилатора за контрол на температурата и вентилацията на околната среда.

VI. Как да изберем?

При избора на трансформатор животът е само един от факторите и трябва да се разглежда изчерпателно:

Изберете потопен в масло тип, който е по-подходящ за:

• Сценарии, които изискват продължителна непрекъсната работа, голямо натоварване и външен монтаж;

• Проекти, които изискват дълъг период на възвръщаемост на инвестицията (>20 години);

• Потребители, които имат професионален екип за експлоатация и поддръжка и могат да приемат редовна поддръжка.

Изберете сух чейнджър, който е по-подходящ за:

• Високи противопожарни изисквания, монтирани на закрито или в гъсто населени места;

• Искате без поддръжка, с нисък риск от пожар, щадящи околната среда и без масла;

• Товарът е относително стабилен и не работи при екстремно претоварване.

VII. Заключение

В обобщение, маслените трансформатори издържат по-дълго при идеална поддръжка, но сухите трансформатори също могат да осигурят дългосрочна стабилност в специфични среди. Потребителите трябва да правят избор въз основа на действителните нужди, условията на околната среда и възможностите за поддръжка и да настояват за редовна проверка и поддръжка, за да удължат наистина експлоатационния живот на трансформатора. В действителните проекти, вместо просто да сравнявате продължителността на живота, е по-добре да се съсредоточите върху: дали моделът е избран според действителните условия на работа + дали е установена стандартизирана система за работа и поддръжка.

Ето защо все повече и повече проекти ще извършват оценка на жизнения цикъл на трансформатора (LCA) на ранен етап, вместо просто да гледат първоначалната цена.