In order to study and obtain the mathematical relation between the electrification degree of transformer oil flow and the electrostatic current, a small amount of data about the electrification degree of oil flow and the corresponding electrostatic current is studied by linear regression method and grey model method. The results show that the linear correlation between the electrification degree and the electrostatic current was not good, and the relation between the electrification degree of oil flow and electrostatic current (i) could be expressed as ${\rho}(0)=0.2049\;i^{(0)}+169.4419$ according to grey model GM (0, 2) when the electrification degree of oil flow is represented by the charge number generated from transformer oil per unit volume, namely the charge density (${\rho}$).
The insulating oils perform a cooling and insulation action in electric power transformer. The mineral oil has immanent fire dangerousness and environmental contamination problem. Vegetable insulating oil has higher ignition point, flash point and more excellent biodegradability than conventional mineral oil. In a real oil-filled transformers, some of the power is dissipated in the form of heat. And transformer require the heat to be removed from the winding and insulator by forced convection of the insulating oil. The flow electrification occurs when insulating oil was forced to be circulated. In this paper, influence of temperature, velocity of flow, and insulating pipe and diameter on streaming electrification of vegetable insulating oil was investigated using forced circulation apparatus. Temperature effects were most significant, and it showed a peak in the temperature $30^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$ at insulating and copper pipe. The change of flow electrification according to area variety could be checked by change of diameter.
In this paper, the FT-IR, conductivity and flow electrification phenomena of Vegetable oils were discussed. Vegetable oil has high flash point and eco-friendly properties compared to conventional mineral oil. Accelerated aging transformer oil samples produced in the oven at 140[$^{\circ}C$] for 500 hours, 1000 hours, 1500 hours, 2000 hours. Serial device to measure the flow electrification phenomena was designed and fabricated. Pico ammeter and the Labview data measurements were utilized. The effects of Temperature and antistatic agent on fluid flow electrification were investigated. Both Mineral and vegetable oil showed similar trends for temperature change. The polarity reversal occurred in mineral oil with antistatic agent above 10 ~ 30[ppm] and in vegetable oil with antistatic agent above 5[ppm].
Mineral insulating oils are an important insulating materials in oil-filled transformer. However, the mineral oil is the cause of the environmental problem. The vegetable oils are substitutes for mineral oil because of its biodegradability characteristic. As large size and high rating of the transformer increases, the losses increase at a faster rate. So insulating oil is forced circulation in the oil-filled transformer by using oil pumps. The flow electrification occurs when insulating oil was forced to be circulated. To check the flow electrification, had conducted experiments varying factors. As a result, the streaming electrification could see the changes according to flow velocity, oil temperature and insulation materials.
In this paper, electrification pipe modeled on the oil path that insulating oil flow in the high power transformer is manufactured in order to prevent the accident cause from streaming electrification generated when insulating off flow at a solid-liquid interface, and the streaming current is measured and analyzed according to the shape of oil path in electrification pipe. From the result of this study, the streaming current increases linearly with increasing of a oil velocity and it increases at lower temperature and decreases at higher temperature than [$46^{\circ}C$]. The smoother the flow of insulating oil is the more the streaming current decreases.
Electrification pipe modeled on the oil path of the high power transformer is designed and manufactured. Distributions of oil flow velocity are simulated as spacer form in the electrification pipe. Streaming currents are investigated as each electrification pipe. The surface oil velocity of spacer is small the streaming current.
Recently, streaming electrification in forced oil cooled power transformer has been taken up as a serious problem. In this paper, the charging tendency of various insulation oils, such as mineral oil, polybutene and silicone oil has been measured by means of an injection type charging tendency measuring apparatus under various condition. The experimental data of the dependence of the leakage current on flow velocity and temperature of oil can be explained by considering the flow state such as laminar and turbulent flow. The effect of additives on the charging tendency of mineral oil has been investigated. BTA is regarded as the most effective retardant to electrification of oil among the additives chose for this investigation.
The static electricity by thinner flow and discharge energy is investigated experimentally for the purpose of preventing the electrostatic discharge and damage. Test system for evaluating streaming electrification consists of a teflon pipe, a reservoir tank a pump, flowmeters and an electrometer. When dielectric liquid flows through a pipe from one vessel to another, the potential difference generated in the collecting vessel is due to the accumulation of charges. These charges result from the convection of a part of the electrical double layer existing in the tube at the contact between the liquid and the inner wall. When the fluid velocity increases, the electric current increases proportionally. The charging current and accumulated charges by streaming electrification at the thinner velocity of 40cm/s are measured a range of 5 nA and $0.27{\mu}C$ respectively. This amount of static discharge energy generated by streaming electrification is enough to ignite flammable solvent. Therefore surface electric potential should decrease by using electrostatic shielding and ground.
The maximum charge accumulation in transformers caused by streaming electrification is commonly observed on the bottom area of transformer winding(i.e.the oil inlet of transformer winding). It is because turbulent flows occur in this portion of transformers. Consequently, if we are to reduce the maximum charge accumulation of transformers, it is important that we should have a good understanding of the conditions of the occurence of partial turbulent flows in the oil inlet of transformer winding. With this point in mind, a simple flow model was designed in this study in order to simulate oil flow in the insulation ducts of power transformers. As a method for mitigating charge accummulation, attention was given to (a) a flow path design for the improvement of flow conditions, and (b) the charge tendency of the material used this design. The results of this study show that the above method is useful for mitigating charge accumulation.
The purpose of this paper is to analyze the streaming electrification mechanism (SEM) generated in UHV transformer. This experiment used Couette Charger and interpreted the mechanism hydromechanically and electromagnetically. This work estimated the turbulent core density ($\rho$o) by measuring the short circuit current (isc) and the open circuit voltage (νoc) generated in Couette Charger and also studied the changes of the short circuit (isc), the open circuit voltage (νoc), the turbulent core density ($\rho$o) and the conductivity ($\sigma$) with adding BTA to restrain streaming electrification. as a result adding BTA increased the conductivity of oil and decreased the turbulent core density($\rho$o).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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