Olietype-stroomtransformatoren zijn cruciale componenten in moderne elektrische energiesystemen en maken een efficiënte spanningstransformatie en energiedistributie over de netwerken mogelijk.
Wat is een olietype-stroomtransformator?
Een olie-type stroomtransformator is een statisch elektrisch apparaat dat energie overdraagt tussen circuits via elektromagnetische inductie, terwijl een constante frequentie behouden blijft. isolerende olie
- Kern: Typisch gelamineerd siliciumstaal om wervelstroomverliezen te minimaliseren.
- Wikkelingen: Koperen of aluminium geleiders gerangschikt in primaire en secundaire spoelen.
- Isolerende olie: Minerale olie, siliconenvloeistof of biologisch afbreekbare esters die warmte afvoeren en vonken voorkomen.
- Tank: Een afgesloten container waarin de kern, wikkelingen en olie zijn ondergebracht.
- Conservator: Een reservoir dat de uitzetting/krimping van de olie als gevolg van temperatuurveranderingen compenseert.
- Buchholz-estafette: Een veiligheidsapparaat dat interne fouten zoals gasophoping of olielekkage detecteert.
Tijdens bedrijf genereert wisselstroom in de primaire wikkeling een magnetische flux in de kern, waardoor spanning in de secundaire wikkeling wordt geïnduceerd.
Belangrijkste kenmerken en voordelen
Olietype-stroomtransformatoren bieden duidelijke voordelen ten opzichte van alternatieve technologieën:
1. Superieure koelefficiëntie
- De hoge thermische geleidbaarheid van isolatieolie maakt een effectieve warmteafvoer mogelijk, waardoor transformatoren kunnen werken hogere belastingen
- Natuurlijke oliecirculatie (thermosifoneffect) vermindert de afhankelijkheid van externe koelsystemen.
2. Verbeterde diëlektrische sterkte
- Transformatorolie zorgt voor een robuuste elektrische isolatie (doorslagspanning van 30–40 kV/mm), waardoor boogvorming tussen onder spanning staande componenten wordt voorkomen.
3. Lange operationele levensduur
- Goed onderhouden olietransformatoren kunnen werken 30-40 jaar, zelfs bij continue belastingscycli.
- Olie vertraagt de oxidatie en afbraak van op cellulose gebaseerde isolatie op wikkelingen.
4. Overbelastingscapaciteit
- Kan overbelasting op korte termijn (tot 150% van de nominale capaciteit) verdragen zonder significante prestatievermindering.
5. Onderhoudsvriendelijk ontwerp
- Oliebemonstering maakt voorspellend onderhoud mogelijk door opgeloste gassen (bijvoorbeeld methaan, waterstof) te analyseren om beginnende fouten op te sporen.
- Het verwijderen van slib en vocht via filtratiesystemen herstelt de eigenschappen van de olie.
6. Kosteneffectiviteit
- Lagere initiële kosten vergeleken met droge transformatoren voor hoogspanningstoepassingen (>33 kV).
- Lagere energieverliezen (efficiëntie tot 99,75%), lagere operationele kosten.
Toepassingen in de elektrische industrie
Olietype-stroomtransformatoren worden in diverse sectoren ingezet:
1. Transmissie-substations
- Step-up-transformatoren verhogen de spanning (bijvoorbeeld 11 kV naar 400 kV) voor transmissie over lange afstanden, waardoor lijnverliezen worden geminimaliseerd.
2. Industriële faciliteiten
- Wordt aangetroffen in staalfabrieken, chemische fabrieken en mijnbouwactiviteiten om de netspanning voor zware machines te verlagen.
3. Integratie van hernieuwbare energie
- Sluit windparken en zonneparken aan op transmissienetten door de opgewekte spanning te verhogen (bijvoorbeeld 0,69 kV naar 132 kV).
4. Elektrificatie van de spoorwegen
- Leveren van eenfasige stroom van 25 kV of 50 kV voor elektrische locomotieven.
5. Elektrificatie van het platteland
- Step-down distributietransformatoren (11 kV/400 V) leveren stroom aan afgelegen gebieden met een fluctuerende vraag.
Vergelijking met soortgelijke technologieën
| Parameter | Olietype transformator | Transformeer een seconde |
|---|---|---|
| Koelmedium | Minerale/synthetische olie | Lucht- of epoxyhars |
| Spanningsbereik | Tot 1.100 kV | Tot 36 kV |
| Efficiëntie | 98,5–99,75% | 97–98,5% |
| Brandrisico | Matig (brandbare olie) | Laag (geen brandbare materialen) |
| Onderhoud | Regelmatig olietesten vereist | Minimaal |
| Installatieomgeving | Buiten/explosieveilig binnen | Binnen (schone, droge ruimtes) |
| Levensduur | 30-40 jaar | 20–30 jaar |
Belangrijkste afhaalrestaurants:
– Olietransformatoren blinken uit in hoogspanningstoepassingen met hoog rendement, maar vereisen zorgvuldige brandveiligheidsmaatregelen.
– Droge transformatoren hebben de voorkeur voor binnenstedelijke installaties vanwege de lagere ontvlambaarheidsrisico's.
Domande frequenti (Veelgestelde vragen)
Transformatorolie isoleert onder spanning staande onderdelen, voorkomt corona-ontlading en voert de tijdens bedrijf gegenereerde warmte af.
De levensduur van olie is afhankelijk van onderhoud.
Traditionele minerale oliën brengen risico's met zich mee, maar biologisch afbreekbare esters (bijvoorbeeld FR3) bieden milieuvriendelijke alternatieven met vergelijkbare prestaties.
Buchholz-relais detecteren gasophoping als gevolg van interne fouten, terwijl drukontlastingsapparaten het scheuren van de tank tijdens ernstige overbelasting voorkomen.
Ja, indien gehuisvest in brandwerende ruimtes met adequate ventilatie en olieopvangsystemen.
Oxidatie, binnendringend vocht en te hoge bedrijfstemperaturen (>85°C) versnellen de veroudering van de olie.
Olietype-stroomtransformatoren blijven onmisbaar in de mondiale energie-infrastructuur vanwege hun ongeëvenaarde efficiëntie, duurzaamheid en aanpassingsvermogen aan hoogspanningsscenario's.
