最新の乾式変圧器と強力な外部要因

最新の乾式変圧器は動作の信頼性がかなり高いことが特徴ですが、他の電気機器と同様に、外部要因が耐用年数に影響します。

攻撃的な環境要因

変圧器の損傷や故障が発生する可能性がある、攻撃的な外部要因を考慮してください。

乾式変圧器は、環境の質に応じて、さまざまな化学的および物理的攻撃にさらされます。潜在的な危険性は次のとおりです。

• 湿度。

• 物理的および化学的汚染。

• 風。

乾式変圧器の保管

保管中、変圧器の温度は周囲温度と同じになります。この期間中、絶縁体は湿気にさらされます。絶縁体への浸透や表面の結露により、電圧が印加されると放電 (「オーバーラップ」) が発生する可能性があります。このため、乾燥した変圧器は相対湿度 90% 以下で保管し、使用前に結露がないことを確認することをお勧めします。

乾式変圧器の操作

乾式変圧器は、動作中にさまざまな攻撃的な影響にさらされる可能性があります。

高湿度

コイルの動作温度は周囲温度よりも高くなりますが、湿度が非常に高いとコイル材料に湿気が浸透し、絶縁特性が劣化する可能性があります。

導電性粉塵

静電界は、HV コイルの表面に堆積した塵粒子を引き寄せます。これにより、表面漏れ電流に対する抵抗が減少し、変圧器の絶縁が重なる可能性が高くなります。

揮発性炭化水素：油蒸気など

静電的に引き寄せられた炭化水素蒸気がコイルの表面に堆積する可能性があります。その後、温度の影響下で炭化水素が化学的に変化し、半導体または導電性の堆積物を形成することがあります。これにより、絶縁体が閉じたり、表面上の電界分布が破壊されたりして、導電性粉塵が蓄積する可能性があります。

化学汚染

一部の物質は、絶縁材料の腐食（その速度は湿度と温度に依存します）や誘電特性の劣化を引き起こします。

ほこり、砂、塩

これらの影響の度合いは風の有無によって異なります。次のオプションが利用可能です。

• 電気的パラメータの劣化: 接点の品質、漏れ電流に対する耐性。

• 人工呼吸器の詰まり。

• 絶縁体表面の研磨効果と表面抵抗の減少。 • HV コイル上に導電性ダストが蓄積する。

• 通気孔が塞がれている。

微細な塵は吸湿性があり、絶縁体の表面に導電層を形成するのにさらに寄与します。

許容濃度

工業施設や交通量の多い都市部、および塵埃から保護されていない場所 (塵埃発生源の近くを除く) で運転する乾式変圧器の場合は、次の制限を遵守する必要があります。

• 相対空気湿度、90% 以下。

• SO2 濃度、0.1 mg / m3 以下;

• NOx 濃度、0.1 mg / m3 以下。

• 粉塵および砂の濃度は0.2 mg / m3以下。

• 海塩濃度、0.3 g / m3以下。

注: 推奨事項は IEC 60721 に従って提供されます。

これらの制限を考慮すると、高価な変圧器の予想耐用年数は数十年となります。

変圧器の熱条件

変圧器の熱動作モードは、絶縁体の劣化、ひいては動作寿命に影響を与える最も重要な要素の 1 つです。部屋の広さや乾式変圧器（エンクロージャ）の保護の程度に関係なく、適切な冷却を確保するには、次の条件を遵守することをお勧めします。これらの推奨事項は、他のタイプの電気機器にも適用されます。

トラクション

変圧器の上の大きな空間により、加熱された空気の流れが促進されます。さらに、換気の効果は、部屋の上部から空気を除去する能力によって決まります。これを行うには、吸気口をできるだけ低く、排気口をできるだけ高く反対側に配置する必要があります。

空気入口 (ファン) が変圧器の上にあるため、熱気が変圧器から逃げるのを防ぎます。これにより、変圧器の温度が許容レベルを超えて上昇する可能性があります。せいぜい熱保護が機能する程度です。最悪の場合、これが欠けていると、過熱や断熱材の早期劣化が発生します。

乾式変圧器を設置する部屋の要件

部屋の寸法

効果的な室内換気の目的は、電気機器 (変圧器、モーター、ヒーターなど) によって発生する熱をすべて除去することです。

通常モードでは、デバイスは電力損失 P (kW) を発生すると想定されます。

換気によってそれを取り除くには、次のことを行う必要があります。

• 変圧器近くの下部に位置する有効面積S（m2）の冷気取入口（開口部の有効面積は、グリッド、バルブなどのすべての干渉を差し引いた実際の面積です）。

• 有効面積 S'(m2) の熱風出口が、可能であれば変圧器の反対側の上、下部開口部に対して高さ H (m) に位置します。

穴の面積は次の式で決定されます: S = (0.18 * P) / H、S '= 1.1 * S。

変圧器の上のスペースは、接続部分を除いて天井まで空いていなければなりません。

これらの式は、装置が年間平均気温 20 °C、海抜 1000 m までの高さに設置される場合に適用されます。

部屋の自然換気のために前述の開口部の領域を提供することが不可能な場合は、次の設備を使用して強制換気を適用する必要があります。

• 下部の開口部には、次の式に従って電力損失によって決定される容量Q（m3 / s）の供給ファンがあります：Q = 0.1 * P;

• 上部開口部 - 容量 Q '(m3 / s) の排気ファン、次の式で決定されます: Q' = 0.11 * P。

穴の 1 つのみの面積が不十分な場合は、その穴のみにファンの設置を制限することができます。

保護の程度

場合によって異なります 保護等級 (IP) ケース壁のメッシュの透明性により、通気孔に必要な有効面積が非常に大きくなる可能性があります。たとえば、乾式変圧器の IP31 エンクロージャでは、目の穴の面積は 50% です。

部屋内の他の機器の存在。室内に他の機器が設置されている場合、換気量を計算する際、電力 P には全負荷時の損失を含める必要があります。

トランスファンファン

変圧器ファンを設置しても、部屋の換気要件が軽減されるわけではありません。ファンが作動しているときは、冷気を室内に流し、熱気を逃がす必要もあります。

変圧器周りのエアコン

ほこり

変圧器に埃が蓄積すると、適切な熱放散が妨げられ、これは特にセメントを扱うような埃の多い産業に当てはまります。定期的に掃除機をかける（吹き飛ばさない）必要があります。

大気湿度

変圧器の換気と過熱の可能性の観点から、空気の湿度は危険な要素ではありません。ただし、部屋と換気口の寸法を計算するときは、結露の形成を防ぐ発熱体の存在を考慮する必要があります。

変圧器の保管中および動作中にあらゆる種類の攻撃的な要因から保護するための特定の規則と注意事項を理解し、遵守することが、設計負荷および制御された過負荷の条件下で変圧器を確実に動作させる鍵となります。