Welche Auswirkungen hat die Alterung der Isolierung auf Transformatoren?

Transformatoren sind wichtige Geräte im Stromnetz und ihr normaler Betrieb ist von entscheidender Bedeutung für die Gewährleistung der Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung. Das Isolationssystem ist ein wesentlicher Bestandteil von Transformatoren. Die Alterung der Isolierung hat jedoch zahlreiche Auswirkungen auf Transformatoren. Als Nächstes werden wir die entsprechenden Auswirkungen im Detail untersuchen.

Inhalt

●Rückgang der elektrischen Leistung

Mit zunehmendem Alter der Isolierung verringert sich ihr Isolationswiderstand. Dies bedeutet, dass der Leckstrom im Transformator zunimmt, was zu einer Verstärkung von Teilentladungsphänomenen führen kann. Die durch Teilentladungen erzeugte Energie beschleunigt die Alterung der Isolierung weiter und bildet einen Teufelskreis. Darüber hinaus können sich die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlustfaktor des gealterten Isoliermaterials ändern, was sich auf die elektrische Feldverteilung des Transformators auswirkt, seine Spannungsfestigkeit verringert, das Risiko eines Isolationsdurchschlags erhöht und so möglicherweise Kurzschlüsse auslöst, die die Stromversorgung ernsthaft beeinträchtigen.

●Verschlechterung der Wärmeableitungsleistung

Durch die Alterung der Isolierung können Probleme wie Risse und Abplatzungen in der Isolierschicht entstehen. Diese Probleme beeinträchtigen die Wärmeleitungskanäle im Transformator. Unter normalen Umständen trägt das Isoliermaterial zur gleichmäßigen Verteilung und Übertragung der Wärme bei. Die gealterte Isolierung kann die Wärme jedoch nicht effektiv an das Kühlmittel übertragen. Im Inneren des Transformators staut sich die Wärme, was zu einem Temperaturanstieg führt. Und die hohe Temperatur beschleunigt die Alterung des Isoliermaterials noch weiter. Gleichzeitig kann sich dadurch auch der Widerstand der Wicklungen erhöhen, wodurch mehr Wärme erzeugt und die Betriebseffizienz des Transformators verringert wird.

●Verringerung der mechanischen Festigkeit

Das gealterte Isoliermaterial wird brüchig. Während des Betriebs des Transformators kann die Isolierung durch mechanische Belastungen wie elektromagnetische Kräfte beschädigt werden. Insbesondere unter Umständen wie Kurzschlüssen kann die Isolierung den inneren Strukturen wie den Wicklungen keinen ausreichenden mechanischen Halt und Schutz mehr bieten, was zu Verformungen und Verschiebungen der Wicklungen führen kann, was den normalen Betrieb des Transformators weiter beeinträchtigt und sogar zu dauerhaften Schäden am Transformator führt.

Zusammenfassend

Die Auswirkungen der Alterung der Isolierung auf Transformatoren sind vielfältig und können hinsichtlich elektrischer Leistung, Wärmeableitung und mechanischer Festigkeit nicht ignoriert werden. Um den zuverlässigen Betrieb von Transformatoren sicherzustellen, müssen Energieunternehmen dem Problem der Alterung der Isolierung große Bedeutung beimessen und wirksame Überwachungs- und Wartungsmaßnahmen ergreifen, z. B. Parameter wie Isolationswiderstand und dielektrischer Verlust regelmäßig ermitteln, Anzeichen von Alterung der Isolierung rechtzeitig erkennen und behandeln, die Lebensdauer der Transformatoren verlängern und den stabilen Betrieb des Stromsystems sicherstellen.

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