System pompowania próżniowego jest kluczowym elementem wyposażenia w produkcji i konserwacji transformatorów mocy. Jego podstawową funkcją jest wytwarzanie i utrzymywanie wysokiej próżni wewnątrz kadzi transformatora, co jest procesem niezbędnym do zapewnienia długoterminowej-niezawodności, wydajności i wydajności transformatora. Proces ten składa się z dwóch kluczowych etapów: odwodnienia i odgazowania izolacji oraz impregnacji izolacji stałej.
1. Odwodnienie i odgazowanie izolacji
Aktywna część rdzenia transformatora (uzwojenia i rdzeń) zanurzona jest w oleju izolacyjnym, który działa zarówno jako izolator elektryczny, jak i chłodziwo. Jednakże zarówno izolacja stała (głównie papier celulozowy i preszpan), jak i sam olej są higroskopijne, co oznacza, że w naturalny sposób pochłaniają wilgoć z atmosfery. Obecność nawet niewielkich ilości wilgoci i rozpuszczonych gazów jest bardzo szkodliwa.
· Słabość elektryczna: Wilgoć drastycznie zmniejsza wytrzymałość dielektryczną oleju izolacyjnego i izolacji stałej. To sprawia, że transformator jest podatny na częściowe wyładowania i całkowite przebicie dielektryka, co prowadzi do katastrofalnej awarii.
· Przyspieszone starzenie: Woda działa jak katalizator starzenia termicznego papieru celulozowego, powodując jego kruchość i znacznie szybszą utratę właściwości izolacyjnych, skracając żywotność transformatora.
System pompowania próżniowego rozwiązuje ten problem, poddając całą kadź transformatora działaniu głębokiej próżni przez dłuższy czas. Pod tym niskim ciśnieniem temperatura wrzenia wody ulega znacznemu obniżeniu, co powoduje, że wilgoć uwięziona w stałej izolacji odparowuje i zostaje wyciągnięta. Jednocześnie z oleju i materiałów stałych usuwane są również wszelkie rozpuszczone gazy (takie jak tlen i azot). Dzięki temu system izolacji wewnętrznej jest suchy i-wolny od gazów.
2. Impregnacja izolacji stałej
Po dokładnym osuszeniu zbiornika kolejnym istotnym krokiem jest napełnienie go olejem izolacyjnym. Nie da się tego zrobić pod ciśnieniem atmosferycznym. System pompowania próżniowego nadal działa, wytwarzając próżnię nad olejem i, co ważniejsze, w mikroskopijnych porach izolacji celulozowej.
Następnie do zbiornika wprowadzany jest odgazowany i odwodniony olej. Ponieważ w porach izolacji panuje próżnia, olej jest dosłownie „zasysany” w każdą najmniejszą przestrzeń, dokładnie impregnując papier i preszpan. Ta doskonała impregnacja jest niezbędna, ponieważ eliminuje wszelkie pozostałe kieszenie powietrzne, które mogłyby prowadzić do wyładowań niezupełnych. Zapewnia pracę izolacji olejowej i stałej jako pojedynczego, jednolitego układu dielektrycznego o maksymalnej wytrzymałości.
Podsumowując, system pompowania próżniowego jest sercem procesu suszenia transformatora i-napełniania olejem. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że jakość uzyskanej próżni bezpośrednio determinuje zdolność transformatora do wytrzymywania naprężeń elektrycznych i jego oczekiwaną żywotność. Bez tego kluczowego etapu transformatory byłyby znacznie bardziej podatne na awarie i miałyby znacznie krótszy okres eksploatacji.
