Het vacuümpompsysteem is een cruciaal onderdeel van de apparatuur bij de productie en het onderhoud van stroomtransformatoren. De voornaamste functie ervan is het creëren en in stand houden van een hoog vacuüm in de transformatortank, een proces dat essentieel is om de betrouwbaarheid, efficiëntie en prestaties van de transformator op lange termijn- te garanderen. Dit proces bestaat uit twee belangrijke fasen: het uitdrogen en ontgassen van de isolatie, en het impregneren van de vaste isolatie.
1. Uitdroging en ontgassing van de isolatie
Het actieve kerndeel van een transformator (wikkelingen en kern) wordt ondergedompeld in isolerende olie, die zowel als elektrische isolator als als koelmiddel fungeert. Zowel de vaste isolatie (voornamelijk cellulosepapier en karton) als de olie zelf zijn echter hygroscopisch, wat betekent dat ze op natuurlijke wijze vocht uit de atmosfeer absorberen. De aanwezigheid van zelfs kleine hoeveelheden vocht en opgeloste gassen is zeer schadelijk.
· Elektrische zwakte: Vocht vermindert drastisch de diëlektrische sterkte van de isolerende olie- en vaste isolatie. Dit maakt de transformator gevoelig voor gedeeltelijke ontladingen en volledige diëlektrische doorslag, wat tot catastrofale storingen leidt.
· Versnelde veroudering: Water fungeert als katalysator voor de thermische veroudering van cellulosepapier, waardoor het bros wordt en zijn isolerende eigenschappen veel sneller verliest, waardoor de operationele levensduur van de transformator wordt verkort.
Het vacuümpompsysteem pakt dit aan door de gehele transformatortank gedurende langere tijd aan een diep vacuüm te onderwerpen. Onder deze lage druk wordt het kookpunt van water aanzienlijk verlaagd, waardoor het vocht dat in de vaste isolatie zit, verdampt en naar buiten wordt gezogen. Tegelijkertijd worden ook eventuele opgeloste gassen (zoals zuurstof en stikstof) uit de olie en vaste materialen verwijderd. Hierdoor blijft het interne isolatiesysteem droog en gas-vrij.
2. Impregneren van vaste isolatie
Nadat de tank grondig is uitgedroogd, is de volgende cruciale stap het vullen met isolatieolie. Dit is niet mogelijk bij atmosferische druk. Het vacuümpompsysteem blijft draaien, waardoor er een vacuüm ontstaat boven de olie en, nog belangrijker, binnen de microscopisch kleine poriën van de cellulose-isolatie.
De ontgaste en gedehydrateerde olie wordt vervolgens in de tank gebracht. Omdat er een vacuüm bestaat in de poriën van de isolatie, wordt de olie letterlijk in elke kleine ruimte "gezogen", waardoor het papier en het karton grondig worden geïmpregneerd. Deze perfecte impregnering is van cruciaal belang omdat hierdoor eventuele resterende luchtbellen worden geëlimineerd die tot gedeeltelijke ontladingen kunnen leiden. Het zorgt ervoor dat de olie- en vaste isolatie werkt als één enkel, verenigd diëlektrisch systeem met maximale sterkte.
Samenvattend is het vacuümpompsysteem de hartslag van het droog- en olievulproces van de transformator-. Het is niet overdreven om te zeggen dat de kwaliteit van het bereikte vacuüm direct bepalend is voor het vermogen van de transformator om elektrische spanningen te weerstaan en voor de verwachte levensduur ervan. Zonder deze cruciale stap zouden transformatoren veel gevoeliger zijn voor storingen en een aanzienlijk kortere levensduur hebben.
