변압기는 전력 시스템의 기본 구성 요소로, 효율적인 전력 전송 및 분배를 위해 전압 수준을 높이거나 낮추는 역할을 합니다. 일반적으로 변압기 오일과 같은 특수 유체에 변압기를 담그는 것은 적절한 기능과 장기적인 신뢰성에 필수적인 여러 가지 중요한 목적을 수행합니다.

절연 성능 향상

절연 강도 증대

변압기를 담그는 주된 이유 중 하나는 절연 기능을 향상시키는 것입니다. 일반적인 담금 매체인 변압기 오일은 절연 강도가 높습니다. 변압기의 권선과 코어가 이 오일에 잠기면 전도성 부품 사이에 추가 절연층이 생깁니다. 예를 들어, 고전압 변압기에서는 1차 권선과 2차 권선 간의 전위차가 매우 클 수 있습니다. 적절한 절연이 없으면 전기 아크가 발생하여 단락이 발생하고 변압기가 크게 손상될 수 있습니다. 광유의 경우 절연 강도가 종종 60 - 70kV/mm 범위인 변압기 오일은 원치 않는 경로를 통한 전류의 흐름을 효과적으로 방지합니다. 권선 사이의 틈과 공극을 채워 지속적이고 효과적인 절연 장벽을 만듭니다.

수분 및 오염 물질 배제

몸을 담그는 것은 또한 변압기 내부 구성 요소에서 수분과 오염 물질을 제거하는 데 도움이 됩니다. 습기는 절연 재료의 절연 내력을 감소시키기 때문에 변압기의 성능에 매우 해로울 수 있습니다. 오일에 잠기면 권선 및 기타 부품이 외부 환경으로부터 보호되어 수분 침투의 위험을 최소화합니다. 또한 오일은 먼지, 오물 및 기타 미립자 오염 물질에 대한 장벽 역할을 할 수 있습니다. 이러한 오염 물질이 권선에 축적되면 시간이 지남에 따라 전기 고장이나 부식을 일으킬 수 있습니다. 내부 구성 요소를 깨끗하고 건조하게 유지하는 오일의 능력은 변압기의 절연 무결성을 유지하는 데 크게 기여합니다.

방열 개선

효율적인 열 전달 매체

변압기는 권선의 저항 손실(I²R 손실)과 코어 손실(히스테리시스 및 와전류 손실)로 인해 작동 중에 열을 발생시킵니다. 변압기를 기름에 담그면 이 열을 효율적으로 발산할 수 있습니다. 변압기 오일은 열전도율이 우수하여 권선 및 코어와 같은 변압기 내부의 핫스팟에서 열을 흡수할 수 있습니다. 오일이 예열되면 변압기를 통해 자연스럽게 순환합니다. 이 순환은 오일의 흐름을 지시하는 채널 또는 배플을 포함할 수 있는 변압기의 설계에 의해 향상될 수 있습니다. 그런 다음 가열된 오일은 변압기의 냉각기 부분으로 이동하여 종종 라디에이터 또는 냉각 핀을 통과합니다. 여기서 열은 주변 공기로 전달되고 냉각된 오일은 변압기로 되돌아가 사이클을 반복합니다. 이 지속적인 열 전달 프로세스는 변압기의 온도를 허용 가능한 범위 내로 유지하여 과열 및 절연 및 기타 구성 요소의 후속 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다.

열팽창 및 냉각

방열과 관련된 또 다른 측면은 오일의 열팽창입니다. 변압기가 가열되면 오일이 팽창합니다. 이 팽창은 오일의 순환을 돕는 자연적인 과정입니다. 오일이 팽창함에 따라 변압기 내부에 압력 차가 발생하여 오일의 흐름을 더욱 촉진합니다. 변압기가 냉각되면 오일이 수축하고 사이클이 계속됩니다. 오일의 열팽창 및 수축을 기반으로 하는 이 자체 조절 메커니즘은 변압기의 방열 공정의 전반적인 효율성에 기여합니다.

내부 산화 방지

산소 장벽

변압기를 기름에 담그는 것도 내부 산화를 방지하는 역할을 합니다. 공기 중의 산소는 권선 및 코어와 같은 변압기의 금속 부품과 반응하여 산화 및 부식을 유발할 수 있습니다. 오일은 물리적 장벽 역할을 하여 산소가 이러한 구성 요소에 도달하는 것을 방지합니다. 이 장벽이 없으면 산화 공정이 변압기의 구조적 무결성을 점차 약화시키고 전기적 성능에도 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 산화 권선은 저항을 증가시켜 에너지 손실이 높아지고 효율이 감소할 수 있습니다. 산소를 제외함으로써 오일은 변압기의 장기적인 신뢰성과 성능을 유지하는 데 도움이 됩니다.

일부 오일의 항산화 특성

물리적 장벽으로 작용하는 것 외에도 일부 유형의 변압기 오일, 특히 첨가제가 있는 오일은 항산화 특성을 가지고 있습니다. 이러한 항산화제는 체내에 유입되었을 수 있는 모든 산소 분자와 반응하여 산소를 중화하고 산화를 일으키는 것을 방지할 수 있습니다. 이 추가 보호 기능은 내부 산화로부터 변압기를 보호하는 오일 담금 공정의 능력을 더욱 향상시킵니다.

결론적으로, 변압기 오일과 같은 적절한 유체에 변압기를 담그는 것은 절연, 방열 및 산화 방지 측면에서 상당한 이점을 제공하는 다면적인 관행입니다. 이러한 이점은 전력 인프라의 중추인 변압기의 안정적이고 효율적인 작동을 보장하는 데 매우 중요합니다.