Cómo Restaurar Humedecido de Aislamiento en Transformadores en Ambientes Húmedos?

En Profundidad de la Comparación Entre el Aceite Caliente de la Circulación y Procesos de Secado al Vacío

Los ambientes húmedos son un gran enemigo de transformador de aislamiento de los sistemas. Cuando la humedad penetra aislante de cartón y el aceite aislante, se reduce significativamente su fuerza eléctrica y mecánica, rendimiento, que conduce a la descarga parcial o incluso una avería del aislamiento de los accidentes. Si usted observa una caída en la resistencia de aislamiento o un aumento en el factor de pérdida dieléctrica (Tanδ), eficiente y confiable de secado tratamiento se convierte en fundamental para la restauración de operación segura. En este artículo se proporciona una comparación detallada de los dos incorporar las técnicas de secado en caliente de la circulación de aceite y secado al vacío—explicando sus principios, características, y aplicable escenarios para ayudarle a tomar una decisión informada.

Contenido

1. El Diagnóstico exacto de Confirmar el Grado de Aislamiento de la Humedad es el Primer Paso

Antes de realizar cualquier proceso de secado, el diagnóstico preciso de la condición y el grado de aislamiento de la humedad es crucial, ya que determina la elección del método de secado y la configuración de parámetros.

1.1 Clave de Diagnóstico Parámetros y Estándares:

(1) Resistencia de Aislamiento (IR) y el Índice de Polarización (PI):

La medición de la resistencia de aislamiento entre devanados y los devanados a tierra es la más básica y la más rápida de detección del método (normalmente, mediante un 2.500 V o 5000V megaohmímetro). De acuerdo a la IEEE 43 estándar, el Índice de Polarización (PI = R10min / R1min) es más eficaz en la eliminación de los efectos de la temperatura y evaluar la actual condición de aislamiento. Un valor de PI por debajo de 2.0 es generalmente considerado como un claro signo de advertencia de humedecido o degradados de aislamiento.

(2) Factor de Pérdida Dieléctrica (Tanδ) y Capacitancia:

Mide mediante un puente de Schering o moderno automático de Tanδ los probadores. La humedad aumenta significativamente la Tanδ valor de aislamiento de celulosa (valores por encima de 0,5% indican posibles humedades, mientras que valores por encima de 1% sugieren severas de humedad). Monitoreo de la capacitancia de cambios ayuda a evaluar la uniformidad de la humedad o de los defectos localizados.

(3) el Contenido de Humedad en el Aceite:

Determinar con precisión el uso de la Karl Fischer coulometric método según IEC 60422 o ASTM D1533 (ppm). Mientras que el aceite de humedad no representan completamente sólido aislamiento de la humedad, los dos mantienen un equilibrio dinámico. El exceso de humedad en el aceite (p. ej., >25 ppm) es un indicador clave de la general, el aislamiento de la humedad.

(4) el Aceite de la Tensión de Ruptura (BDV):

Pure, dry oil has a very high breakdown voltage (>60 kV). Moisture and impurities significantly reduce BDV (<30 kV typically indicates dampness or contamination). Testing follows IEC 60156 or ASTM D1816.

1.2 Diagnóstico De Orientación:

Based on these parameters, you can determine whether dampness is superficial or deeply penetrated. Mild dampness (e.g., only oil moisture exceeds limits, PI close to 2) may be suitable for hot oil circulation. Moderate to severe dampness (PI significantly <2, Tanδ sharply elevated) strongly recommends vacuum drying.

2. Caliente el Aceite de la Circulación de Secado: Principios y el Análisis En Profundidad

2.1 Principio:

Utiliza climatizada (65-85°C), seco, de baja humedad en el aceite aislante (normalmente de un aceite de la unidad de procesamiento) circula continuamente en el interior del tanque del transformador. La seca, caliente, aceite de contactos humedecido aislamiento sólido (cartón, papel, botellas, bobinado de alambre de aislamiento), la transferencia de calor por conducción y convección. Esto calienta la humedad interna, el suministro de energía para la migración. Debido a la importante gradiente de humedad entre el aceite seco y húmedo de aislamiento, las moléculas de agua de forma espontánea se difunden desde la alta concentración de áreas (en el interior de la aislamiento) a baja concentración (áreas de circulación de aceite). La humedad es llevada por el aceite externo de vacío purificador de aceite (caliente, aspirado y filtrado) antes de ser bombeado de nuevo en el transformador.

2.2 Ventajas:

(1) operación Simple, equipos disponibles en el mercado: se basa Principalmente en el estándar de vacío de aceite de purificadores (con calefacción) y de la circulación de las tuberías, por lo que es fácil de implementar en el sitio.

(2)Lower operational risk: The process typically stays below the transformer’s rated oil temperature (<85°C), minimizing thermal stress on critical components like electromagnetic windings and reducing insulation aging risks.

(3) Costo-efectiva:No se necesita gran vacío en tanques o equipos complejos, haciendo que la mano de obra y gastos de alquiler significativamente más bajos que el secado al vacío.

2.3 Limitaciones:

(1) la eficiencia de Secado cuello de botella:eliminación de la Humedad de la velocidad está limitada por la difusión de las tasas en el aislamiento sólido. Flujo de aceite afecta principalmente a las capas superficiales, lo profundo de secado lento o incompleto, especialmente para espesor de aislamiento o apretadas liquidación de las áreas.

(2) Largo tiempo de procesamiento: el Logro de resultados ideales (especialmente en lo profundo de secado) puede tomar días o incluso semanas de circulación continua, que requiere interrupciones prolongadas del suministro eléctrico.

(3) la Dependencia de la calidad del aceite y de la capacidad de procesamiento:La sequedad de la circulación de aceite y la depuradora de la eficiencia impactan directamente en los resultados. Aceite degradado o procesamiento ineficaz puede dificultar la eficacia.

2.4 Mejores Aplicaciones: 

Leve humedad (por ejemplo, niveles elevados de aceite de la humedad, pero el aislamiento sólido permanece estable), el mantenimiento preventivo, complementaria de secado después de secado al vacío, o menores de secado durante la rutina de mantenimiento de aceite para transformadores grandes.

3. El Secado al vacío de Proceso: los Principios y el Análisis En Profundidad

3.1 Principio:Un gradual proceso físico centrado en el punto de ebullición de reducción y mayor difusión:

(1) fase de Precalentamiento: 

Utiliza aceite caliente de la circulación o de baja tensión de corriente en los devanados (rara vez de aire caliente) para calentar el núcleo de transformador (bobinados y aislamiento) de manera uniforme a 90-110°C. Esto proporciona energía de vaporización de la humedad sin eliminación significativa. Un calentamiento uniforme evita un sobrecalentamiento localizado.

(2) el Vacío de la deshidratación de la fase (core):

While maintaining temperature, a high vacuum (<100 Pa, ideally <10 Pa) is applied inside the transformer tank. This drastically lowers water’s boiling point.

Bases científicas para el punto de ebullición de reducción:
La presión de vapor saturado (P) y temperatura (T) de la relación se aproxima como:

ln(P) ≈ A – B/T

(donde a, B son constantes del material).
Bajo vacío, la reducción de la presión ambiental (P_env) disminuye la temperatura de ebullición (T_boil) donde P_sat = P_env.

Ejemplos:

(1) A presión atmosférica (101.3 kPa), el agua hierve a 100°C.
(2) A 1 kPa de presión absoluta, el punto de ebullición ≈7°C.
(3) A 0,1 kPa (100 Pa), punto de ebullición ≈-20°C.

Por lo tanto, a 90°C de la temperatura central y 100 Pa vacío, el agua líquida en el aislamiento de los poros violentamente vaporiza. Fundamentalmente, la migración de la humedad pasa de lento líquido de difusión a la rápida difusión de vapor y la impregnación de flujo.

El fuerte gradiente de presión (ultra-bajo vacío vs cerca de la presión atmosférica en el interior de aislamiento) unidades de vapor de las profundidades de la aislamiento para el tanque de espacio. Bombas de vacío de forma continua eliminar el vapor, el mantenimiento de la baja presión de vapor sostenido de secado. Esta fase se elimina la mayor parte de la humedad mucho más rápido que la circulación de aceite caliente.

3.2 Ventajas:

(1) de Profundidad y de secado completo: elimina Eficazmente la humedad de grosor o profundidad de aislamiento, el logro de niveles de humedad tan bajos como 0.5% (estándar de fábrica), la restauración de >90% de la eléctrica y resistencia mecánica.

(2) tiempo de secado más Rápido: Bajo ideal parámetros (temperatura, vacío), sequedad profunda suele completarse en los próximos días a la semana—mucho más rápido que el aceite caliente de la circulación severas de humedad.

(3) los resultados Cuantificables: eliminación de la Humedad de seguimiento se realiza a través del condensador de salida, de vacío, de estabilidad, de estaciones de trabajo y los criterios (por ejemplo, sin condensación durante horas con vacío estable).

3.3 Limitaciones:

(1) equipamiento de Alto nivel y las exigencias técnicas:Requiere de un gran vacío bombas rotativas de paletas + raíces), de precisión, sensores de vacío, compresores, calentadores de alta potencia, y juntas de estanqueidad. Los operadores necesitan experiencia.

(2) el aumento de los costos de los equipos:los Equipos de alquiler/compra y los gastos de mano de obra son mayores.

(3) un Estricto proceso de control:el calentamiento Desigual de riesgos de daños en el aislamiento; el vacío insuficiente o fugas de obstaculizar la eficiencia; la baja de sellado permite que la humedad de la re-entrada. Un riguroso seguimiento es esencial.

(4) los riesgos de Seguridad: Alta temperatura y vacío reto tanque de la integridad estructural y de estanqueidad.

4. ¿Cómo Elegir el Método de Secado?

La decisión depende de que el diagnóstico preciso de la humedad de la gravedad y la evaluación de las condiciones del lugar:

4.1 Priorizar el secado al vacío para:

(1) Confirmed moderate-severe dampness: PI << 2.0, Tanδ >> 1%, high oil moisture with solid insulation degradation.

(2) Crítica o grandes transformadores de potencia: Donde el máximo aislamiento de recuperación y la fiabilidad a largo plazo no son negociables.

(3) Previsto reparaciones o nuevas instalaciones: procedimiento Estándar para restaurar como nuevo aislamiento.

(4) Grave de la entrada de agua o prolongado con la alta humedad de la exposición:la Profunda penetración de humedad.

4.2 Considerar la circulación de aceite caliente para:

(1) Leve humedad con la flexibilidad del tiempo de inactividad: Sólo el aceite de parámetros están fuera, PI ≈ 2.0, ligera Tanδ lugar, y el tiempo suficiente de secado lento.

(2) Post-vacío suplemento: Después de secado al vacío, bañera de circulación de aceite de los saldos de aceite-papel de la humedad y elimina los residuos.

(3) los Recursos o las limitaciones del sitio: Falta de equipo de vacío o en condiciones inadecuadas.

Recordatorio clave: la supervisión de un Profesional, el estricto control de los parámetros, y el extremo de emitir un juicio crítico. Una configuración incorrecta, fugas de vacío, o terminación prematura puede causar una falla o daño. Siempre participar cualificado, con experiencia y proveedores de servicios.

En Resumen

La humedad de la amenaza para el transformador de aislamiento no puede ser ignorado. La elección entre la circulación de aceite caliente y vacío de secado depende de la humedad de la profundidad y la gravedad. Caliente el aceite de la circulación, con su simplicidad y bajo riesgo, trajes de leve a condiciones de humedad o de atención preventiva. Para los moderados-severos casos o estándar de fábrica de la recuperación, el secado al vacío es el estándar de oro—su basado en la física de la eficiencia (punto de ebullición de reducción de la presión controladas por difusión) garantiza la fiabilidad a largo plazo.

Cuando se enfrenta a un aislamiento de la humedad, llevar a cabo pruebas exhaustivas (IR/PI, Tanδ, aceite, humedad, etc.), uso de datos para evaluar la gravedad, y consultar a los ingenieros profesionales. Alinear el método con su transformador de la condición, las limitaciones del sitio, y el presupuesto para salvaguardar su poder activos.

Contacto

LuShan, est. En 1975, es un Chino fabricante profesional que se especializa en los transformadores de potencia y reactores de más de 50 años. Los productos principales son transformador monofásico, trifásico de transformadores de aislamiento, transformador eléctrico, transformador de distribución, el paso hacia abajo y paso transformador de baja tensión del transformador, transformador de alto voltaje, transformador de control, transformador toroidal, R-transformador con núcleo; DC inductores, CA reactores, filtrado de reactor de línea y de carga del reactor, estrangulaciones, el filtrado de los reactores y de los intermedios, de alta frecuencia de los productos.

Nuestros transformadores de potencia y reactores son ampliamente utilizados en las 10 áreas de aplicación: rapid transit, maquinaria de construcción, energía renovable, de fabricación inteligentes, equipos médicos, la mina de carbón de la explosión de la prevención, el sistema de excitación, de vacío, de sinterización(horno), aire acondicionado central.

Saber más acerca de transformadores de potencia y reactores: www.lstransformer.com.

Si desea obtener soluciones personalizadas para transformadores o reactores, póngase en contacto con nosotros.
WhatsApp：+86 13787095096
Correo electrónico: marketing@hnlsdz.com