Het geheim van je transformator: het verouderingsproces van isolatieolie en hoe dit de isolatie van vermogenstransformatoren beïnvloedt (en tips voor verouderingsevaluatie!)

Deze unieke transformatorolie lijkt namelijk op de levensader van je energietransformator. Het koelt de boel niet alleen af, het zorgt ook voor vitale isolatie. Maar er zit een addertje onder het gras: deze transformatorolie blijft niet permanent ideaal. Het ondergaat een verouderingsproces, net als alles. Het is ongelooflijk belangrijk om deze veroudering van transformatorolie te begrijpen. Waarom? Omdat het je in de toekomst grote problemen en geld kan besparen. Als de olie bederft, kan dit het isolatiepapier en de hele transformator beschadigen. Dit artikel is je gids voor de rijpingskenmerken van isolerende olie voor energietransformatoren. We bekijken hoe we de gezondheid van transformatoren kunnen beoordelen door de olie te onderzoeken. Ik heb zelf gezien wat er gebeurt als deze isolatie degradeert en ik ben van plan je te helpen om je transformator voor een lange, zeer lange tijd goed te laten werken. We gaan zelfs in op zaken als zuurvorming en wat dat betekent voor je elektrische apparatuur.

1. Wat is precies die transformatorolie waar we het over hebben en hoe isoleert hij?

Je zou olie kunnen zien als iets voor auto's, maar in een energietransformator is het een superster. Meestal is dit een zeer fijn afgestemde minerale olie, die ook wel isolatieolie wordt genoemd. De belangrijkste taak is het beschermen van de verschillende onderdelen in de transformator die onder hoogspanning staan. Dit betekent dat het voorkomt dat elektrische stroom overspringt naar plaatsen waar dat niet zou moeten. Denk aan kabels die veel stroom vervoeren; deze olie houdt ze veilig uit elkaar. De olie speelt een cruciale rol in de veilige werking van transformatoren.

Deze vloeibare isolatie heeft nog een heel belangrijke taak: de transformator afkoelen. Als de transformator werkt, gaat hij dampen. De transformatorolie circuleert, neemt warmte op uit de omgeving, zoals de wikkeling, en voert die af. Dit helpt de transformator om op een uitstekende bedrijfstemperatuur te blijven. Dit helpt de transformator op een uitstekende bedrijfstemperatuur te blijven. Deze olie is dus een twee-in-één held: hij beschermt en koelt. De eigenschappen van de olie zijn echt belangrijk om de transformator goed te laten werken. Een grote transformator kan vele liters van deze speciale transformatorolie bevatten. De isolatie in transformatoren is sterk afhankelijk van deze olie.

2. Waarom veroudert mijn Transformer Oil eigenlijk? Is het net als individuen die verouderen?

Het is een prachtige vraag! En inderdaad, op een bepaalde manier is transformatorolie die ouder wordt een beetje zoals wij. Met de tijd verandert het. Dit is het verouderingsproces. Een aantal dingen zorgen ervoor dat de transformatorolie veroudert. De grote 3 zijn warmte, zuurstof en vocht. Telkens wanneer je transformator draait, ontwikkelt hij warmte. Deze thermische stress is een van de belangrijkste redenen waarom de olie begint af te breken of te verouderen. De olie wordt blootgesteld aan zuurstof uit de lucht, met name in sommige soorten transformatorstijlen.

Wanneer zuurstof en hoge temperaturen zich mengen met de transformatorolie, vindt er een chemische reactie plaats die oxidatie wordt genoemd. Denk aan een appel die bruin wordt als je hem snijdt: dat is oxidatie! Deze oxidatie verandert de olie, waardoor deze minder goed zijn werk kan doen. Vocht, ook kleine hoeveelheden water, kunnen bovendien in de transformator terechtkomen en deze olieveroudering versterken. De leeftijd van de olie is dus een belangrijke factor voor de gezondheid van je transformator. Deze degradatie is een langzaam proces, maar het gebeurt bij elke transformator gedurende zijn levensduur. Het doel is om deze veroudering van transformatorolie te begrijpen om de transformator te beschermen.

3. Wat zijn de belangrijkste oorzaken van de afbraak van transformatorolie en de opbouw van zuur?

Zoals we al zeiden, is oxidatie een grote boosdoener. Wanneer de olie wordt blootgesteld aan zuurstof en hitte, begint deze af te breken. Deze olieafbraak produceert gevaarlijke bijproducten. Een van de vervelendste bijproducten is zuur. Ja, de olie wordt zuur! Deze ontwikkeling van zuren misvormt de informatie voor alles in de transformator. Dit zuurgehalte is een cruciaal punt dat we bepalen om de oliekwaliteit te controleren.

Een extra tegenstander is vervuiling. Dit kan vocht zijn, zoals we hebben besproken, of minuscule metaaldeeltjes door slijtage in de transformator. Deze onzuiverheden kunnen het afbraakproces van de transformatorolie versnellen. Hoge temperaturen, of thermische stress, als gevolg van overbelasting van de transformator of als de transformator op een warme locatie werkt, versnellen ook hoe snel de olie zal verouderen en afbreken. Elektrische stress, bijvoorbeeld door storingen of blikseminslag, kan hier ook aan bijdragen. Al deze factoren zorgen er samen voor dat de isolerende eigenschappen van de olie afnemen. Hierdoor wordt de olie minder efficiënt.

4. Hoe beïnvloedt verouderende olie en het zuur ervan het isolatiepapier in mijn transformator?

Dit is waar het echt serieus wordt voor je transformator. De meeste transformatoren maken niet alleen gebruik van olie voor isolatie; ze gebruiken ook speciaal papier, vaak gemaakt van cellulose, dat rond de koorden in de wikkeling is gedraaid. Dit wordt papierisolatie of isolatiepapier genoemd. Dit olie-papier isolatiesysteem is heel gebruikelijk. Herinner je je nog dat zuur waar we het over hadden, dat zich vormt als de transformatorolie veroudert? Dat zuur is verschrikkelijk voor het cellulose isolatiepapier.

Het zuur tast de cellulosevezels aan, waardoor de papierisolatie zwak en breekbaar wordt. Het lijkt een beetje op hoe oude kranten geel worden en afbreken. Deze afbraak van de cellulose beschadigt de primaire elektrische isolatie van de transformator. De isolatie van de transformator kan uiteindelijk zo zwak worden dat hij niet langer bestand is tegen normale elektrische of mechanische spanningen. Het angstaanjagende is dat als het cellulosepapier eenmaal beschadigd is, je het eigenlijk niet meer kunt repareren zonder een grote, dure reparatie van de transformator. Deze directe impact op de levensduur van transformatoren is de reden waarom we olie zo nauwlettend in de gaten houden.

5. Kan oude, aangetaste transformatorolie echt mijn hele transformator beschadigen? Wat is het effect?

Reken maar! Ik heb het zien gebeuren. Oude, verslechterde transformatorolie is niet zomaar een klein probleem; het is een ernstig risico voor de hele transformator. Naarmate de olie ouder wordt en afbreekt, ontwikkelt ze niet alleen zuur, maar ook slib. Dit slib is een kleverig, donker materiaal dat de koelkanalen in de transformator kan verstoppen. Wanneer de koeling wordt belemmerd, wordt de transformator nog heter, waardoor de olie nog sneller veroudert! Het is een afschuwelijke cyclus. Dit leidt tot een verhoogde veroudering van de transformator zelf.

Erger nog, naarmate de olie zijn vermogen om te beschermen verliest (de diëlektrische sterkte neemt af), neemt de kans op een elektrische storing in de transformator toe. Dit kan een kleine vlamboog zijn, of een grote interne explosie, waardoor de transformator volledig uitvalt. Een defecte energietransformator betekent stroomuitval, dure reparaties of zelfs een geheel nieuwe transformator. De impact op de betrouwbaarheid van de transformator en je activiteiten kan groot zijn. Daarom is de conditie van de transformatorolie essentieel voor de prestaties van transformatoren die gebruikt worden in de energiedistributie.

6. Wat zijn de verklikkerlichten van verouderde transformatorolie? Hoe kan ik vernietiging detecteren?

Het is belangrijk om te weten wat je moet zoeken. Een van de eerste tekenen dat transformatorolie begint te verouderen en te verzwakken is een verhoging van de zuurgraad. We kunnen dit testen. Een ander teken is een verandering in kleur. Nieuwe transformatorolie is normaal gesproken helder en lichtgeel. Naarmate het ouder wordt, kan het donkerder worden, zelfs bruinig of zwart. Dit is meestal een indicatie van oxidatie en slibvorming. Je kunt ook ontdekken dat de olie de transformator niet goed koelt, waardoor de olietemperatuur hoger wordt.

Bij de aantasting van transformatorolie en cellulose-isolatie ontstaan vaak bepaalde soorten gassen. Deze gassen lossen op in de olie. We kunnen deze opgeloste gassoorten en hoeveelheden evalueren. Dit is een zeer krachtig hulpmiddel dat opgeloste gasanalyse (of DGA) wordt genoemd. Verschillende gassen kunnen ons vertellen of er sprake is van oververhitting, vonkvorming of problemen met het isolatiepapier in de transformator. Een lage diëlektrische sterkte is eveneens een duidelijke indicator dat de olie zijn taak om goed af te schermen verzaakt. Deze verslechtering van de olie is een waarschuwingssignaal voor de transformator.

7. Hoe evalueren we precies transformatorolie om de leeftijd en het probleem te begrijpen?

Om echt te begrijpen wat er aan de hand is met de transformatorolie en hoe oud die is, nemen we een oliemonster uit de transformatortank. Daarna gaat dit oliemonster waarschijnlijk naar een laboratorium voor een heleboel tests. Een typisch onderzoek bepaalt de zuurgraad (of zuurgehalte) van de olie. Een hogere zuurgraad betekent meer aantasting. Daarnaast onderzoeken we de diëlektrische sterkte, die ons vertelt hoe goed de olie zich kan beschermen tegen hoogspanning. Een lage diëlektrische sterkte is een rode vlag voor de isolatie van de transformator.

We meten ook het watergehalte in de olie, want water versnelt de veroudering van de olie en beschadigt de cellulose-isolatie. En DGA (Dissolved Gas Analysis) is een belangrijke. Door naar de soorten en hoeveelheden gas in de olie te kijken, kunnen we ideeën krijgen over problemen zoals oververhitting in de wikkeling of de degradatie van papierisolatie. Deze onderzoeken helpen ons bij het evalueren van de totale oliekwaliteit en de gezondheid van de transformator. Deze conditieanalyse is belangrijk voor elke transformator. Dit maakt deel uit van een goede elektrische ontwerppraktijk.

8. Kan ik iets doen om de veroudering van mijn transformatorolie te verminderen en de isolatie te beschermen?

Ja, gelukkig zijn er dingen die we kunnen doen! Alles draait om het proberen te verminderen van het verouderingsproces. Een van de beste dingen is om de transformatorolie schoon, koel en droog te houden. Dit betekent dat je ervoor moet zorgen dat de afdichtingen van de transformator goed zijn om vocht buiten te houden. Als de transformator een conserveringssysteem heeft met een ontluchter, moet je ervoor zorgen dat het droogmiddel (de drogende dingen) in de ontluchter energiek is. Dit helpt het watergehalte in de olie te verminderen. De transformator niet vaak overbelasten kan ook helpen om de thermische spanning te beheersen en de levensduur te verlengen.

Het regelmatig testen van de transformatorolie is cruciaal. Als uit tests blijkt dat de olie zwakker begint te worden, maar nog niet helemaal weg is, kunnen we soms iets doen dat we regeneratie of regeneratie van de olie noemen. Deze procedure reinigt de olie, verwijdert zuur en slib en kan de diëlektrische eigenschappen herstellen. Dit is vaak voordeliger dan het vervangen van alle olie in een grote energietransformator. Uitstekend onderhoud kan de levensduur van zowel de olie als de transformator zelf echt verlengen. Het doel is om de veroudering van de olie tegen te gaan en het isolatiesysteem van de transformator te beschermen.

9. Wanneer moet ik nadenken over olieverversing of vervanging voor mijn transformator?

Dit is een enorm keuzemoment voor elke transformatoreigenaar. Over het algemeen kijken we naar de resultaten van de transformatorolietesten. Als de zuurgraad te hoog wordt, of de diëlektrische sterkte ook daalt, of als er zich veel slib vormt, dan is het tijd om in te grijpen. Soms, als de degradatie niet ook extreem is, is olie regeneratie een goed alternatief. Dit proces kan de bestaande olie reinigen terwijl deze nog in de transformator zit of door deze eruit te halen, te behandelen en terug te plaatsen. Dit kan de eigenschappen van de olie aanzienlijk verbeteren en de levensduur van de transformator verlengen.

Als de olie echter erg oud en ernstig verzwakt is, of als het isolatiepapier (de cellulose) op dit moment drastisch beschadigd is, is regeneratie van de olie mogelijk niet voldoende. In deze gevallen kan volledige vervanging van de olie nodig zijn. Het vervangen van de olie geeft de transformator een schone lei met nieuwe, schone isolatieolie. Denk er echter aan dat nieuwe olie in een transformator met een beschadigde papieren isolatie het papier niet zal herstellen. Daarom is het zo cruciaal voor de transformator om olieverslechtering vroegtijdig op te sporen. We willen constante olievervanging voorkomen als uitstekend onderhoud en regeneratie het werk kunnen doen.

10. Waarom is celluloseverslechtering zo'n groot probleem voor het isolatiesysteem van mijn transformator?

Cellulose- en papierisolatie zijn ongelooflijk belangrijk voor je transformator. Deze cellulose-isolatie, meestal in de vorm van papier of karton, is de primaire sterke isolatie voor de wikkelingen van de transformator. Het creëert de nodige diëlektrische isolatiebarrières die kortsluitingen tussen de windingen en tussen de winding en andere transformatoronderdelen tegenhouden. De gezondheid van deze cellulose-isolatie bepaalt vrijwel de nuttige levensduur van de transformator.

Wanneer de transformatorolie veroudert en zuur en vocht produceert, begint deze cellulose-isolatie te verslechteren. De lange ketens waaruit de cellulose bestaat breken af, waardoor het isolatiepapier mechanisch zwak wordt. Het kan broos worden en gemakkelijk beschadigd raken door trillingen of de sterke krachten die optreden tijdens een kortsluiting. Zodra de afbraak van cellulose een bepaald punt bereikt, loopt de transformator een groot risico op defecten. Je kunt de olie verversen, maar je kunt niet snel al het isolatiepapier diep in een enorme energietransformator verversen. Daarom is het veiligstellen van de cellulose door de transformatorolie gezond te houden absoluut essentieel voor transformatorverouderingsbeheer. Het olie-papiermengsel is cruciaal voor het isolatiesysteem van de transformator.