Mengapa Transformers Terendam dalam Minyak?

Dalam jaringan yang luas dan rumit dari jaringan listrik, dari pembangkit listrik ke gardu distribusi lokal, seseorang akan secara konsisten menemukan peralatan yang kritis: Transformator Minyak Terendam . Pertanyaan umum dari orang -orang di luar bidang teknik listrik adalah mengapa perangkat penting ini diisi dengan ribuan liter minyak mineral. Jawabannya terletak pada kombinasi fisika mendasar dan rekayasa praktis, terutama berpusat pada isolasi dan pendinginan.

Fungsi utama: isolasi listrik
Pada intinya, transformator berisi belitan primer dan sekunder melingkar di sekitar inti baja laminasi. Saat beroperasi, belitan ini membawa listrik pada tegangan yang sangat tinggi, kadang -kadang melebihi ratusan ribu volt. Potensi listrik antara belitan ini dan tangki ground transformator sangat besar.

Udara adalah isolator yang buruk pada tingkat dan jarak tegangan ini. Untuk mencegah busur listrik bencana atau sirkuit pendek antara komponen, diperlukan media isolasi superior. Minyak transformator, minyak mineral yang sangat halus, memiliki kekuatan dielektrik yang sangat baik - secara signifikan lebih tinggi dari udara. Dengan merendam inti dan belitan, minyak secara efektif mencegah kerusakan listrik, memastikan komponen internal diisolasi dengan aman satu sama lain dan selungkup transformator.

Peran sekunder kritis: disipasi panas
Transformer tidak 100% efisien. Energi hilang terutama karena panas karena kerugian resistif pada belitan (kerugian I2R) dan kerugian magnetik pada inti (arus eddy dan histeresis). Panas ini harus dihilangkan secara terus menerus untuk mencegah panas berlebih, yang dapat menurunkan kertas isolasi di sekitar belitan dan pada akhirnya menyebabkan kegagalan transformator.

Transformer yang direndam minyak memanfaatkan kapasitas termal tinggi minyak dan sifat konvektif untuk pendinginan. Saat minyak yang bersentuhan dengan inti dan belitan memanas, ia menjadi kurang padat dan naik. Wastafel minyak yang lebih dingin dan lebih padat untuk menggantikannya. Siklus konveksi alami ini menggerakkan panas ke sirip radiator eksternal transformator, di mana ia dihilang ke udara di sekitarnya. Dalam transformator yang lebih besar, proses ini sering dibantu oleh pompa dan kipas untuk meningkatkan sirkulasi dan kapasitas pendinginan.

Manfaat pelindung dan diagnostik tambahan
Minyak melayani beberapa fungsi penting lainnya:

Pelestarian inti dan belitan: Minyak menciptakan lingkungan yang melindungi kertas internal dan isolasi berbasis selulosa dari kelembaban dan oksigen, yang dapat menyebabkan korosi dan mengurangi sifat isolasi dari waktu ke waktu.

Penindasan busur: Dalam hal terjadi busur listrik internal, minyak membantu memadamkan busur dan mencegah propagasi yang berkelanjutan, meskipun peristiwa semacam itu biasanya menghasilkan gas yang menunjukkan kesalahan serius.

Pemantauan Kondisi: Minyak itu sendiri bertindak sebagai cairan diagnostik. Dengan secara teratur mencicipi dan menganalisis minyak, teknisi dapat menilai kesehatan transformator. Mereka dapat menguji:

Kekuatan dielektrik: Untuk mengkonfirmasi kemampuan isolasi tetap tinggi.

Kadar air: Saat kelembaban mengurangi sifat isolasi.

Analisis gas terlarut (DGA): Kehadiran dan konsentrasi gas spesifik yang dilarutkan dalam minyak (seperti hidrogen, metana, dan asetilena) adalah indikator utama yang berkembang, seperti overheating, pelepasan parsial, atau melengkung.

Pertimbangan dan pemeliharaan
Meskipun sangat efektif, penggunaan minyak memperkenalkan pertimbangan khusus. Minyak harus tetap bebas dari kelembaban dan kontaminan partikulat untuk mempertahankan sifat isolasi. Selain itu, sebagai zat yang mudah terbakar, langkah-langkah harus dilakukan untuk mengandung minyak dan mengelola risiko kebakaran, seperti memasang dinding ledakan, sistem penindasan kebakaran, atau menggunakan ester sintetis yang kurang mudah terbakar di daerah berisiko tinggi.

Pemeliharaan rutin, termasuk pengujian minyak, penyaringan, dan inspeksi berkala, karenanya wajib untuk memastikan keandalan jangka panjang dan keamanan transformator oli yang direndam.

Praktek transformer yang terendam dalam minyak bukanlah artefak historis tetapi solusi yang terus-menerus dan direkayasa dengan baik untuk tantangan kembar isolasi dan manajemen termal. Transformator yang direndam minyak tetap merupakan landasan infrastruktur listrik modern karena keandalan, efisiensi, dan data diagnostik yang terbukti yang diberikan minyaknya, memastikan transmisi yang stabil dan berkelanjutan dan distribusi tenaga listrik.