Als Schlüsselkomponente für den sicheren und stabilen Betrieb von Leistungstransformatoren spielt der Transformatorentlüfter (auch Feuchtigkeitsabsorber genannt) eine unersetzliche Rolle bei der Aufrechterhaltung der Isolationsleistung von Transformatoröl und der Verlängerung der Lebensdauer der Ausrüstung. In diesem Artikel wird das Funktionsprinzip der Transformatorentlüftung detailliert beschrieben, die Gründe für die schnelle Verfärbung und Schwärzung von Kieselgel analysiert und Fachwissen tief in praktische Anwendungsszenarien integriert, insbesondere für 500-kVA-Verteilungstransformatoren undTrenntransformator, um ausländischen Benutzern wertvolle Hinweise für den Betrieb und die Wartung von Geräten zu geben. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD verfügt als professioneller Hersteller von Energieausrüstung über umfangreiche Erfahrung in der Produktion und Forschung und Entwicklung von Transformatoren und unterstützenden Komponenten. Das Unternehmen produziert hauptsächlich in Öl getauchte Leistungstransformatoren, trockene -Leistungstransformatoren, ölgefüllte dreidimensionale Spulentransformatoren, trockene - dreidimensionale Spulentransformatoren, explosionssichere Trockentransformatoren für den Bergbau, explosionsgeschützte mobile Umspannwerke, Leistungstransformatoren aus amorpher Legierung, Leistungstransformatoren zur Regelung der Lastkapazität und Trockentransformatoren für Lokomotiven Transformatoren sowie vorgefertigte Umspannwerke, modulare Umspannwerke, kastenförmige Umspannwerke für Windenergie, Hoch- und Niederspannungsschaltanlagen und andere Übertragungs- und Verteilungsgeräte.
I. Funktionsprinzip des Transformatorentlüfters
Die Kernfunktion der Transformatorentlüftung besteht darin, den Innen- und Außendruck des Transformators auszugleichen und die Feuchtigkeit und Verunreinigungen in der in den Transformator eintretenden Luft zu filtern, um Feuchtigkeit und Alterung des Transformatoröls zu verhindern und den normalen Betrieb des Transformators sicherzustellen. Ob es sich um einen 500-kVA-Verteilungstransformator handelt, der in der industriellen und kommerziellen Stromverteilung verwendet wird, oder um einen Trenntransformator, der in speziellen Szenarien wie der Stromversorgung von Präzisionsgeräten verwendet wird, das Funktionsprinzip seiner Entlüftung ist konsistent und basiert hauptsächlich auf der thermischen Ausdehnung und Kontraktion von Transformatoröl. Wenn sich die Temperatur des Transformatoröls ändert, ändert sich entsprechend auch das Ölvolumen, was zu Druckänderungen im Inneren des Transformatorölausdehnungsgefäßes führt, und der Entlüfter schließt den „Atmungsprozess“ ab, um den Druckausgleich aufrechtzuerhalten.
1. Wenn die Temperatur des Transformatoröls steigt
1.1 Entsprechende Änderungen bei steigender Transformatoröltemperatur: Wenn der Transformator in Betrieb ist, fließt der Laststrom durch die Wicklung und erzeugt Wärme, wodurch die Temperatur des Transformatoröls ansteigt. Mit zunehmender Temperatur dehnt sich das Volumen des Transformatoröls aus und die Luft im Transformatorölausdehnungsgefäß wird komprimiert, was zu einem Anstieg des Innendrucks führt. Um das Druckgleichgewicht im Transformator aufrechtzuerhalten und Schäden am Transformatorkessel durch zu hohen Druck zu vermeiden, wird ein Teil der Luft im Ölausdehnungsgefäß über die Transformatorentlüftung in die Atmosphäre abgelassen. Zu diesem Zeitpunkt erscheinen Blasen im Ölauffangbecher des Entlüfters, und manchmal sind die Blasen sehr intensiv, was ein normales „Ausatmungsphänomen“ des Entlüfters ist. Dieser Prozess ist besonders deutlich bei 500-kVA-Verteilungstransformatoren mit großen Lastwechseln zu beobachten, da die Öltemperaturschwankungen solcher Transformatoren in Zeiten des Spitzenstromverbrauchs häufiger auftreten.
1.2 Luftströmungsprozess: Ölausdehnungsgefäß → Entlüftungsverbindungsrohr → Glasabdeckung (Silikagel) → Glaszylinder → Öldichtungsplatte → Ölsammelbecher → Luftloch → Atmosphäre. Während des Luftablassvorgangs filtert das Kieselgel im Entlüfter zunächst die Luft und entfernt so einen kleinen Teil der Feuchtigkeit und Verunreinigungen aus der Luft. So wird sichergestellt, dass die abgelassene Luft keine umweltschädlichen Schadstoffe enthält.
2. Wenn die Temperatur des Transformatoröls sinkt
2.1 Entsprechende Änderungen bei sinkender Transformatoröltemperatur: Wenn die Transformatorlast abnimmt oder die Umgebungstemperatur sinkt, sinkt die Temperatur des Transformatoröls entsprechend. Wenn die Temperatur sinkt, schrumpft das Volumen des Transformatoröls und die Luft im Transformatoröl-Ausdehnungsgefäß dehnt sich aus, was zu einem Rückgang des Innendrucks führt. Um einen Unterdruck im Inneren des Transformators zu vermeiden (der zu einer Verformung des Tanks durch den äußeren atmosphärischen Druck führen kann), saugt der Entlüfter Luft aus der Atmosphäre an, um den Druck im Ölausdehnungsgefäß auszugleichen. Zu diesem Zeitpunkt bilden sich Blasen im Glaszylinder des Entlüfters, was ein normales „Inhalations“-Phänomen des Entlüfters darstellt. Bei isolierten Leistungstransformatoren, die eine hohe Stabilität erfordern, ist der stabile Betrieb des Entlüfters von entscheidender Bedeutung, da jedes Druckungleichgewicht die Isolationsleistung des Transformators beeinträchtigen und die Qualität der Stromversorgung von Präzisionsgeräten weiter beeinträchtigen kann.
2.2 Luftströmungsprozess: Atmosphäre → Luftloch → Ölsammelbecher → Öldichtungsplatte → Glaszylinder → Glasabdeckung (Kieselgel) → Entlüftungsverbindungsrohr → Ölausdehnungsgefäß. Beim Einatmen von Luft strömt die Luft zunächst durch das Öl im Ölauffangbecher (Öldichtung), der den größten Teil des Staubs und der Verunreinigungen in der Luft herausfiltern kann; Anschließend durchläuft es das Silikagel, das die Feuchtigkeit in der Luft aufnimmt und so dafür sorgt, dass die in das Ölausdehnungsgefäß eintretende Luft trocken und sauber ist und so verhindert, dass das Transformatoröl feucht wird und sich verschlechtert.
II. Gründe für die schnelle Verfärbung von Transformer Breather Silica Gel
Kieselgel ist die Kernfilterkomponente der Transformatorentlüftung, die im trockenen Zustand normalerweise blau ist und sich nach der Aufnahme von Feuchtigkeit rot verfärbt. Unter normalen Umständen verläuft die Verfärbung von Kieselgel sehr langsam und es kann mehrere Monate oder sogar länger verwendet werden. Allerdings kann es im realen Betrieb zu einer schnellen Verfärbung des Silikagels des Entlüfters kommen, was nicht nur den Wartungsaufwand erhöht, sondern auch auf mögliche Fehler in der Anlage hinweisen kann. Dieses Problem tritt bei beiden häufig auf500-kVA-Verteilungstransformatorund Trennleistungstransformator, und die Hauptgründe sind wie folgt:
2.1 Langanhaltendes Regenwetter führt zu hoher Luftfeuchtigkeit. Das Kieselgel nimmt viel Feuchtigkeit aus der Luft auf, was zu einer schnellen Verfärbung führt. Dies ist ein objektiver Umweltfaktor, insbesondere in Gebieten mit ganzjährig hoher Luftfeuchtigkeit. Das Silikagel des Entlüfters muss häufiger ausgetauscht werden.
2.2 Das Fassungsvermögen des Entlüfters ist zu gering. Bei Transformatoren mit großen Lastwechseln und häufigem Atmen, wie z. B. 500-kVA-Verteilungstransformatoren in Industrieparks, kann die Feuchtigkeitsaufnahmekapazität von Kieselgel den tatsächlichen Bedarf nicht decken, wenn die Kapazität des Entlüfters nicht angepasst wird, was zu einer schnellen Sättigung und Verfärbung führt.
2.3 Die Silicagel-Glasabdeckung oder der Tank weisen Risse oder Beschädigungen auf. Wenn die Glasabdeckung oder der Tank des Entlüfters Risse aufweist, kann feuchte Luft in der Atmosphäre direkt und ungefiltert in den Silicageltank gelangen, wodurch das Silicagel Feuchtigkeit aufnimmt und sich schnell verfärbt. Daher ist die regelmäßige Überprüfung des Aussehens des Entlüfters ein wichtiger Bestandteil der täglichen Wartung.
2.4 Im Öldichtungsdeckel am unteren Teil des Entlüfters befindet sich kein Öl oder der Ölstand ist zu niedrig. Das Öl im Öldichtungsdeckel spielt eine Rolle bei der Primärfiltration und Abdichtung. Wenn kein Öl vorhanden ist oder der Ölstand zu niedrig ist, kann die Öldichtung keine gute Rolle spielen und feuchte Luft gelangt direkt in den Silikageltank, was die Verfärbung des Silikagels beschleunigt. Es wird empfohlen, den Ölstand des Entlüfters regelmäßig zu überprüfen und das Öl rechtzeitig nachzufüllen.
2.5 Unsachgemäße Installation des Entlüfters. Beispielsweise ist die Silicagel-Dichtung rissig und ungeeignet, die Schrauben sind locker, die Installation ist nicht abgedichtet usw. Diese Probleme führen dazu, dass feuchte Luft in das Ölausdehnungsgefäß eindringt, ohne die Silicagel-Filtration zu passieren, was zu einer schnellen Verfärbung des Silicagels führt. Insbesondere bei isolierten Leistungstransformatoren, die eine hohe Dichtungsleistung erfordern, führt eine unsachgemäße Installation des Entlüfters nicht nur zu einer schnellen Verfärbung des Silikagels, sondern kann auch die Isolationsleistung des Transformators beeinträchtigen.
III. Gründe für die Schwärzung von Transformer Breather Silica Gel
Es ist normal, dass sich das Kieselgel des Transformatorentlüfters aufgrund der Feuchtigkeitsaufnahme rot verfärbt, aber manchmal können die oberen und unteren Teile des Kieselgels im Entlüfter schwarz werden, was ein ungewöhnliches Phänomen ist und beachtet werden muss. Dieses Phänomen kann sowohl bei 500-kVA-Verteilungstransformatoren als auch bei Trenntransformatoren auftreten. Die Hauptursache ist, dass Transformatoröl in die Entlüftung gelangt, und zwar wie folgt:
3.1 Schwärzung des unteren Teils des Silikagels: Dies wird dadurch verursacht, dass während des „Inhalation“-Vorgangs des Entlüfters überschüssiges Öl im Ölauffangbecher am unteren Teil des Entlüfters eingeatmet wird. Wenn der Ölstand im Ölauffangbecher zu hoch ist, wird das Öl während des Inhalationsvorgangs zusammen mit der Luft in den Silikageltank gesaugt, wodurch das untere Silikagel durch das Öl verunreinigt wird und schwarz wird.
3.2 Schwärzung des oberen Teils des Silikagels: Dies kann durch ein Problem mit dem Faltenbalg im Ölausdehnungsgefäß verursacht werden. Wenn der Balg beschädigt ist oder undicht ist, gelangt der Transformatoröldampf im Ölausdehnungsgefäß über das Verbindungsrohr in den Entlüfter und der Öldampf kondensiert auf dem oberen Kieselgel, wodurch das obere Kieselgel schwarz wird. Im Sommer ist die Temperatur hoch, die „Atmung“ des Transformators wird intensiviert und die Menge des ausgeatmeten Öldampfes ist größer, sodass das Phänomen der Schwärzung des oberen Kieselgels offensichtlicher ist.
IV. Abschluss
Die Transformatorentlüftung ist eine Schlüsselkomponente für den sicheren Betrieb von Transformatoren. Sein stabiler Betrieb steht in direktem Zusammenhang mit der Lebensdauer des Transformators und der Sicherheit des Stromversorgungssystems. Unabhängig davon, ob es sich um einen 500-kVA-Verteilungstransformator in Stromverteilungsszenarien oder einen Trennleistungstransformator in speziellen Stromversorgungsszenarien handelt, ist es notwendig, auf den Betriebszustand des Entlüfters zu achten, regelmäßig den Farbwechsel von Kieselgel zu überprüfen und die Probleme der schnellen Verfärbung und Schwärzung von Kieselgel rechtzeitig zu lösen.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDverfügt über umfangreiche Erfahrung in der Herstellung von Transformatoren und unterstützenden Entlüftern und kann hochwertige -Transformatoren und professionellen technischen Support für globale Benutzer bereitstellen, um Benutzern dabei zu helfen, Wartungskosten zu senken und den stabilen Betrieb von Energieanlagen sicherzustellen.