Welche Auswirkungen hat die Alterung der Isolierung auf Transformatoren?

Transformatoren sind wichtige Komponenten im Stromnetz, und ihr ordnungsgemäßer Betrieb ist für die Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung von entscheidender Bedeutung. Das Isolationssystem ist ein wesentlicher Bestandteil von Transformatoren. Die Alterung der Isolation hat jedoch zahlreiche Auswirkungen auf Transformatoren. Im Folgenden werden wir die entsprechenden Auswirkungen genauer untersuchen.

Inhalt

●Rückgang der elektrischen Leistung

Mit zunehmendem Alter der Isolierung sinkt ihr Isolationswiderstand. Dies führt zu einem Anstieg des Leckstroms im Transformator, was zu einer Verstärkung von Teilentladungen führen kann. Die durch Teilentladungen erzeugte Energie beschleunigt die Alterung der Isolierung zusätzlich und bildet einen Teufelskreis. Darüber hinaus können sich die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlustfaktor des gealterten Isolationsmaterials verändern. Dies beeinflusst die elektrische Feldverteilung des Transformators, verringert dessen Spannungsfestigkeit, erhöht das Risiko eines Isolationsdurchschlags und kann somit Kurzschlüsse auslösen, die die Stromversorgung ernsthaft beeinträchtigen.

●Verschlechterung der Wärmeableitungsleistung

Die Alterung der Isolierung kann zu Problemen wie Rissen und Abplatzungen in der Isolierschicht führen. Diese Probleme beeinträchtigen die Wärmeleitkanäle im Transformator. Normalerweise 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 Transformator staut sich die Wärme, was zu einem Temperaturanstieg führt. Die hohe Temperatur beschleunigt die Alterung des Isoliermaterials zusätzlich. Gleichzeitig kann sich der Widerstand der Wicklungen erhöhen, wodurch mehr Wärme entsteht und die Betriebseffizienz des Transformators sinkt.

●Verringerung der mechanischen Festigkeit

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

Zusammenfassend

Die Auswirkungen der Isolationsalterung auf Transformatoren sind vielfältig und können hinsichtlich elektrischer Leistung, Wärmeableitung und mechanischer Festigkeit nicht ignoriert werden. Um einen zuverlässigen Betrieb von Transformatoren zu gewährleisten, müssen Energieversorgungsunternehmen der Isolationsalterung besondere Aufmerksamkeit schenken und wirksame Überwachungs- und Wartungsmaßnahmen ergreifen. Dazu gehören die regelmäßige Erfassung von Parametern wie Isolationswiderstand und dielektrischem Verlust, die rechtzeitige Erkennung und Behandlung von Isolationsalterungserscheinungen, die Verlängerung der Lebensdauer von Transformatoren und die Gewährleistung eines stabilen Betriebs des Stromnetzes.

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