Analiza vzrokov za čezmerne dielektrične izgube transformatorskega olja

Dielektrična izguba se nanaša na vsoto izgube polarizacije in izgube prevodnosti, ki jo povzroči transformatorsko olje pod delovanjem izmeničnega električnega polja. Faktor dielektrične izgube lahko odraža izolacijske lastnosti transformatorja, stopnjo staranja transformatorskega olja pod vplivom električnega polja, oksidacije in visoke temperature ter stopnjo onesnaženosti transformatorja s polarnimi nečistočami in nabitega koloida v olju. Med dolgotrajno uporabo transformatorja se lahko stanje delovanja transformatorskega olja odraža s preskusom faktorja dielektrične izgube.

• Med namestitvijo transformatorja pride do nečistoč, kot je prah v olju ali trdnih izolacijskih materialih. Po delovanju nekaj časa se koloidne nečistoče postopoma obarjajo. Premer transformatorskih koloidnih delcev je zelo majhen (običajno 10-gin-10 m) in difuzija je počasna, vendar ima določeno količino energije aktivnosti.
• Delci se lahko samodejno aglomerirajo in spreminjajo iz majhnih v velike. Je grobo disperzijski sistem v neravnotežnem nestabilnem stanju. Ko preseže koloidno območje, se transformator odloži zaradi gravitacije. Ko je duša v olju in usedlina presega 0,02 %, lahko prevodnost preseže običajno prevodnost medija za nekajkrat ali desetkrat, s čimer se poveča vrednost dielektrične izgube.

Z vidika strukture proizvodnje transformatorjev so nekateri proizvajalci transformatorjev preklicali čistilec olja (toplotni sifon) z vidika zmanjšanja puščanja olja v transformatorju, kar ima določen vpliv na povečanje faktorja dielektrične izgube transformatorskega olja. Če je transformator opremljen s čistilcem olja, je to koristno za stabilnost kakovosti izolacijskega olja. Lahko "izsesa" notranjo vlago izolacije med delovanjem transformatorja, izboljša električno delovanje izolacije in tako upočasni naraščanje vlage v izolaciji.

Mikrobna bakterijska okužba transformatorja je predvsem posledica infiltracije bakterijskih organizmov med namestitvijo in remontom. Transformator zaradi onesnaženja vsebuje vodo, zrak, karbonizirane snovi, organske snovi, različne minerale in elemente v sledovih v olju, kar predstavlja osnovne pogoje za rast, presnovo in razmnoževanje gliv.

Ker so mikroorganizmi bogati z beljakovinami in imajo koloidne lastnosti, je onesnaženje nafte z mikroorganizmi pravzaprav neke vrste mikrobno koloidno onesnaženje. Mikrobni transformatorski koloidi se napolnijo, kar poveča prevodnost olja, zato se poveča tudi izguba prevodnosti.

Transformatorsko olje je v popolnoma zaprtem telesu s pomanjkanjem kisika in brez svetlobe, mikroorganizmi v olju pa so anaerobni in fotofobni. Vrednost dielektrične izgube se bo zmanjšala, ko se faktor dielektrične izgube testira po dolgem obdobju shranjevanja, še posebej, če je v brezbarvni prozorni steklenici. Obremenitev, ki jo nosi transformator v različnih obdobjih, je različna in delovna temperatura olja je različna. Tudi hitrost razmnoževanja mikroorganizmov pri različnih temperaturah je različna. Temperatura olja je v razponu od 50 stopinj do 70 stopinj, stopnja reprodukcije pa je najhitrejša, zato se dielektrična izguba razmeroma hitro poveča. Zato ima temperatura velik vpliv na rast mikroorganizmov v olju in delovanje olja. Na splošno je faktor dielektričnih izgub pozimi relativno stabilen.

Obraba ali korozija bakrenih kovinskih komponent ohišja transformatorja (kot je obraba gredi oljne črpalke ali tekača, korozija izpostavljenih bakrenih vodnikov), močno pregrevanje ali vžig navitih bakrenih žic itd. bo povzročilo raztapljanje bakrovih ionov v olju povečajo koncentracijo bakrovih ionov v transformatorskem olju in povzročijo povečano dielektrično izgubo.

Čeprav se izolacijski materiali med proizvodnim procesom električne opreme, kot so transformatorji, posušijo, je v globoki plasti še vedno preostala vlaga. Če zaščitni ukrepi med transportom in namestitvijo niso ustrezni, bodo izolacijski materiali ponovno vlažni, dihalni sistem pa bo med delovanjem vstopil v vlago in prodrl v olje skozi površino olja. Poleg tega med delovanjem trdnega izolacijskega materiala transformatorja in transformatorja nastaja vlaga zaradi oksidacije in termičnega krekinga transformatorskega olja. Ko ima izolacijsko olje delovno temperaturo in je v njem raztopljen kisik, se pospeši njegova oksidacija, pri čemer nastanejo organske kisline in voda, zaradi česar bo vsebnost vlage v olju presegla standard. Pri čistem olju, ko je vsebnost vode v olju nizka (na primer 30 mg/L-40mg/L), to malo vpliva na dielektrično izgubo olja, ko pa je vsebnost vode v olju večji od 60 mg/L, se njegov faktor dielektrične izgube močno poveča.