Analyse des causes des pertes diélectriques excessives de l'huile du transformateur

La perte diélectrique désigne la somme de la perte de polarisation et de la perte de conductivité causées par l'huile du transformateur sous l'action d'un champ électrique alternatif. Le facteur de perte diélectrique peut refléter les propriétés d'isolation du transformateur, le degré de vieillissement de l'huile du transformateur sous l'action du champ électrique, de l'oxydation et de la température élevée, ainsi que le degré de pollution des impuretés polaires du transformateur et des colloïdes chargés dans l'huile. Lors de l'utilisation à long terme du transformateur, l'état de fonctionnement de l'huile du transformateur peut être reflété par un test du facteur de perte diélectrique.

• Lors de l'installation d'un transformateur, des impuretés telles que de la poussière dans l'huile ou des matériaux isolants solides sont présentes. Après un certain temps de fonctionnement, les impuretés colloïdales précipitent progressivement. Le diamètre des particules colloïdales du transformateur est très petit (généralement de l'ordre de 10-gin-10 m) et la diffusion est lente, mais il possède une certaine quantité d'énergie d'activité.
• Les particules peuvent s'agglomérer automatiquement et passer de petites à grandes. Il s'agit d'un système de dispersion grossière dans un état instable hors équilibre. Lorsqu'il dépasse la plage colloïdale, le transformateur se dépose en raison de la gravité. Lorsque l'âme existe dans l'huile et que le sédiment dépasse 0.02%, la conductivité peut dépasser la conductivité normale du milieu de plusieurs ou de dizaines de fois, augmentant ainsi la valeur de perte diélectrique.

Du point de vue de la structure de fabrication des transformateurs, certains fabricants de transformateurs ont supprimé le purificateur d'huile (siphon thermique) dans le but de réduire les fuites d'huile dans le transformateur, ce qui a un certain impact sur l'augmentation du facteur de perte diélectrique de l'huile du transformateur. Si le transformateur est équipé d'un purificateur d'huile, cela est bénéfique pour la stabilité de la qualité de l'huile isolante. Il peut « aspirer » l'humidité interne de l'isolation pendant le fonctionnement du transformateur, améliorer les performances électriques de l'isolation et ainsi ralentir l'augmentation de l'humidité dans l'isolation.

L'infection bactérienne microbienne du transformateur est principalement causée par l'infiltration d'organismes bactériens lors de l'installation et de la révision. En raison de la pollution, le transformateur contient de l'eau, de l'air, des matières carbonisées, des matières organiques, divers minéraux et oligo-éléments dans l'huile, qui constituent les conditions de base pour la croissance, le métabolisme et la reproduction des champignons.

Étant donné que les micro-organismes sont riches en protéines et ont des propriétés colloïdales, la pollution de l'huile par les micro-organismes est en fait une sorte de pollution colloïdale microbienne. Les colloïdes des transformateurs microbiens sont chargés, ce qui augmente la conductivité de l'huile, donc la perte de conductivité augmente également.

L'huile de transformateur est dans un corps entièrement scellé, pauvre en oxygène et sans lumière, et les micro-organismes dans l'huile sont anaérobies et photophobes. La valeur de perte diélectrique diminuera lorsque le facteur de perte diélectrique est testé après une longue période de stockage, en particulier lorsqu'elle est placée dans une bouteille en verre transparent incolore. La charge supportée par le transformateur à différentes périodes est différente et la température de fonctionnement de l'huile est différente. Le taux de reproduction des micro-organismes à différentes températures est également différent. La température de l'huile est comprise entre 50 et 70 degrés et le taux de reproduction est le plus rapide, de sorte que la perte diélectrique augmente relativement rapidement. Par conséquent, la température a une grande influence sur la croissance des micro-organismes dans l'huile et sur les performances de l'huile. En général, le facteur de perte diélectrique en hiver est relativement stable.

L'usure ou la corrosion des composants métalliques en cuivre du corps du transformateur (comme l'usure de l'arbre de la pompe à huile ou de la turbine, la corrosion des fils de cuivre exposés), une surchauffe ou une brûlure grave des fils de cuivre de l'enroulement, etc. provoqueront la dissolution des ions cuivre dans l'huile, augmenteront la concentration en ions cuivre dans l'huile du transformateur et entraîneront une augmentation des pertes diélectriques.

Bien que les matériaux isolants soient séchés pendant le processus de fabrication des équipements électriques tels que les transformateurs, il reste de l'humidité résiduelle dans la couche profonde. Si les mesures de protection ne sont pas appropriées pendant le transport et l'installation, les matériaux isolants seront à nouveau humides et le système respiratoire entrera dans l'humidité pendant le fonctionnement et pénétrera dans l'huile à travers la surface de l'huile. De plus, pendant le fonctionnement du matériau isolant solide du transformateur et du transformateur, de l'humidité est générée en raison de l'oxydation et du craquage thermique de l'huile du transformateur. Lorsque l'huile isolante est à la température de fonctionnement et qu'il y a de l'oxygène dissous, son oxydation s'accélère, produisant des acides organiques et de l'eau, ce qui entraînera une teneur en humidité de l'huile supérieure à la norme. Pour l'huile pure, lorsque la teneur en eau de l'huile est faible (par exemple 30 mg/L-40mg/L), elle a peu d'effet sur la perte diélectrique de l'huile, mais lorsque la teneur en eau de l'huile est supérieure à 60 mg/L, son facteur de perte diélectrique augmente fortement.