Дистрибуцийн трансформаторын дулааны хүртэл халдаг арван гол шалтгаан ба түүнийг саархуулах арга замууд

Хувьсгалт трансформатор эрчим хүчний системд хамгийн чухал, зардал ихтэй хөрөнгөүүдийн нэг юм. Тэдгээр нь бүтэлгүйтсэн нь эдийн засгийн томоохон хохирол, удаан хугацааны алдагдлыг учруулж, үйл ажиллагааны найдвартай байдлыг хангахын тулд нөхцөл байдлыг хянах, алдааны оношилгоог хийх нь чухал ач холбогдолтой. Эдгээр трансформаторт хамгийн түгээмэл болон урьдчилан сэргийлэх боломжтой асуудал нь хэт халуун байдал юм.

Статистик судалгаагаар трансформаторын дулаанжуулалтын хугацаа нь дулаанжуулалтын температурын 6-10°C-ийн өсөлтөөрөө хагас болж байна. 80-140°C-ийн хооронд трансформаторын давхаргын хөгшрөлтийн улмаас нас баралтын хэмжээ температурын 6°C-ийн өсөлттэй тусам "хоёр дахин ихсдэг". Энэхүү нийтлэл нь хуваарилалтын трансформаторын хэт халуун байдлын хамгийн түгээмэл арван шалтгааныг судалж, урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авах стратегийг зааж өгдөг.

Трансформорын хэт халуун байдал нь дотоод температур нь ялангуяа тосны дээд температур эсвэл эргэлтийн халуун цэгний температур нь IEEE C57.91 эсвэл IEC 60076-7 зэрэг стандартаар тогтоосон хязгаарыг давсан үед тохиолддог. Дулааныг голчлон:

• Дугуйлтын доторх I²R алдагдал (зэс алдагдал)

• Цөмийн алдагдал (гистерезис ба вихрь гүйдлийн алдагдал)

• Савны болон металлическүүн тулгуур бүтцүүдийн доторх тархимал алдагдал

Хөхрүүлэх системүүд түүн дотроо дулааныг хангалттай хурдан сарниулахгүй үед температур өсөж, хамгаалалтын муудалдаа ускорируется, мөн онцгой аварга аюулд хүрж болзош.

1. Урт хугацааны дүүрэн ачаалал

Дүүрэн ачаалал нь трансформаторын гэмтэл үүсгэх гол шалтгаанүүдийн нэг юм. Трансформатор өөрийн номиналь чадалын дээр урт хугацааны турш ажилладаг үед түүнд илүү дулаан үүсдэг, хамгаалалтын материалүүд сулардаг, дотоод бүтцүүд муудалдаг, нийт үр дүн бүүр бүүр буурдаг.

Хөдөө нутагт нүүрнүүр хүчдэл хүртэлх нэмэлт цахилгаан ачааллыг зарим нэг агшинд бүртгэсэн хамгийн их хэрэгцээ үүднүүр холбодог, гэтэдүүр улирлын өөрчлөлтүүд болон бодит хувьсах коэффициентүүдийг тооцохгүй. Зөвшөөрөлгүй цахилгаан холболтууд мөн дүүрэн ачаалалд хүрж болзош.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Дунд хүчдлийн системд цахилгаан машинуудын нөлөөллийг багасгахын тулд ачааллын удирдлагын системүүдийг хэрэгжүүл, үзүүр ачааллыг хяна, цахилгаан машинуудын шүүлтүүрт шаргалт стратегийг авч үз. Судалгаанууд илтгэн гаргаж буй нь ухаалаг шаргалт нь үзүүр ачааллыг хамгийн ихдээ 39% хүртэл багасгаж, трансформаторын үйлдлийн хугацааг бараг тавин дахин уртасгаж чаддаг.

2. Хүчдлийн тэнцвэргүй байдал

Хүчдлийн тэнцвэргүй байдал сөрөг дараалалт гүйдлүүдийг үүсгэдэг, түүн дотор бүрхүүлд нэмэлт дулаан ялгаруулж, урвуу соронзон орнуудыг үүсгэдэг. Түүн дотор хүчдлийн тэнцвэргүй байдал зөвхөн 3% байхад бүрхүүлд температурын өсөлт приоритетноо 20% хүртэл нэмэгддэг.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Системийн төлөвлөлтийн үед ганц фазын ачааллыг бүх гурван фазын дунд тэнцвэрт бүрхүүлд нэмэлт дулаан ялгаруулж, урвуу соронзон орнуудыг үүсгэдэг. Түүн дотор хүчдлийн тэнцвэргүй байдал зөвхөн 3% байхад бүрхүүлд температурын өсөлт приоритетноо 20% хүртэл нэмэгддэг.

3. Гармоник хазайлт

Цахилгаан машинуудын шаргалтуур, хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүд, LED гэрэлтүүрүүд зэрэг цахилгаан-электроникийн ачааллууд синусоид бус гүйдлүүд татах. Фурье шинжилгээг ашиглан хазайлт гүйдлүүдийг үүсгүүр хүчдлийн давтамжийн бүхэл тоон дахин давтамжийн гармоникүүдийн нийлбэр хэлбэрт илэрхийлж болдог.

Трансформаторны урсгалын урсгалаар холбогдсон хувилбарууд болон бусад бүтцийн хэсгүүдэд үүсдэг эргэлтийн урсгалын алдагдал гармониктайгаар ихэсдэг. Зардалжуулах урсгалын өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь трансформаторын алдагдалг өргөжүүлж, дотоод температурыг халуун болгож, дулааны ачааллын хязгаарыг зөрчиж болзошгүй юм.

Гол санаа зовох зүйл: Гурван давхарга (3-р, 9-р, гэх мэт) нь бие даасан дамжуулагч дээр хуримтлагдаж, нэмэлт халаалыг үүсгэдэг.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Гармоник филтрүүд суурилуулж, K-факторын үнэлгээтэй трансформаторүүдийг шугамын бус ачааллын хувьд тодорхойлох, системийн зураг төслийн үеэр гармоник шинжилгээ хийх.

4. Хөлжих халаач / хүйтэн халаач

Угаалгын сэлбэг, шувуугийн ойн, хог хаягдал, ургамлын саатуурал нь байгалийн конвекцийг багасгаж байна. Энгийн хөрсний давхарга нь дулааны урсгалыг ихээхэн бууруулж болно.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Хүйтэн тосолгооны сэлбэг, хүйтэнжих суваг тогтмол цэвэрлэх. Хурдсан, бохир орчныг 6 сарын дараа шалгаж цэвэрлэх нь зүйтэй.

5. Газрын тосны түвшин бага эсвэл чанар муу

Түүнхийлт тосны түвшин багасах нь ороолтын хэсгүүдийн ил гарахыг үүсгэдэг, мөн дулаан солилцооны чадамжийг бүүр бүүр бууруулдэг. Тосны чанар муудах нь ус нь орж ирснээс шалтгаалдэг; түүнээс диэлектрик хүч бүүр бүүр сулардэг, шүүрт бодис үүсдэг, ороолтын хэсгүүд дээр тундур үүсдэг — үүнээс хугацаа өнгөрөх тусам тосны циркуляциин хоолойд саад үүсдэг.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Тосны түвшнийг жилд нэг удаа шалгах. Тосны хүчдлийн бүүр бүүр бууруулж буй хүчдлийн (BDV) шалгалаа жилд нэг удаа хийх — BDV-н дундаж утга 2,5 мм зайнд 30 кВ-с илүү байх ёстой. Хэрэв BDV-н утга түүнээс доош байвал, тосны шүүрт үйлдэл хийх ёстой эсвэл тосны солилцоо хийх ёстой.

6. Хөхрүүлэх сүүдэр ба насосуудын гэмтэл (ONAN/ONAF системүүд)

Хүчтэр хавтгай агаарын хөхрүүлэх систем (ONAF) ба хүчтэр хавтгай тосны хөхрүүлэх систем (OFAF) бүхий трансформаторуудад сүүдэр ба насосуудын гэмтэл хөхрүүлэх чадамжийг их хэмжээнд бууруулдэг, түүнд үүнээс илүү хүнд нөхцөлд зуны үеийн хамгийн өндөр ачаалал үед.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Сүүдэрүүдийн ажиллах төлөвийг тогтмол шалгах. Хориглосон суурьшлын шүүртүүдийн цэвэр байхыг шалгах.

7. Богино холболтын хүчнүүд ба ороолтын хэлбэр өөрчлөлт

Гадаад богино холболт нь оролдлогын шилжилт үүсгэх электромагнит хүч үүсгэн, түүн дотор оролдлогын байршлын өөрчлөлт үүсгэнэ. Бага зэрэг деформацийн үед ч тосны хоолойд саад үүсгэн, тодорхой газар дээр дулааны цогцос үүсгэнэ. Трансформаторын гэмтэл нь их түүдүүвэр богино холболт ба системийн саадаас ирж буй давтамжийн өндөр хүчдэл гэмтлийн түүдүүвэр шалтгаанууд юм.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Гэмтлийн үргэлжлэх хугацааг хязгаарлахын тулд хамгаалалтын координаци хангаж, үйлдлийн үед оролдлогын деформацийг илрүүлэхийн тулд Давтамжийн хариу урвал (FRA) шинжилгээг ашиглана.

8. Изоляцийн муудалт ба давхарлагын салхи

Изоляцийн цаасны нас бүрдүүлэлтийг Полимеризацийн зэргээр (DP) хэмжинэ. Шинэ изоляцийн цаасны DP нь ерөнхийдөө 1000 орчим бөлгөөн; DP 500-т хүртэл нас бүрдүүлэлт эхлэнэ, DP 250-т хүртэл изоляци йүндүүлт дуусжээ гэж үзнэ.

Ууссан хийн шинжилгээ (DGA) нь изоляцион тосны дулааны ба цахилгааны задралыг илрүүлдэг. Дулааны гэмтлийн температур өсөх үед гидрокарбон хийн хувьсгал CH₄ → C₂H₆ → C₂H₄ → C₂H₂ дарааллаар өөрчлөгддөг. 700°C-аас дээш хүчтэй дулааны гэмтлүүдийн хувьд DGA надёжна ранний сэрэмжлүүлэх тулгуур үзүүлдэг.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: DGA шинжилгээг жилд хоёр удаа хийн. Трендийн хяналт гэмтлийн постепенно хөгжих явцаг үзүүлдэг, түүн дагуу цаг тааруу урьдчилан саактгах засвар үйлдлүүдийг хийх боломжтой.

9. Сул холболтууд эсвэл өндөр бүрдүүлэлттүүд

Сул болтын холболтууд, исэлдсэн хавтгайнууд эсвэл муу төгсгөлдүүд локаль дулаан үүсгэдэг. Энэ нь их түүрүүд, тап-чанжерууд, төгсгөлдүүд дээрх халуун цэгүүдийн хүлээлтүүд ачаалалд үзүүлдэг — түүн дагуу өндөр бүрдүүлэлттүүд илрүүлдэг.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Термографик хүлээлтүүдийг жилд хоёр удаа хийн. ХВ-БВ болтын холболтуудын бат бүрдүүлэлтийг жилд нэг удаа шалгана.

10. Өндөр амбиент температур ба нарны цацраг

Далай төвшиний температур 40°C-ийн дизайн суурьтаас дээш үсэрвэл, трансформаторын температур ба түүний орчны агаарын хоорондын зөрүү бүүр багасаж, хөхрүүлэх үр дүн хүчтэй бүүр сулардаг. Хөдөө нутгийн дистрибутив трансформаторууд онцгой бүүр мөрдөм цаг агаарын нөхцөлд, түүнд хамаарах наран цацрагийн хүчтэй нөлөөлөлд үлдмүүр үлдмүүр үлдмүүр.

Урьдчилан саактгах арга хэмжээ: Шууд наран цацрагийг саадлахуйц сүүдэрлүүр бүтээдгүүр суулгах. Трансформаторын орчимд хангалттай вентиляционы зай бүүр хангах. Чухал суулгах газруудад халуун цагт нэмэлт хүчтэй агаарын хөхрүүлэх систем суулгахыг саналдаг.

Уусгагдсан хийн шинжилгээ (DGA)

ДГА (Дилатомик газын шинжилгээ) нь дотоод гэмтлийн үнэлгээнд үлдмүүр хүлээж авдаг, хүлээж авдаг, хүлээж авдаг шинжилгээний арга. Дотоод изоляцион тосны дулааны ба цахилгааны задралын улмаас тосод уусдаг гэмтлийн хийн нүүрсүүр үүсдэг. Улсын ба олон улсын стандартуудын дагуу хийн концентраци ба найрласыг шинжилгээд, гэмтлийн төрөл ба хүндрэл хэмжээг тодорхойлох боломжтой.

Үлдмүүр ДГА аргууд:

• Роджерс харьцаа

• Дёрненбург харьцаа

• Үндесний хийн харьцаа

• Дувал гурвалжин арга

Эдгээр аргууд өндөр энергит разрядын гэмтлийг, дулааны гэмтлийг ба хэсгийн разрядын нөхцлийг ялгаж тодорхойлох чадвартай.

Инфра улаан туяаны термографи

Дулааны сканирование нь суулгагүй холболтууд, дундаж ачаалал, изоляционы асуудлуудын улмаас үүсгэсэн халуун цэгүүдийг илрүүлдэг. Харуулж буй утгыг анхны утгуудтай харьцуулж, температурт орчинд үүсгэсэн хазайлтыг шалгаж үз.

Ороонгуудын халуун цэгийн хяналт

Ороонгуудын доторх оптик саян датчикүүд хамгийн нарийн халуун цэгийн температурын хэмжилтийг үзүүрлүүдэг. Үүнээс үүдэн үнэтэй бөлөг бөлөг, гэтэд тухайн дулааны дизайн ба холбогдох дулааны параметрүүдийн талаарх ойлголт авахын тулд шаардлагатай.

• Давтамж	Шалгах зүйлс
  Сар тутам	Хадгалагчид бүхний түүшний түвшнийг шалгах Температур хэмжигчийн утгыг бүртгэх Хэсгийн хумхим хуугаа дууныг сонсох
  Улирал тутам	Цэвэрлэх хөхрүүлэх хавтгай болон радиаторын гадаргуу Хувиртагчийн бие дээрх тоос болон шорооны шинжилгээ
  Жилийн турш	Изоляционы түүдүүр төстүүр шинжилгээ хийх (хамгийн бага 100 МОм ӨВ, 50 МОм ДВ 50°C-д) Тосны БДВ шинжилгээ (30 кВ шаардлагатай) Бушингс дээрх цацраг болон искра тэмдэгт шинжилгээ Бүх ӨВ-ДВ холболтуудыг хатгах Савын биеийн газарлалтыг хоёр цэгт шинжилгээ Тосны нүүрлэл болон коррозион шинжилгээ
  5 тутамд	Дэлгэрэнгүй тосны шинжилгээ (ДГА, фурфурал, чийг) Изоляционын цаасны полимержих зэргийн (DP) үнэлэлт

Асуулт 1: Трансформаторын дулааныг хэтрүүлэх хамгийн түгээмпил шалтгаан юу вэ?

Хариулт 1: Урт хугацааны дундаж ачаалал хэтрүүлэх нь хамгийн түгээмпил шалтгаан. Трансформаторыг түүний хүчдэлт бүүрдүүлснээс илүү ачаалалд урт хугацааны ажиллуулж, их хэмжээний дулаан үүсгэдэг, үүнээс изоляционы чанар муудаж, нийт үр ашиг буурдаг.

Асуулт 2: Хүчдлийн тэнцвэргүй байдал трансформаторын температурт яаж нөлөөлдөг?

Хариулт 2: Хүчдлийн тэнцвэргүй байдал 3% бүүрдүүлснээс температурын өсөлт приоритетноо 20% орчим өсдөг, үүнээс сөрөг дарааллын гүйдэлтүүд трансформаторын ороолтуудад урвуу соронзон талыг үүсгэдэг.

Асуулт 3: Гармоникүүд трансформаторын дулааныг хэтрүүлэхдөг яаж оролцдог?

Хариулт 3: Хүчдэл-электроник ачаалалд гармоник гүйдэл үүсгэдэг, үүнээс вихрь гүйдлийн алдагдал илүү өсдөг. Трипл гармоникүүд (3-р, 9-р г.м.) нейтрал холбоосын дотор цугладаг, үүнээс үндсэн давтамжийн алдагдалд нэмж дулаан үүсгэдэг.

Асуулт 4: Тосны шинжилгээ хэр удаа хийх вэ?

A4: Тосны BDV шинжилгээг жилд нэг удаа хийх ёстой, BDV утга 2,5 мм зөөрөмд дунджаар 30 кВ-с илүү байх ёстой. Хэрэв түүнээс доош байвал тосны цэвэрлэлт эсвэл солилт шаардлагатай.

П5: Полимеризацийн зэрэг (DP) ямар утгатай?

А5: DP нь хориглолтын цаасны ахархайлахыг хэмжинэ. Шинэ цаасны DP утга ~1000, ахархайлах 500-аас эхлэдэг, 250-д хүртэл нь амьдралын төгсгөл гэж тооцогддод.

Дистрибуционы трансформаторуудын хэт халдаж хүрэх нь ихэвчлэн нэг хүчин зүйлсийн үр дүнд үүсдөг биш — үүнд түүнд хэт ачаалал, хөхрүүлэлтийн үр дүнтэй бус байдал, дотоод хурдан хуучирч хүрэх нь нийлмүүлж үүсдөг. Хүртэл 80% гэмтлийн шалтгаан нь хэт ачаалал ба халуун хассааны хүртэл хангалтгүй байдал.

Трансформаторын амьдралыг уртасгахын түлхүүр нь:

1. Температур ба ачааллын хандлага хяналт

2. Тос ба хориглолтын шинжилгээг тогтмол хийх

3. Хөхрүүлэлтийн системийг хадгалах

4. Урьдчилан сэрэмжлүүлэх тэмдэгтүүд нарийн хяналт

IEEE болон IEC стандартуудад нийцүүлж бүтэцтэй үйлдүүлэх хөтөлбөр хэрэгжүүлж, операторууд дулааны даралттаяа холбоотой гэмтэлд оройн аюулдыг хүчтэй бууруулж, аравтаван жил дараа тогтвортой цахилгаан дамжуулалт хангаж чадна.