Transformatoröl ist eine entscheidende Komponente in Leistungstransformatoren, und seine Qualität spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Leistung und Zuverlässigkeit dieser wichtigen elektrischen Geräte. Die Qualität des Transformatorenöls wird auf der Grundlage einer Reihe von Eigenschaften und Eigenschaften definiert, die sorgfältig reguliert werden, um die spezifischen Anforderungen der verschiedenen Transformatoranwendungen zu erfüllen.

Grundlage für die Noteneinstufung

1. Durchschlagsfestigkeit

Die Spannungsfestigkeit ist einer der Hauptfaktoren bei der Klassifizierung von Transformatorenölsorten. Er misst die Fähigkeit des Öls, elektrischen Belastungen standzuhalten, ohne zusammenzubrechen und Strom zu leiten. Höherwertige Transformatorenöle haben in der Regel eine höhere Spannungsfestigkeit. Bei Transformatorenölen auf Mineralbasis liegt beispielsweise ein üblicher Standard für die Spannungsfestigkeit bei etwa 60 - 70 kV/mm für neue, hochwertige Öle. Diese hohe Spannungsfestigkeit ist unerlässlich, um eine effektive elektrische Isolierung im Transformator zu gewährleisten und Lichtbögen zwischen den Wicklungen und anderen leitfähigen Komponenten zu verhindern.

2. Viskosität

Die Viskosität, die sich auf den Fließwiderstand des Öls bezieht, ist ein weiterer wichtiger Parameter für die Sortenbestimmung. Transformatorenöl muss bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen eine geeignete Viskosität aufweisen. Bei normalen Betriebstemperaturen sollte es leicht fließen, um die Wärme von den Hotspots im Inneren des Transformators effizient an das Kühlsystem zu übertragen. Bei niedrigen Temperaturen sollte es jedoch nicht zu zähflüssig werden, da dies seine Durchblutung behindern könnte. Verschiedene Qualitäten von Transformatorenöl sind so formuliert, dass sie spezifische Viskositäts- und Temperatureigenschaften aufweisen. Einige Typen sind beispielsweise so konzipiert, dass sie auch bei kalten Temperaturen eine relativ niedrige Viskosität beibehalten, wodurch sie für Transformatoren geeignet sind, die in rauen Klimazonen betrieben werden.

3. Thermische Stabilität

Die thermische Stabilität von Transformatorenöl ist entscheidend, da Transformatoren während des Betriebs Wärme erzeugen. Höherwertige Öle sind widerstandsfähiger gegen thermische Degradation. Sie können erhöhten Temperaturen über längere Zeiträume standhalten, ohne dass sich ihre Eigenschaften wesentlich verändern, wie z. B. Oxidation oder Zersetzung. Die thermische Stabilität wird häufig getestet, indem das Öl für eine bestimmte Dauer hohen Temperaturen ausgesetzt und dann seine physikalischen und chemischen Eigenschaften analysiert werden. Öle mit besserer thermischer Stabilität haben mit größerer Wahrscheinlichkeit eine längere Lebensdauer und behalten ihre Leistung unter verschiedenen Last- und Temperaturbedingungen bei.

4. Feuchtigkeits- und Schadstofftoleranz

Die Fähigkeit des Transformatoröls, Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu tolerieren, wirkt sich ebenfalls auf seine Qualität aus. Feuchtigkeit im Öl kann seine Durchschlagsfestigkeit erheblich verringern, während Verunreinigungen wie Partikel oder Säuren Korrosion und andere Probleme verursachen können. Hochwertige Transformatorenöle sind so formuliert, dass sie widerstandsfähiger gegen das Eindringen von Feuchtigkeit sind und kleine Mengen an Verunreinigungen besser tolerieren können, ohne dass die Leistung wesentlich beeinträchtigt wird. Sie können auch bessere Selbstreinigungseigenschaften aufweisen oder weniger wahrscheinlich Verunreinigungen aufnehmen und zurückhalten.

Gängige Transformatorenölsorten

1. Mineralöl-Qualitäten

Mineralöl ist eine der am weitesten verbreiteten Arten von Transformatorenöl. Es ist in verschiedenen Qualitäten erhältlich. In den Vereinigten Staaten beispielsweise hat die ASTM (American Society for Testing and Materials) Standards für Transformatorenöle auf Mineralbasis. ASTM D3487 gilt für mineralische Isolieröle für allgemeine Zwecke. Diese Öle eignen sich für eine Vielzahl von Transformatorenanwendungen, einschließlich Verteilungstransformatoren im privaten und gewerblichen Bereich. Sie bieten eine gute elektrische Isolierung und Wärmeübertragungseigenschaften zu relativ geringen Kosten. Ihre Leistung in Bezug auf Umweltfreundlichkeit und Feuerbeständigkeit kann jedoch im Vergleich zu einigen anderen Arten von Ölen eingeschränkt sein.

2. Synthetische Esterölsorten

Synthetische Esteröle sind für ihre hervorragenden Leistungsmerkmale bekannt und es gibt sie auch in verschiedenen Qualitäten. Diese Typen sind oft so konzipiert, dass sie bestimmte Anforderungen an hohe Leistungen erfüllen. So haben einige synthetische Esterölsorten eine extrem hohe Spannungsfestigkeit, wodurch sie sich für Hochspannungstransformatoren in Stromübertragungsnetzen eignen. Sie haben in der Regel auch eine bessere thermische Stabilität und Feuerbeständigkeit im Vergleich zu Mineralölen. Darüber hinaus sind synthetische Esteröle biologisch abbaubar, was ein Vorteil in Bezug auf die Umweltbelastung ist. Verschiedene Typen können in ihrer chemischen Zusammensetzung variieren, um bestimmte Eigenschaften wie Viskosität - Temperaturverhalten oder Oxidationsbeständigkeit zu optimieren.

3. Natürliche Esterölqualitäten

Natürliche Esteröle, die aus erneuerbaren Quellen wie Pflanzenölen gewonnen werden, haben ebenfalls ihre eigenen Klassifizierungen. Diese Öle werden aufgrund ihrer Vorteile für die Umwelt immer beliebter. Natürliche Esteröle sind so formuliert, dass sie eine gute elektrische Isolierung und Wärmeableitungsfähigkeit bieten. Sie können je nach Sorte unterschiedliche Oxidations- und Feuchtigkeitsbeständigkeiten aufweisen. Einige natürliche Esterölsorten sind für den Einsatz in Transformatoren konzipiert, bei denen Brandschutz und Umweltverträglichkeit oberste Priorität haben, z. B. in bestimmten industriellen Anwendungen oder in Gebieten in der Nähe empfindlicher Ökosysteme.

Die Wahl der richtigen Sorte

Die Wahl der Transformatorölsorte hängt von mehreren Faktoren ab. Der Spannungspegel des Transformators ist ein entscheidender Aspekt. Hochspannungstransformatoren benötigen Öle mit hoher Spannungsfestigkeit und ausgezeichneter thermischer Stabilität, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Auch die Betriebsumgebung, einschließlich Temperaturbereich und Luftfeuchtigkeit, spielt eine Rolle. In kalten Klimazonen werden Öle mit niedrigtemperaturbeständigen Viskositätsklassen bevorzugt. Darüber hinaus müssen Kosteneffizienz, Umweltverträglichkeit und Wartungsanforderungen berücksichtigt werden. Zum Beispiel können synthetische Esteröle zwar in einigen Aspekten eine überlegene Leistung bieten, sind aber im Allgemeinen teurer als Mineralöle.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Sorte von Transformatorenöl ein komplexes Konzept ist, das auf mehreren Eigenschaften basiert. Das Verständnis dieser Typen und ihrer Auswirkungen ist entscheidend für die Auswahl des richtigen Öls für eine bestimmte Transformatoranwendung, um den effizienten und zuverlässigen Betrieb von Leistungstransformatoren und letztendlich die Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten.