Einfluss von Isoliermaterialien auf ölgekühlte Transformatoren

Die thermische Stabilität des Isoliermaterials ist der Hauptfaktor, der die Lebensdauer und Überlastfähigkeit von ölgekühlten Transformatoren beeinflusst. Durch die Erläuterung des Herstellungsverfahrens, der physikalischen und chemischen Eigenschaften, der elektrischen Leistungsfähigkeit und der Alterungsbeständigkeit von Hochtemperatur-Isoliermaterialien für ölgekühlte Transformatoren werden die für deren Anwendung zu beachtenden Aspekte aufgezeigt.

Der ölgekühlte Transformator zeichnet sich durch gute Wärmeableitung, geringe Verluste, hohe Kapazität und niedrige Kosten aus. Er ist zum am weitesten verbreiteten Leistungstransformator im Stromnetz geworden, und seine Zuverlässigkeit ist direkt mit der Sicherheit und Stabilität des Stromnetzes verbunden.

Der ölgekühlte Transformator verwendet eine Fest-Flüssig-Verbundisolierung. Aktuell kommt häufig ein konventionelles Öl-Papier-Isoliersystem zum Einsatz, bestehend aus Zellulose-Isolierpapier und Mineralöl. Die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Isoliersystems sind Grundvoraussetzungen für den ordnungsgemäßen Betrieb des Transformators.

Während des Betriebs altert das Isolationssystem allmählich durch den Einfluss von Temperatur, Sauerstoff, Feuchtigkeit und vielen anderen Faktoren. Die thermische Alterung ist dabei der Hauptgrund. Die thermische Stabilität des Isoliermaterials ist zum entscheidenden Faktor für die Lebensdauer, die Belastbarkeit und das Volumen des ölgekühlten Transformators geworden. Gemäß GB/Z1094.14-2011 zählen hitzebeständiges Ultracellulose-Isolierpapier und mineralisches Isolieröl (fest oder flüssig) zu den Hochtemperatur-Isoliermaterialien. Verschiedene Isoliermaterialien können zu einem Isoliersystem mit unterschiedlichen Hitzebeständigkeitsstufen kombiniert werden. Die Auswahl der Hitzebeständigkeitsstufen sollte sich nach den jeweiligen Temperaturanforderungen richten und dabei Hitzebeständigkeit und Wirtschaftlichkeit berücksichtigen.

Kurz gesagt, dienen Isoliermaterialien in Transformatoren hauptsächlich der Isolation und mechanischen Stützung. Die Qualität des Isoliermaterials bestimmt die Lebensdauer des Transformators. Zu den Isoliermaterialien zählen gasförmige Materialien wie Luft, Stickstoff, Schwefelhexafluorid usw. Derzeit werden häufig gasförmige Transformatoren mit Schwefelhexafluorid-Isolierung eingesetzt. Flüssige Isoliermaterialien, auch bekannt als Isolieröl, umfassen beispielsweise Transformatorenöl, Schaltöl und Kondensatoröl. Feste Isoliermaterialien sind beispielsweise Isolierpapier, Isolierplatten, Holz, Elektrolaminat, Phenolharzplatten, Phenolgewebeplatten und Glasfasergewebeplatten.


Veröffentlichungsdatum: 17. August 2020