زيت المحولات

 

 

يمكن تصنيف زيت المحولات من خلال تكوينه وغرضه وأدائه. تشمل الأنواع الرئيسية:

1.1 زيت محول الزيت المعدني

زيت محول الزيت المعدني هو زيت عزل متخصص مصمم للمحولات والمعدات الكهربائية الأخرى. إنه يعمل في المقام الأول كعازل كهربائي ، وسيلة تبريد ، وحماية ضد الأكسدة والتآكل.

 

1.1.1 التكوين الأساسي

يتم اشتقاق زيت محول الزيت المعدني من الزيت المعدني (عادةً ما يكون البترول) وصقله من خلال عمليات مختلفة. يتكون بشكل أساسي من:

• ألكانات: الهيدروكربونات المشبعة مع سلاسل مستقيمة أو متفرعة ، مما يوفر استقرار كيميائي عالي.
• cycloalkanes: توفير مقاومة أكسدة ممتازة وسيولة منخفضة درجة الحرارة المنخفضة.
• الهيدروكربونات العطرية: موجود بكميات صغيرة لتعزيز حل الشوائب ، على الرغم من أن الكميات المفرطة يمكن أن تقلل من استقرار الأكسدة.

عمليات التكرير المتقدمة (على سبيل المثال ، استخراج المذيبات ، الهيدروجراكور) تزيل الشوائب مثل مركبات الكبريت ، مركبات النيتروجين ، والأكاسيد ، مما يضمن ارتفاع النقاء والأداء المتفوق.

 

1.1.2 الخصائص الرئيسية

يؤثر أداء زيت محول الزيت المعدني بشكل مباشر على كفاءة وحياة المحولات. تشمل خصائصها الرئيسية:

خصائص عزل

• زيت المحول هو عازل كهربائي ممتاز ذو قوة عازلة عالية (عادة ما يكون أعلى من 40 كيلو فولت/مم).
• يملأ الفجوات بين اللفات والمكونات ، ومنع الأقواس والانهيارات.

خصائص التبريد

• يتمتع الزيت المعدني بتوصيل حراري ممتاز وسيولة ، مما يسمح له بالدوران داخل المحول وتبديد الحرارة المتولدة أثناء التشغيل.
• إنه يضمن نقل الحرارة الفعال ، والحفاظ على نطاق درجة حرارة آمنة داخل المحول.

مقاومة الأكسدة

• مع إضافة مضادات الأكسدة ، يبطئ الزيت المعدني الأكسدة عند تعرضه للهواء ، ويمتد عمره.
• تؤثر مقاومة الأكسدة على سرعة الشيخوخة وتمنع تكوين الحمأة والمواد الحمضية.

سيولة درجة الحرارة المنخفضة

• يحافظ على سيولة جيدة في بيئات درجات الحرارة المنخفضة ، مما يضمن بدء التشغيل والتشغيل الطبيعي في ظل الظروف الباردة.

الاستقرار الكيميائي

• يقاوم آثار الحرارة والأكسجين والرطوبة والشوائب أثناء التشغيل على المدى الطويل ، والحفاظ على أداء مستقر.

 

1.1.3 التصنيف

يمكن تصنيف زيت محول الزيت المعدني بناءً على عمليات التكرير والأداء:

1. زيت المحولات غير المقيد: خالية من المضافات المضادة للأكسدة.

• المزايا: فعالة من حيث التكلفة ، مناسبة للبيئات ذات درجات حرارة التشغيل المنخفضة أو التعرض المحدود للأكسجين.
• عيوب: انخفاض ثبات الأكسدة ، عرضة للحمأة وتكوين الحمض.

2. يمنع زيت المحولات: يحتوي على مضادات الأكسدة (على سبيل المثال ، 2 ، 6- ditert-butyl-p-cresol).

• المزايا: ثبات الأكسدة العالي وعمر الخدمة الأطول ، مناسبة للعمليات ذات درجة حرارة عالية أو طويلة.
• عيوب: أغلى قليلا.

 

1.1.4 مؤشرات الأداء

فيما يلي بعض مؤشرات الأداء الحرجة لزيت المحولات:

مؤشر الأداء	طريقة الاختبار	القيمة أو المدى القياسي
جهد الانهيار	ASTM D1816/D877	أكبر من أو تساوي 40 كيلو فولت
اللزوجة	ASTM D445	أقل من أو يساوي 12 مم مربع/ثانية (في 40 درجة)
نقطة الوميض	ASTM D92	أكبر من أو تساوي 135 درجة
صب نقطة	ASTM D97	أقل من أو يساوي -40
قيمة الحمض	ASTM D974	أقل من أو يساوي 0. 03 mg koh/g
استقرار الأكسدة	IEC 61125	توليد الحمض والحمأة المتحكم فيه
محتوى الرطوبة	ASTM D1533	أقل من أو يساوي 35 جزء في المليون

 

1.2 زيت محول الزيت الاصطناعي

زيت المحولات الاصطناعيةهو زيت عازل وتبريد عالي الأداء مصمم خصيصًا لمحولات الطاقة والمعدات الكهربائية الأخرى. مكوناتها الرئيسية هي زيوت أساسية مصطنعة بشكل مصطنع مع إضافات عالية الأداء. يستخدم هذا النوع من الزيت بشكل أساسي في الظروف البيئية عالية الجهد أو الجهد العالي للغاية أو الظروف البيئية القاسية ، وبسبب أداءه المتفوق ، يتم اختياره غالبًا كبديل لزيوت المحولات المعدنية التقليدية.

 

1.2.1 المكونات الرئيسية

زيت القاعدة الاصطناعية:

• يتكون عادة من استرات اصطناعية ، أو هيدروكربونات اصطناعية ، أو polyalphaolefins.
• التركيب الجزيئي للزيوت القاعدة الاصطناعية موحدة ، مما يزيل الشوائب عادة في الزيوت المعدنية ، مما يؤدي إلى ارتفاع الاستقرار الكيميائي وأداء العزل الكهربائي.

إضافات:

• مضادات الأكسدة:تعزيز مقاومة الأكسدة وتوسيع عمر الخدمة.
• العوامل المضادة للحيوان:تقليل ظواهر التفريغ.
• عوامل مكافحة الأغطية:تقليل تكوين الرغوة ، والحفاظ على نقاء الزيت.
• عوامل مكافحة الشيخوخة:يمنع تدهور الزيت الناجم عن ارتفاع درجات الحرارة أو الأكسدة.

 

1.2.2 خصائص الأداء

العزل الكهربائي:

• يتمتع زيت المحولات الاصطناعية بجهد كبير في الانهيار وفقدان عازلة منخفضة ، مما يوفر خصائص عزل ممتازة لضمان تشغيل المعدات الموثوق بها.

الاستقرار الحراري المتميز:

• يحافظ الزيت الاصطناعي على خصائصه الفيزيائية والكيميائية في بيئات درجات الحرارة العالية ، ومقاومة التحلل وتكوين الإيداع.

أداء درجات الحرارة المنخفضة:

• عادةً ما يكون لها نقطة صب منخفضة ، مما يسمح لها بالتدفق والعمل بشكل طبيعي في المناطق الباردة ، مما يجعلها مناسبة للظروف المناخية الشديدة.

مقاومة الأكسدة:

• نظرًا للهيكل الجزيئي الموحد ودور الإضافات ، يكون الزيت الاصطناعي أقل عرضة للأكسدة ، مما يوفر عمر خدمة أطول ويقلل من تواتر بدائل الزيت.

الود البيئي:

• الزيوت الاصطناعية قابلة للتحلل ، وتصنيف بعض الزيوت القائمة على الإستر الصناعية على أنها زيوت عازلة صديقة للبيئة.

تقلبات منخفضة:

• الزيت الاصطناعي له تقلبات منخفضة ، مما يقلل من الخسارة الناجمة عن تبخر الزيت.

 

1.2.3 المزايا مقارنة بالزيت المعدني

ميزة	زيت المحولات الاصطناعية	زيت المحولات المعدنية
الاستقرار الحراري	ممتاز	معتدل
العزل الكهربائي	أعلى	أدنى
خدمة الخدمة	أطول	أقصر
الود البيئي	أفضل ، قابلة للتحلل	متوسط ​​، غير قابلة للتحلل
أداء درجات الحرارة المنخفضة	متفوقة ، قابلية التدفق الجيد	فقير
يكلف	أعلى	أدنى

 

1.2.4 مؤشرات الأداء

يجب أن يلبي زيت المحول الاصطناعي معايير تقنية صارمة ومتطلبات الأداء. فيما يلي مؤشرات الأداء الرئيسية:

مؤشر الأداء	متطلبات أو وصف محدد
جهد الانهيار	أكبر من أو تساوي 70 كيلو فولت (زيت جديد)
عامل تبديد العزل الكهربائي (DDF)	أقل من أو يساوي 0. 005 (في 90 درجة)
الكثافة (20 درجة)	أقل من أو يساوي 0. 96 جم/سم مك
اللزوجة الحركية (40 درجة)	أقل من أو يساوي 10 CST
فلاش نقطة (فتح الكأس)	أكبر من أو تساوي 250 درجة
صب نقطة	أقل من أو يساوي -40
استقرار الأكسدة	أقل من أو يساوي 0. 1 mg koh/g (زيادة قيمة الحمض بعد 144 ساعة)
سعة حرارة محددة	~ 2. 0 kj/(kg · k)
الموصلية الحرارية	~0.13 W/(m·K)
عمر الأكسدة	أكبر من أو تساوي 500 ساعة (في ظل ظروف الاختبار القياسية)
قابلية التحلل الحيوي	>60 ٪ (أكثر من 28 يومًا ، لكل معيار OECD 301B)
محتوى الرطوبة	أقل من أو يساوي 35 جزء في المليون (زيت جديد)
كبريت تآكل	غير التآكل (متوافق مع معيار IEC 62535)

 

1.3 زيت محول الزيت النباتي

زيت محول الزيت النباتي ، المعروف أيضًا باسم زيت محول الإستر الطبيعي أو زيت العزل القائم على النبات ، هو زيت عزل صديق للبيئة تم تطويره في السنوات الأخيرة. وهي مشتقة من زيوت النبات المتجددة ويعمل كبديل للزيوت المعدنية التقليدية في المحولات. يتكون زيت محول الزيت النباتي بشكل أساسي من الزيوت النباتية ، مثل زيت اللفت وزيت فول الصويا أو زيت عباد الشمس أو زيت النخيل ، والتي يتم تعديلها كيميائيًا أو تعامل جسديًا. هذا النوع من الزيت العزل له خصائص بيئية ممتازة وقابلية التحلل الحيوي الجيد في ظل ظروف درجات الحرارة العالية.

 

1.3.1 العقارات والمزايا

الأداء البيئي

• مصدر متجدد: الزيوت النباتية هي موارد متجددة ، مما يقلل من الاعتماد على الموارد الأحفورية المحدودة مقارنة بالزيوت المعدنية.
• قابلية التحلل الحيوي: تتجاوز قابلية التحلل الحيوي لزيت محول الزيت النباتي 90 ٪ ، مما يجعله أقل ضررًا للبيئة من الزيوت المعدنية التقليدية.
• سمية منخفضة: الزيت النباتي غير سامة ويشكل الحد الأدنى من خطر تلوث الماء والتربة في حالة التسرب.

الأداء الحراري

• نقطة فلاش عالية: الزيت النباتي له نقطة فلاش ونقطة أعلى مقارنة بالزيت المعدني (عادةً أعلى من 300 درجة) ، مما يقلل من خطر الحريق بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
• الموصلية الحرارية ممتازة: إنه ينقل الحرارة الناتجة بكفاءة أثناء تشغيل المحولات ، مع الحفاظ على درجة حرارة تشغيل المحول.

الأداء الكهربائي

• خصائص عزل متفوقة: الزيت النباتي لديه جهد عالي الانهيار ، وتلبية احتياجات العزل للمحولات.
• امتصاص الرطوبة: بالمقارنة مع الزيت المعدني ، يمكن للزيوت النباتية أن يمتص المزيد من الرطوبة ، وبالتالي تمديد عمر ورق العزل المحول.
• الاستقرار الكيميائي
• مقاومة الأكسدة: بعد التعديل المناسب ، يعرض الزيت النباتي الاستقرار المؤكسد ، ويطيل عمر خدمته.
• تآكل منخفض: الزيت النباتي له تأثيرات متآكلة منخفضة على المعادن ومواد العزل في المحولات ، مما يقلل من تكاليف الصيانة.

 

1.3.2 المواصفات الفنية

المواصفات التقنية النموذجية لزيت محول الزيت النباتي (قد تختلف قليلاً عبر العلامات التجارية) هي كما يلي:

مواصفة	القيمة النموذجية
فلاش نقطة (كوب مغلق)	>300 درجة
جهد الانهيار (الفجوة 2.5 مم)	>50 كيلو فولت
قابلية التحلل الحيوي	>90%
محتوى الماء	<100ppm
الكثافة (20 درجة)	{{0}}. 92–0.96 g/cm³

 

1.3.3 القيود والتحديات

على الرغم من العديد من مزاياه ، فإن زيت محول الزيت النباتي لديه بعض القيود:

تكلفة أعلى: المواد الخام وتكاليف المعالجة للزيوت النباتية أعلى ، مما يؤدي إلى ارتفاع سعر السوق مقارنة بالزيوت المعدنية.

ضعف أداء درجة الحرارة المنخفضة: الزيت النباتي لديه سيولة أقل في درجات حرارة منخفضة ، مما يتطلب تحسينات الصيغة أو إضافة الاكتئاب النقطة للاستخدام في المناطق الباردة.

استقرار الأكسدة: مع التحسن من خلال التعديل ، لا يزال استقراره المؤكسد أقل من الزيت المعدني.

القبول الفني: منذ أن تم استخدام الزيت المعدني على نطاق واسع لسنوات عديدة ، سيستغرق الأمر وقتًا لزيت محول الزيت النباتي لاكتساب قبول أوسع.

 

1.4 زيت محول السيليكون

زيت محول السيليكون هو نوع خاص من الزيت العازلة في المقام الأول على السيليكون (السيليكسان). زيت السيليكون هو بوليمر اصطناعي يتكون من مركبات السيليكون والأكسجين والهيدروكربونات ، مع كون البوليميثيل سيلوكسان هو النوع الأكثر شيوعًا. نظرًا لخصائصه الكيميائية الفريدة والأداء الاستثنائي ، فإن زيت محول السيليكون مناسب للمحولات أو محولات الأدوات أو غيرها من المعدات الكهربائية في التطبيقات الخاصة.

 

1.4.1 المكونات الرئيسية لزيت محول السيليكون

• السلسلة الجزيئية السيليوكسان: عادة ما تتضمن الصيغة الكيميائية لزيت السيليكون بنية سلسلة متكررة من ، وتوفير استقرار عالية.
• إضافات: اعتمادًا على التطبيق ، قد يتم تضمين مضادات الأكسدة ومثبطات التآكل وغيرها من الإضافات لتعزيز الأداء.

 

1.4.2 ميزات الأداء الرئيسية

خصائص عزل عالية

• يظهر زيت السيليكون قوة عازلة ممتازة ، مما يجعله وسيلة عزل مثالية للمحولات.
• يظل أداء العزل مستقرًا في ظل ظروف الجهد العالي.

مقاومة استثنائية عالية ومنخفضة درجات الحرارة

• يتراوح نطاق درجة حرارة التشغيل لزيت محول السيليكون عادة من درجة -50 إلى 200 درجة ، وهو ما يتجاوز بكثير زيت المعادن.
• يحافظ على سيولة جيدة في بيئات درجات الحرارة المنخفضة ، وتجنب مشاكل التجمد.
• في درجات حرارة عالية ، يوضح مقاومة متفوقة للأكسدة الحرارية والتدهور.

مقاومة اللهب

• زيت محول السيليكون غير قابل للاشتعال أو مقاوم للهب ، مع نقطة فلاش عالية (عادة أعلى من 300 درجة) ، مما يوفر أمانًا ممتازة.
• إنه مناسب بشكل خاص للمحولات التي تتطلب تأخير اللهب ، مثل تلك الموجودة في المناطق الحضرية أو محطات الطاقة النووية.

مقاومة الشيخوخة

• زيت السيليكون مقاوم للغاية للحرارة والأكسجين ، مما يؤدي إلى الحد الأدنى من التحلل بمرور الوقت وعمر خدمة أطول.
• يولد مواد أو رواسب حمضية أقل ، مما يقلل من تآكل المعدات.

الود البيئي

• زيت السيليكون منخفض في السمية ولديه الحد الأدنى من التأثير البيئي في حالة التسرب ، مما يجعل من السهل إدارته والتخلص منه.

ثبات كيميائي مرتفع

• زيت السيليكون خامل كيميائيًا ومقاومًا للتفاعلات بالماء أو الأكسجين أو الشوائب.
• يظل أدائه مستقرًا حتى في البيئات الرطبة ، ومن المرجح أن يستحلب.

 

 

 

منع تدهور الزيت:

• ختم جيد: تأكد من أن خزان زيت المحولات ونظام الدورة الدموية محقّن جيدًا لمنع دخول الهواء والرطوبة.
• تجنب ارتفاع درجات الحرارة: درجات حرارة عالية طويلة تسريع أكسدة الزيت ، لذلك الحفاظ على درجات حرارة الزيت ضمن نطاق معقول.

ترشيح الزيت العادي:

• استخدم معدات الترشيح لإزالة الشوائب والرطوبة والمنتجات الثانوية للأكسدة (مثل الحمأة) للحفاظ على نظافة الزيت.
• يعتمد تواتر ترشيح الزيت على الحالة التشغيلية للمحول ، عادة كل ستة أشهر إلى عام.

التجديد أو الاستبدال:

• إذا كانت الاختبارات تشير إلى انخفاض كبير في الأداء ، ففكر في تجديد أو استبدال جزء أو كل زيت المحول.
• يجب أن يتم تجفيف الزيت الجديد والجفاف وتنقيته قبل الإضافة لتلبية متطلبات العزل والتبريد.

الحفاظ على مستويات الزيت:

• تحقق بانتظام من مستوى الزيت ، خاصة مع التغييرات الموسمية أو تقلبات الحمل.

منع التلوث:

• تجنب إدخال الشوائب أو الغبار أو الرطوبة أثناء الصيانة.
• استخدم حاويات التخزين المناسبة وأدوات النقل.

 

 

 

1. اختر ختم مواد جيد

يجب أن تختار صيانة المحولات وعلاج التسرب مقاومة عالية للدرجات الحرارة ، وأختام مقاومة الزيت الجيدة. المواد الأكثر استخدامًا بشكل شائع في صناعة المحولات المحلية هي مطاط النتريل ، تعتمد مقاومة الزيت بشكل أساسي على محتوى الأكريلونيتريل في مطاط النتريل ، وكلما ارتفع محتوى الأكريلونيتريل ، كلما زادت مقاومة الزيت ، زادت الصلابة ، وأكثر صعوبة في التشوه. بشكل عام ، يجب اختيار مطاط النتريل مع صلابة شو بين 70 و 80. عند تحديد مقاومة الزيت للحشية ، من الضروري عمومًا إجراء اختبار الشيخوخة للحشية واختبار التوافق مع زيت المحولات ، ونقعه في الزيت الساخن عند 120 درجة مئوية لمدة 168 ساعة ، ثم قياس معدل التغيير في وزنه وحجمه ودون صلاحه ، وتحديد الأجزاء الختم مع القليل من التشوه وتوافق مع المعيار.

 

2. اختر صمام الفراشة عالي الجودة

صمام الفراشة اختر ZF80 VACUUM الفراشة غريب الأطوار. بالمقارنة مع صمام الفراشة العادي ، تم تحسين صمام الفراشة غريب الأطوار إلى حد كبير في القوة الميكانيكية والتشطيب السطحي ، والميزة الأكبر للمنتج هي أن ختم الطبقة المزدوجة يستخدم في واجهة شفة المحولات ، وذلك للقضاء على تسرب الزيت على واجهة المحول.

 

3. استخدام تسرب اللحام الكهربائي

بالنسبة للمسامية ، يمكن استخدام ثقب الرمل الذي خلفه صب المحول ، واللحام ، ومفاصل اللحام ، واللحام ، والكراك ، لتوصيل اللحام.

يجب تحديد نقطة التسرب قبل توصيل اللحام. إذا كانت نقطة التسرب صغيرة ، يمكن قتل نقطة التسرب مباشرة عن طريق اللحام الكهربائي. إذا كانت نقطة التسرب كبيرة ، فيجب ملؤها بحبل الأسبستوس أو حشو المعادن أولاً ، ثم تطفو على السطح حوله ، ثم باستخدام القطب الصغير واللحام السريع للتيار العالي.

 

4. توحيد عملية استبدال أجزاء الختم

بالنسبة لأنواع مختلفة وقدرات مختلفة من المحولات ، سواء باستخدام اتصال شفة أو اتصال ملولب ، يجب إزالة الغبار والصدأ على سطح التوصيل قبل استبدال الأختام. بعد تنظيف الأختام ، قم بتطبيق مانع التسرب على جانبي الأختام (عمومًا 609 مانعة للتسرب السائل البوليمر). بعد أن يجف مانع التسرب لفترة من الزمن ، يتبخر المذيب. تأمين شفة واتصال المسمار.

 

5. تحسين مستوى عملية التثبيت ، والقضاء على التسرب الناجم عن طرق التثبيت غير السليمة

إذا كانت واجهة الحافة غير متكافئة أو مشوهة ومحاذاة ، فقم بتصحيح الواجهة أولاً. إذا كان الاختلال خطيرًا ولا يمكن تصحيحه ، فقم بقطع الحافة ولحامه مرة أخرى. تأكد من أن الواجهة متوازية. عند تثبيت ضغط حشية الختم حوالي 1/3 من سمكه يكون مناسبًا.

 

6. عصا الغراء السريعة وتوصيلها

يمكن استخدام هذه الطريقة للتسرب الصغير والتسرب بالتنقيط للمحول ، ويمكن استخدامه لتوصيل تسرب أنبوب أنبوب الرادياتير المحول ، ونقطة التسرب ليست مناسبة لتوصيل اللحام. عند استخدام عصا التوصيل لتوصيل التسرب ، من الضروري إزالة الزيت وجلد براءات الاختراع بالكامل وأكسيد في الجزء المتوصيل لجعل المعدن يظهر لونه الطبيعي. ثم اضبط الغراء المسبق وفقًا للنسبة ، وقم بتوصيل جزء التسرب حتى لا يتسرب.