Kekuatan dielektrik minyak pengubah

Salah satu penunjuk utama yang mencirikan sifat penebat minyak transformer dalam amalan aplikasi mereka adalah kekuatan dielektrik mereka:

E = UNC / H

di mana Upr - voltan kerosakan; h ialah jarak antara elektrod.

Voltan pecahan tidak berkaitan secara langsung dengan kekonduksian tertentu, tetapi, seperti itu, sangat sensitif terhadap kehadiran kekotoran... Sekurang-kurangnya, perubahan dalam kelembapan dielektrik cecair dan kehadiran kekotoran di dalamnya (serta untuk kekonduksian) kekuatan dielektrik berkurangan dengan mendadak. Perubahan dalam tekanan, bentuk dan bahan elektrod dan jarak antara mereka mempengaruhi kekuatan dielektrik. Pada masa yang sama, faktor ini tidak menjejaskan kekonduksian elektrik cecair.

Minyak pengubah bersih, tanpa air dan kekotoran lain, tanpa mengira komposisi kimianya, mempunyai voltan kerosakan yang cukup tinggi untuk amalan (lebih daripada 60 kV), ditentukan dalam elektrod kuprum rata dengan tepi bulat dan jarak 2.5 mm di antara mereka. Kekuatan dielektrik bukanlah pemalar bahan.

Pada voltan hentaman, kehadiran bendasing hampir tidak memberi kesan ke atas kekuatan dielektrik. Secara amnya diterima bahawa mekanisme kegagalan untuk voltan kejutan (impuls) dan pendedahan jangka panjang adalah berbeza. Dengan voltan berdenyut, kekuatan dielektrik adalah lebih tinggi dengan ketara berbanding dengan pendedahan yang agak lama kepada voltan dengan frekuensi 50 Hz. Akibatnya, risiko lonjakan bertukar dan nyahcas kilat adalah agak rendah.

Peningkatan kekuatan dengan peningkatan suhu dari 0 hingga 70 ° C dikaitkan dengan penyingkiran lembapan daripada minyak pengubah, peralihannya daripada emulsi kepada keadaan terlarut dan penurunan kelikatan minyak.

Gas terlarut memainkan peranan penting dalam proses degradasi. Walaupun kekuatan medan elektrik lebih rendah daripada kemusnahan, pembentukan buih pada elektrod diperhatikan. Apabila tekanan berkurangan untuk minyak transformer tidak dinyahgas, kekuatannya berkurangan.

Voltan pecahan tidak bergantung pada tekanan dalam kes berikut:

a) cecair ternyahgas sepenuhnya;

b) tegasan kejutan (tanpa mengira pencemaran dan kandungan gas dalam cecair);

c) tekanan tinggi [kira-kira 10 MPa (80-100 atm)].

Voltan pecahan minyak transformer tidak ditentukan oleh jumlah kandungan air, tetapi oleh kepekatannya dalam keadaan emulsi.

Pembentukan air emulsi dan penurunan kekuatan dielektrik berlaku dalam minyak transformer yang mengandungi air terlarut dengan penurunan mendadak dalam suhu atau kelembapan relatif udara, serta dengan pencampuran minyak akibat desorpsi air yang terserap pada permukaan kapal.

Apabila menggantikan kaca dalam bekas dengan polietilena, jumlah air emulsi dinyahserap apabila mencampurkan minyak dari permukaan dan meningkatkan kekuatannya dengan sewajarnya. Minyak pengubah, disalirkan dengan teliti dari bekas kaca (tanpa kacau), mempunyai kekuatan elektrik yang tinggi.

Bahan kutub dengan takat didih rendah dan tinggi, membentuk penyelesaian sebenar dalam minyak pengubah, secara praktikal tidak menjejaskan kekonduksian dan kekuatan elektrik. Bahan-bahan yang membentuk larutan koloid atau emulsi dengan saiz titisan yang sangat kecil dalam minyak transformer (yang merupakan punca kekonduksian elektroforesis), jika ia mempunyai takat didih yang rendah, dikurangkan, dan jika takat didihnya tinggi, ia boleh dikatakan tidak menjejaskan kekuatan.

Walaupun jumlah bahan eksperimen yang besar, perlu diingatkan bahawa masih belum ada teori yang diterima umum mengenai pecahan dielektrik cecair, digunakan walaupun dalam keadaan pendedahan yang berpanjangan kepada voltan.

Pecahan dielektrik cecair tercemar kekotoran semasa pendedahan berpanjangan kepada voltan pada asasnya adalah pecahan gas kafan.

Terdapat tiga kumpulan teori:

1) terma, menjelaskan pembentukan saluran gas sebagai hasil pendidihan dielektrik itu sendiri di tempat tempatan meningkatkan ketidakhomogenan medan (gelembung udara, dll.)

2) gas, di mana sumber pereputan adalah gelembung gas yang terserap pada elektrod atau dilarutkan dalam minyak;

3) kimia, menerangkan pecahan akibat tindak balas kimia yang berlaku dalam dielektrik di bawah tindakan nyahcas elektrik dalam gelembung gas. Apa persamaan teori ini ialah pecahan minyak berlaku dalam saluran wap yang terbentuk oleh pengewapan dielektrik cecair itu sendiri.

Adalah dihipotesiskan bahawa saluran wap dibentuk oleh kekotoran didih rendah jika ia menyebabkan peningkatan kekonduksian.

Di bawah pengaruh medan elektrik, kekotoran yang terkandung dalam minyak dan membentuk larutan koloid atau mikroemulsi di dalamnya ditarik ke dalam kawasan antara elektrod dan dibawa ke arah medan. Sebilangan besar haba yang dilepaskan dalam kes ini, disebabkan oleh kekonduksian haba yang rendah dielektrik, dibelanjakan untuk memanaskan zarah kekotoran itu sendiri. Jika kekotoran ini adalah punca kekonduksian spesifik minyak yang tinggi, maka pada takat didih kekotoran yang rendah ia menguap, membentuk, jika kandungannya mencukupi, "saluran gas" di mana penguraian berlaku.

Pusat penyejatan boleh menjadi gelembung gas atau wap yang terbentuk di bawah pengaruh medan (akibat fenomena sekatan elektrik) disebabkan oleh kekotoran yang dilarutkan dalam minyak (udara dan gas lain, dan mungkin juga hasil pengoksidaan dielektrik cecair yang mendidih rendah. ).

Voltan pecahan minyak bergantung kepada kehadiran air terikat. Dalam proses pengeringan vakum minyak, tiga peringkat diperhatikan: I - peningkatan mendadak dalam voltan pecahan sepadan dengan penyingkiran air emulsi, II - di mana voltan pecahan berubah sedikit dan kekal pada tahap kira-kira 60 kV dalam kejutan standard, kemudian masa terlarut dan air terikat lemah, dan III - pertumbuhan perlahan tekanan minyak pereput dengan penyingkiran air terikat.