Selama operasi transformator , faktor utama yang memengaruhi kinerja isolasi transformator adalah suhu, kelembapan, metode perlindungan minyak, dan efek tegangan lebih. Oleh karena itu, mengendalikan faktor-faktor ini dalam rentang yang wajar merupakan elemen kunci untuk memastikan penggunaan transformator yang aman.
1. Pengaruh Suhu
Transformator daya diisolasi dengan kertas-minyak, dan kelembapan dalam kertas-minyak memiliki kurva keseimbangan yang berbeda pada suhu yang berbeda. Dalam kondisi normal, ketika suhu naik, kelembapan dari kertas akan terlepas ke dalam minyak; sebaliknya, kertas menyerap kelembapan dari minyak. Oleh karena itu, ketika suhu lebih tinggi, kandungan air dalam minyak isolasi transformator lebih besar; sebaliknya, kandungan air lebih kecil.
Ketika suhu berbeda, tingkat pelarutan dan pemutusan rantai selulosa yang dihasilkan oleh gas pendamping bervariasi. Pada suhu tertentu, hasil produksi CO dan CO2 adalah konstan, artinya kandungan gas CO dan CO2 dalam minyak berhubungan linear dengan waktu. Saat suhu terus meningkat, laju pembentukan CO dan CO2 cenderung meningkat secara eksponensial. Dengan demikian, kandungan CO dan CO2 dalam minyak berhubungan langsung dengan penuaan termal kertas isolasi, dan perubahan kandungannya dapat digunakan sebagai salah satu kriteria untuk menilai apakah lapisan kertas dalam transformator tertutup mengalami kelainan.
Umur transformator bergantung pada tingkat penuaan isolasi, yang pada gilirannya ditentukan oleh suhu operasi. Pada beban terukur, suhu rata-rata belitan transformator terendam minyak naik menjadi 65°C, dan suhu titik terpanas mencapai 78°C. Jika suhu lingkungan rata-rata adalah 20°C, suhu titik terpanas menjadi 98°C; Pada suhu ini, transformator dapat beroperasi selama 20-30 tahun. Jika transformator kelebihan beban, suhu akan meningkat sehingga memperpendek umur pakai.
Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) berpendapat bahwa transformator berisolasi kelas A berada dalam rentang suhu 80 hingga 140°C, dan untuk setiap kenaikan suhu sebesar 6°C, umur efektif isolasi transformator akan berkurang setengahnya. Ini adalah aturan 6°C , yang menggambarkan batasan panas. Aturan ini lebih ketat daripada aturan 8°C yang diterima di masa lalu.
2. Dampak Kelembaban
Keberadaan kelembaban mempercepat degradasi selulosa kertas. Oleh karena itu, produksi CO dan CO2 juga terkait dengan kadar air bahan selulosa. Ketika kelembaban konstan, semakin tinggi kandungan air, semakin banyak karbon dioksida yang terurai. Sebaliknya, semakin rendah kandungan air, semakin banyak CO yang terurai.
Kelembaban dalam jumlah renik di dalam minyak isolasi merupakan salah satu faktor penting yang memengaruhi kinerja isolasi. Keberadaan kelembaban dalam jumlah renik di dalam minyak isolasi sangat merugikan sifat kelistrikan serta fisik dan kimia medium isolasi. Kelembaban akan menurunkan tegangan percikan api minyak isolasi, meningkatkan faktor rugi dielektrik tg8, mempercepat penuaan minyak isolasi, dan membuat kinerja isolasi memburuk. Kelembaban pada peralatan tidak hanya mengurangi keandalan operasional dan umur pakai peralatan listrik, tetapi juga dapat menyebabkan kerusakan peralatan bahkan membahayakan keselamatan jiwa.
3. Pengaruh mode tahan minyak
Aksi oksigen dalam minyak transformator mempercepat reaksi dekomposisi isolasi, dan kandungan oksigen terkait dengan metode perlindungan minyak. Selain itu, berbagai jenis air melindungi cara berbeda di mana CO dan CO2 larut dan berdifusi dalam minyak. Misalnya, jumlah CO yang terlarut kecil, sehingga memudahkan CO pada transformator terbuka untuk berdifusi ke ruang permukaan minyak. Oleh karena itu, fraksi volume CO dalam transformator terbuka umumnya tidak melebihi 300x10-6. Untuk transformator tertutup, karena permukaan minyak terisolasi dari udara, CO dan CO2 tidak mudah menguap, sehingga kandungannya relatif tinggi.
4. Pengaruh tegangan lebih
(1) Pengaruh tegangan lebih sementara
Tegangan relatif terhadap tanah yang dihasilkan dari operasi normal transformator tiga fase adalah 58% dari tegangan fasa, tetapi ketika terjadi gangguan satu fasa, tegangan isolasi utama meningkat sebesar 30% untuk sistem pentanahan netral dan 73% untuk sistem netral tidak ditanahkan, yang dapat merusak isolasi.
(2) Pengaruh tegangan lebih petir
Karena gelombang tegangan lebih petir yang curam, distribusi tegangan pada isolasi longitudinal (antar-lilitan, paralel, isolasi) sangat tidak merata, yang dapat meninggalkan tanda pelepasan pada isolasi, sehingga merusak isolasi padat.
(3) Pengaruh tegangan lebih operasional
Karena bentuk gelombang tegangan lebih operasi relatif mulus, distribusi tegangannya kira-kira linier. Ketika gelombang tegangan lebih operasi dipindahkan dari satu belitan ke belitan lainnya, perpindahannya kira-kira sebanding dengan jumlah lilitan antara kedua belitan tersebut, yang kemungkinan dapat menyebabkan kerusakan dan deteriorasi pada isolasi utama atau isolasi antar fase.
5. Pengaruh gaya gerak listrik (GGL) hubung singkat
Gaya gerak listrik (GGL) saat keluaran mengalami hubung singkat dapat menyebabkan deformasi pada belitan transformator dan pergeseran pada saluran keluar, sehingga mengubah jarak isolasi semula. Hal ini membuat isolasi menjadi panas, mempercepat penuaan atau kerusakan, dan dapat menyebabkan pelepasan muatan, busur api, serta kegagalan hubung singkat.
Penguji Tahanan Isolasi JYM
Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.
Lebih Banyak Penguji Transformator dari Kingrun
