Yağ, transformatörlerde, özellikle de soğutucu ve yalıtkan bir ortam olarak görev yaptığı güç transformatörlerinde çok önemli işlevlere hizmet eder:
- Soğutma: Transformatördeki yağın temel işlevlerinden biri soğutucu görevi görmektir. Transformatörler çalışma sırasında çekirdek ve sargılardaki kayıplardan dolayı ısı üretirler. Transformatörün içindeki yağ bu ısıyı emer ve konveksiyon yoluyla radyatör kanatları veya soğutma tüpleri gibi harici soğutma sistemine dağıtır. Bu, optimum çalışma sıcaklıklarının korunmasına yardımcı olur ve transformatörün izolasyonuna ve bileşenlerine zarar verebilecek aşırı ısınmayı önler.
- Yalıtım: Yağ aynı zamanda mükemmel bir elektrik yalıtkanı görevi de görür. Transformatör tankı içindeki boşluğu doldurarak sargıları ve çekirdeği çevreleyerek gerilimli parçalar ile topraklanmış bileşenler arasında izolasyon sağlar. Yağın bu yalıtım özelliği, elektrik arızalarının önlenmesi ve transformatörün yüksek gerilim koşullarında güvenli çalışmasının sağlanması açısından çok önemlidir.
Yağ, öncelikle yüksek özgül ısı kapasitesi ve iyi ısı iletkenlik özellikleri nedeniyle transformatörlerde soğutucu olarak kullanılır. Spesifik ısı kapasitesi, bir maddenin sıcaklığını belirli bir miktar artırmak için gereken ısı enerjisi miktarını ifade ederken, termal iletkenlik, bir malzemenin ısıyı iletme yeteneği ile ilgilidir. Yağın yüksek özgül ısı kapasitesi, transformatör içinde üretilen ısının önemli bir miktarını sıcaklıkta büyük bir artış olmadan absorbe etmesine olanak tanır. İyi termal iletkenliği, bu ısının çevredeki ortama dağıtılabileceği harici soğutma yüzeylerine verimli bir şekilde aktarılmasını kolaylaştırır.
Bazı transformatörlerde, özellikle de yüksek güç değerlerinde veya zorlu ortamlarda çalışan transformatörlerde, soğutucu olarak performansını artırmak için yağ ısıtılır. Yağın ısıtılması, akış özelliklerinin iyileştirilmesine yardımcı olur ve viskozitesini azaltır, bu da yağın transformatörde dolaşmasını ve ısıyı etkili bir şekilde aktarmasını kolaylaştırır. Bu kontrollü ısıtma aynı zamanda yağın optimum çalışma sıcaklığı aralığını korumasını sağlayarak genel transformatör verimliliğini ve ömrünü artırır.
Transformatörlerde yağ kullanmanın faydaları soğutma ve yalıtımın ötesine uzanır:
- Dielektrik Mukavemeti: Trafo yağı yüksek dielektrik mukavemetine sahiptir, bu da yüksek gerilimlere bozulmadan dayanabileceği anlamına gelir. Bu özellik, transformatörün elektriksel bütünlüğünün korunması ve elektriksel arıza veya arızaların önlenmesi açısından çok önemlidir.
- Korozyon Direnci: Trafo yağı, yüksek çalışma sıcaklıklarında ve uzun süreli kullanımda bile zamanla oksidasyona ve bozulmaya karşı direnç gösterecek şekilde formüle edilmiştir. Bu, dahili bileşenlerin korunmasına yardımcı olur ve transformatörün uzun vadeli güvenilirliğini sağlar.
- Gazların Yayılması: Transformatörler, çalışma sırasında yağın veya diğer malzemelerin termal ayrışması nedeniyle gaz üretebilir. Transformatör yağı, bu gazları emip çözecek ve transformatörün çalışmasını engelleyebilecek veya dahili ark oluşumuna yol açabilecek gaz kabarcıklarının oluşumunu önleyecek şekilde tasarlanmıştır.
Genel olarak, transformatörlerde yağ kullanımı, gerekli termal yönetimi, elektrik yalıtımını ve operasyonel güvenilirliği sağlayarak onu dünya çapındaki güç dağıtım ve iletim sistemlerinde kritik bir bileşen haline getirir.