Хуурай төрлийн ба тосон дүүрсэн хувиргагчид: Үндсэн ялгаа болон сонгож авах арга

Коммерц, үйлдвэрлэлд зориулж хүчдлийн тархалтад зориулж хөнгөн цахилгаан тоноглол сонгох үед инженерүүд болон худалдан авах мэргэжилтнүүдийн хамгийн үндесдэс шийдвэр нь хуурай төрлийн ба тосон дүүрсэн трансформаторуудын аль нь бүүр . Хуурай төрлийн ба тосон дүүрсэн трансформаторуудын дизайн-д ялгаа ойлгох нь галын аюулгүй байдлын хувьд, суурьлуулалтын байршил, үйлдэлд зориулж хийгдэх үйлдэл, урт хугацааны ажиллах зардалд нөлөөлдөг тул онцгой чухал. Дата төвүүд, өвчингүүд, коммерц зориулж барилгагүүд, үйлдвэрлэлд зориулж барилгагүүд газар хүчдлийн тархалтад итгэлтүүд нэмэгдэж буй үед хуурай төрлийн ба тосон дүүрсэн трансформаторуудын аль нь бүүр сонгох асуудал илүү чухал болж буй. Энэ бүрдүүлсэн трансформатор сонгох заавар нь хоёр технологийн бүх талыг — хөхрүүлэх механизм, аюулгүй байдлын үзүүлэлт, хүчин зүйлийн хязгаар, нийт үйлдэлд зориулж хийгдэх зардал гэх мэт — судалж, та нарын тодорхой хэрэглээд тохиромжтой шийдвэр гаргахад тусламж үзүүлмүү.

Дэлгэрэнгүй шинжилгээ рүү орхоор үүрд, хамгийн чухал сонголтын хэмжээсүүд дагуу хуурай трансформатор ба шингэнд хөндүүрлөгсөн трансформаторын онцлогуудын өндөр түвшний харьцуулалт өгөгдөв:

2.1 Изоляци ба хөхрүүлэх механизм: Үндсэн ялгаа

Хамгийн үндсэн трансформаторын хөхрүүлэх аргын ялгаа нь изоляци ба хөхрүүлэх орчинд ашиглагдаж буй дундаж орчинд оршуй.

Сувагтай трансформер :

• Урьдчилан халуун шингэнд дүрэх техник—Вакуум Даралт Дүрэх (VPI) юм уу Вакуум Даралт Хориглох (VPE)—ашиглан ороонгуудын гадна талд бат бүтэн изоляцийн давхарга үүсгэхийн тулд эпоксид смолыг хэрэглэх

• Дулааныг хасахын тулд бүрхүүлийн доторх агаарын бүрхүүлийн дагуу естэй (AN хөхрүүлэлт) юм уу хүчирхүй агаарын хөхрүүлэлт (AF хөхрүүлэлт)-ийг ашиглах; том хэмжээний нэгжид интеграцилан суурьхан хөхрүүлэлтийн саванууд шаардлагатай бөлгөөн

• Ороонгууд ба зүрхвас бүрхүүлд ил танигдах, ил тавигдах; шингэн бүрхүүл шаардлагагүй

• Шингэн бүрхүүлийн дутагдал нь хоолойн дутагдалын аюулд үлдэхгүй, ийнхүү дотоод орчинд илүү цэвэр бөлгөөн

Нүүрсэн трансформер :

• Ороонгууд ба зүрхвас бүрхүүлд бүтнэд изоляцион тосонд дүрэгдсэн, хаалттай саванд — ихэвчлэн минерал тос, гэтэл бүрхүүлд натурал юм уу синтетик эстер тоснууд ч түргэн тархаж буй

• Тос бүрхүүлд дотоод конвекц (ONAN, ONAF) юм уу хүчирхүй циркуляци (OFAF) дагуу дотоод хэсгүүдээс дулааныг гадаад радиаторууд юм уу хөхрүүлэлтийн саванууд руу зөөх

• Гадаад савны гадаад талд л ил танигдах; дотоод хэсгүүд бүтнэд нуугдмүүн

• Шингэн орчин дулаан солилцооны үр дүнг сайжруулж, өндөр хүчдэлд бага газар эзэмддэг төхөөрөмжүүдийн төлөвлөлтийг хангаж өгдөг

2.2 Аюулгүй бүс болон галт зүйлийн үнэлэлт: Гол сонголтын хүчин зүйл

Ихэнх коммерциал төсөлд хушин трансформатор ба шингэн дүүрсэн трансформаторын аюулгүй бүсийн харьцуулалтад галт аюулгүй бүс нь шийдвэрлэх хүчин зүйл бөлгөөн

Хуурай төрлийн трансформаторууд:

• Түлшт шингэн агуулахгүй — түлшт материалын хэмжээ изоляци ба ороолтын металлд хязгаарлагдм

• Хатуу галт дүрэмд заасан барилганд суурьшуулахын тулд үнэлсэн

• Түлхүүр төхөөрөмж ба тархалтын самбаруудын хамт нэг өрөөнд суурьшуулж болм

• Одоогийн олон төхөөрөмжүүдийн өөрөө унтрах чадвар бүхий; идэвхт галт унтраагч систем шаардлагагүй

Шингэн дүүрсэн трансформатор (минерал шингэн):

• Минерал шингэн түлшт бөлгөөн, түүний цахилгаан түлшт цэг нь ойролцоогоор 130°C–160°C

• Тусгай трансформаторын өрөөсүүд юм утав, галт бүснүүдтэй гадаа суурьшуулж болм

• Орчинд боорцогтой хөрвүүлэх системүүд (жишээ нь: тосын урьдчилан саархуулж барих ховил) шаардлагатай, зах зүйн боорцогтой хөрвүүлэх системүүд

• Галын аюулд хориглохын тулд үүрдийн эстер тос (түүний галын цэцгийн температур 300°C) юм уу синтетик эстер тосуудыг илүү их ашиглаж байна, илүү аюулгүй орчин үүсгэдэг

Чухал тэмдэглэл: Эстер суурьт тосууд галын аюулд илүү аюулгүй бөлгөөн үүсгэдэг ч, тосын дусалдаж гарах аюул үлдмүүн, мөн тосын дусалдаж гарахгүй бөлгөөн шаардлагатай дотоод суурьталаар ашиглахад ердөө тохиромжгүй.

2.3 Үйлдэх шаардлагууд: Урт хугацааны ажиллах хүнд бөлгөөн ба зардалд харьцуулалт

Хөрвүүлэх төхөөрөмжийн үйлдэх шаардлагуудын харьцуулалт нь хоёр төрлийн хөрвүүлэх төхөөрөмжийн хоорондын хамгийн чухал үйлдэх ялгааны нэгийг харуулж байна:

Гол ойлголт: Хуурай төрлийн трансформаторууд нь олон коммерци хэрэглээнд үндэснээс хойш үлдэх хүртэл засварлалтгүй бөхийн төрлийн бүтээдүүр, харин тосоор дүүрсэн трансформаторууд засварлалтын тусгай хөтөлбөр шаардлагатай.

2.4 Багтаамж ба хүчдэлийн ангилалд хэрэглээ

Хэрэглээний практик хүрээ нь хүчтэр хооронд ялгаатай:

Хуурай төрлийн трансформаторууд:

• Типичн хүрээ: Хамгийн ихдээ 1600 кВА ба 10 кВ (зарим тусгай загварууд 35 кВ хүртэл хүрдүүр)

• Дунд ба бага хүчдэлийн трансформаторын тархалт хэрэглээнд хамгийн тохиромжтой

• Далайц хүчдэлийн багасгал шаардлагатай өндөр агаарын температур эсвэл муу агаарын солилцооны нөхцөлд

Тосоор дүүрсэн трансформаторууд:

• Бодит дээд хязгаар байхгүй; 1000kV EHV хүртэлх бүх даралтын түвшинд ашигладаг

• Өндөр түлшний үр ашиг нь илүү өндөр эрчим хүчний нягтралыг бий болгодог

• Үйлчилгээний дэд станц болон хүнд үйлдвэрийн хэрэгцээнд илүүд үздэг

Зөв сонголт хийхэд төсөлд тусгайлагдсан хязгаарлалыг тус бүрийн технологийн хүч чадалтай харьцуулах шаардлагатай. Энд тодорхой зөвлөмжтэй зургаан нийтлэг нөхцөл байдлыг танилцуулж байна:

Сценарий 1: Дотоод байрлал → Цэвэр хэлбэрийн трансформатор

Нөхцөл байдал:

Худалдааны төв, эмнэлэг, оффисын барилга, орон сууцны өндөр барилга, мэдээллийн төв, трансформатор нь ашиглалтанд орсон барилга байгууламжийн дотор байрлах ёстой бүх байгууламж.

Үндсэн үндэслэл:

• Газрын тосны урсалт үүссэн гал түймрийн эрсдэл 0

• Дотоод суурилтад галын дүрэмд нийцүү

• Бага хүчдэлийн төхөөрөмжүүдийн хажууд байршуулж болно

• Тусгай тос агуулах системүүдийн шаардлага үүсэхгүй

Исключений тохиолдол: Хэрэв өндөр галын цэгт эстер тос (галын цэг 300°C) ашиглаж, орон нутгийн зөвшөөрөлтүүд дотоод суурилтыг зөвшөөрөх тохиолдолд тосоор дүүрсэн трансформаторууд ашиглах боломжтой.

Хоёрдугаар сценар: Гадаа суурилт эсвэл тусгаарлагдсан дэд станц → Тосоор дүүрсэн трансформатор

Нөхцөл байдал:

Гадаа суурилтад зориулж хийн трансформаторууд, баганад суурилтад зориулж хийн трансформаторууд, тусгай трансформаторын талбайтай үйлдвэрүүд, хүчдэлийн тархалт дэд станцууд.

Үндсэн үндэслэл:

• Ижил чадалд анхны зардал бүүр бага

• Дулааны салхилуулалт илүү сайн, зохистой дизайн-д нарны цацрагт үүрд хүчтэй нөлөөлөхгүй

• Бүүр түрхүүн дундгүй ачаалалд түрхүүн хүчтэй бөөрнө

• Хөгжсөн технологи, үйлчилгээний туршлагын хүрээ өргөн

Дугаар 3 сценар: Өндөр чадал эсвэл өндөр хүчдэл шаардуулж буй нөхцөл → Тосон дүүрсэн трансформатор

Нөхцөл байдал:

Хүнд үйлдвэрлэлийн обьектууд, улсын дамжуулалтын сүлжээ, 1600 кВА чадал шаардуулж буй том үйлдвэрлэлийн заводууд.

Үндсэн үндэслэл:

• Хушаар трансформаторын технологи 1600 кВА/10 кВ-аас дээш хүчдэлд икономик болойн ба техник хувьд зохисгүй болойн

• Тосон дүүрсэн дизайн бүх чадлын хувьд баталгаажуулж буй надёжност үзүүрлүүдийг олгойн

• Хөхрүүлэх үр дүн хэмжээг хамт үр дүнтэй өсгөйн

Дугаар 4 сценар: Хатуу экологийн эсвэл аюулгүй бүснүүдийн шаардуулж буй нөхцөл → Хушаар трансформатор эсвэл Эстер тос

Нөхцөл байдал:

Хоол хүнс ба ундаа үйлдвэрлэлийн газрууд, фармацевтик үйлдвэрлэлийн газрууд, ус цэвэрлэх станцууд, экологийн хамгаалалтад авчирж буй бүснүүд.

Сухой төрлийн: Тосны ямар нэгэн газраас гуталж гарах аюулгүй, ХАККП, ГМП ёсоор ажиллах ёстой газруудад, экологийн шаардуулж буй хуульд нийцүүдийн газруудад тохиромуйн

Эстер тосны трансформатор: Хэмжээ юм удаа багтаамж нь тосоор дүүрсэн трансформаторын төрлийг дэмжиж байвал, өндөр галт цэгт байгаа бүрхүүл тос юм удаа синтетик эстер тоснууд нь биологийн задралын чадварыг (28 хоногт 90%) үзүүрлэн, минерал тосноос илүү бага нөлөө үзүүрлэн орчинд нөлөөлөхүүн багасгана.

Дугаар 5-р сценарий: Анхны төсөв хязгаарлагдмуйн — Тосоор дүүрсэн трансформатор

Нөхцөл байдал:

Жижигхэн доошоо дунд зэрэг бизнесүүд, үнэд майхан хүмүүс, удаан хугацаанд бүүрхүүл бүүрхүүл тавих төсөл.

Үндсэн үндэслэл:

• Тосоор дүүрсэн трансформаторууд нь ижил хүчтдэлт сухой төрлийн трансформаторуудаас 20–40% хүртэл хямд байдаг.

• Тусгай гадаа бүүрхүүл тавих газар бүүрхүүл бүүрхүүл тавих төсөлд тохиромжтой.

Явц: Нийт үйлдлийн зардал (TCO) — анхны үнэний ялгаа нь 25–30 жилийн үйлдлийн хугацаанд тосоор дүүрсэн трансформаторуудын үйлдлийн зардлын өсөлтийг тооцож, ихдүүрхүүн хүртэл нарийн тооцоолохдоо багасаж юм удаа урвуу хандаж болно.

Дугаар 6-р сценарий: Нийт үйлдлийн зардлын төвд — Тухайн төсөлд харьяалагдмуйн шүүмжлэл хийх.

Трансформаторын үнэний харьцуулалт — сухой төрлийн трансформаторын харьцуулалт тосоор дүүрсэн трансформатортой — худалдан авах үнэд хүртэл хүрэхүүн бүүрхүүл бүүрхүүл тавих төсөлд тохиромжтой.

Санал болгох: Эцсийн шийдвэр гаргамуйн өмнө та нарын тодорхой цахилгааны тариф ба төслийн хүлээж буй үйлдлийн хугацаа ашиглан ТСО бодлого хий.

Та нарын төслүүдтүүн тохирох технологийг системтэй үнэлэхдээ үзүүрлүүр ашиглана.

1-р дүрэм: Хуурай төрлийн дамжуулагч гадаа суулгаж болой?

Ер нь зөвлөхгүй. Усан шилжүүлэгч нь хог, намгар, температурын хэтрүүлэгт мэдрэмжтэй байдаг. Тэдний хаалганых нь гадаад орчинд шаардагдах хатуужилт бүрэн бүтэн байдалтай байдаггүй. Гадаад байршуулах аргагүй бол халуун усны эсрэг бат бөх, конденсацийг урьдчилан сэргийлэх нэмэлт халааны элементүүдтэй өндөр халдварын эсрэг хамгаалалтын зэрэглэлийг (IP54 эсвэл түүнээс дээш) зааж өгөх ёстой. Эдгээр арга хэмжээг авч байсан ч үр дүн нь буурч, ашиглалтын хугацаа нь багассан байх ёстой.

А2: Ямар трансформатор нь хэт ачаалалтай байх чадварыг илүү сайн хангадаг вэ?

Тосонд дүрсэн трансформаторууд нь ачаалал дээрх чадварын хувьд илүү сайн. Тосны өндөр дулааны инерци ба дулаан шилдэг дамжуулалт нь трансформаторын халуун цэгт хүрэхгүйн оронд богино хугацааны ачаалал дээрх ажиллахыг хангана. Харин хуурай төрлийн трансформаторууд — түүнд хүүрдүрсэн смолын трансформаторууд бүр — ачаалал дээрх төвөгтэй төлөвийн хязгаарлалттой, түүдүүр нь түүний номиналь чадварын түвшинд юм уу түүнээс доош ажиллахыг зөвлөж буй. Тосонд дүрсэн трансформаторын түүдүүр нь хэд хоног хугацаанд 20–30% ачаалал дээрх ажиллах чадварыг хангана, харин хуурай төрлийн трансформаторын түүдүүр нь агаарын нөхцлүүдийн хамаарч, богино хугацаанд зөвхөн 10% ачаалал дээрх ажиллах чадварыг хангана.

Асуулт 3: Хуурай төрлийн трансформаторууд тосонд дүрсэн трансформаторуудаас яагаад үнэтэр?

Өртөг үлдэх нь гурван үндсэн хүчин зүйлс дээр суурилж: (1) материалын үнэ—эпоксид смол, өндөр түвшний изоляци систем, өндөр чанарын меднүүр бүхнээр үнэтэр; (2) үйлдвэрлэл—VPI/VPE вакуум пропитацийн технологи онцгой тоног төхөөрөмж ба чанарын хяналт шаардаж; (3) хэмжээний икономика—тосоор дүүрсэн трансформаторын үйлдвэрлэл нь зуун жил арвин хүртэл индустриализацлан, өндөр үйлдвэрлэлийн хэмжээг хүртэл хүрч, харин хуурай төрлийн трансформаторын үйлдвэрлэл нь үнэт сегмент бүхнээр үлдэж. Ижил 1000 кВА хүчтүүнүүрт хуурай төрлийн трансформаторын үнэ тосоор дүүрсэн трансформаторын үнэснээс 30–50% илүү байж болой.

Д4: Хуурай төрлийн трансформаторын түүхийн хүчтүүнүүр ямар их байв?

Стандартных хуурай трансформаторуудын практик багтаамжийн дээд хязгаар нь 10 кВ ангилалд ойролцоогоор 1600 кВА бөлгөөн. Зарим тусгай зүйлд зохиогдсон загварууд 2500 кВА юм уу 35 кВ-т хүрч болой, гэтэдүүн нь ховор тохиолдож, илүү үнэт. Үйлдвэрлэгчид ерөнхийдөө 1600 кВА-аас дээш багтаамж шаардагдаж буй ажиллах нөхцөлд тосон дүүрсэн трансформаторуудын шийдлийг санал болгой. Энэхүү багтаамжийн дээд хязгаар нь цахилгаан дистрибуционы станцуд тосон дүүрсэн трансформаторуудыг илүү их ашигладаг гол шалтгаануудын нэг бөлгөөн, харин хуурай трансформаторууд нь бүрхүүлд (коммерц) барилгын дистрибуционы системд доминант бөлгөөн, яагаад гэвэл түүнд нь ерөнхийдөө 1600 кВА-аас доош багтаамж шаардагдой.

Асуулт 5: Тосон дүүрсэн трансформаторууд хэр удаа үйлдүүлэлт хийх вэ?

Тосонд дүрсэн дамжуулагчид регуляр үйлдэл хийх шаардлагатай: (1) анхны гэмтлийг илрүүлэхийн тулд жилд нэг удаа тосонд уусгагч хийн шинжилгээ (DGA) хийх, (2) усны агууламж ба диэлектрик хүчний үе үе шинжилгээ хийх, (3) төвхөн ба гаскетийн шинжилгээ (типтүүн 3–5 жилд нэг удаа), ба (4) амьсгалын силика гель-ийн солилцоо (штребелт шаардлагатай үед). Хүнд үйлдэл нөхцөлд (өндөр температур, бохир агаар), илүү давтамжит шинжилгээ зөвлөгдөнө. Харин хуурай төрлийн дамжуулагчид зөвхөн үе үе визуал шинжилгээ ба агаарын замын цэвэрлэлт шаардлагатай — типтүүн жилд нэг юм либо хоёр удаа.

Асуулт 6: Өгөгдлийн төвд ашиглахад аль дамжуулагч илүү тохиромжтой?

Мэдээллийн төвүүд нь бүхэлд нь хуурай хэлбэрийн трансформатор дуртай. Үр дүнд нь: (1) тосны урсалт багассан нь үнэтэй мэдээллийн технологийн тоног төхөөрөмжийн ойролцоо бохирдол үүсэх эрсдлийг арилгадаг; (2) мэдээллийн төвийн гал түймрийн аюулгүй байдлын код (жишээ нь, GB 50174-2017) -ийн дагуух, дотоод Нэг трансформаторт 1600 кВА-аас дээш хүчин чадал шаарддаг томоохон гипер хэмжээний мэдээллийн төвүүдийн хувьд салбарын стандарт нь тос усанд орсон загваруудад шилжихээсээ илүү олон зэрэглэгдэх хуурай төрлийн нэгжийг ашиглах явдал юм.

Усан барих болон тосоор угаах трансформаторын хоорондын сонголтыг эцсийн эцэст аюулгүй байдал, зардал, орон зай, үйл ажиллагааны тэргүүлэх чиглэлүүдийг тэнцвэртэй шийдвэрлэх явдал юм. Бүх нийтэд илүү сайн технологи гэж байхгүй, зөвхөн тухайн хэрэглээний хувьд зөв технологи гэж байдаг.

Чухал үзэлтүүд:

• Галын аюулгүй бүс нь үндсэн ялгаатай шинж юм. Хуурай төрлийн хувиртагчид дотоод газарт байршдаг; тосон дүүрсэн хувиртагчид гадаа эсвэл тусдаа бүснүүрт байршдаг — үүнд өндөр цахилгаан сорилт температуртой эстер тосыг ашиглан, түүнийг зөвшөөрсөн тохиолдолд л хуурай төрлийн хувиртагчид гадаа байршуулж болно.

• Хүчин зүйл нь шийдвэр гаргах үндсэн шалтгаан юм. 10 кВ-т 1600 кВА хүртэлх хүчин зүйл шаардлагад хоёр төрлийн хувиртагчид илүүдүүр ашиглагдаж болно; дотоод газарт аюулгүй бүсийн хувьд хуурай төрлийн хувиртагчид илүүдүүр, гадаа суурьшуулж ашиглах үед тосон дүүрсэн хувиртагчид үнэд үлдэх давуу талыг олгоно. Түүнээс дээш хүчин зүйл шаардлагад тосон дүүрсэн хувиртагчид нь стандарт шийдэл юм.

• Зардал нь анхны худалдан авах үнэтэй харьцуулах бүс биш, харин бүх үйлдлийн хугацаанд хамаарах зардал юм. Хуурай төрлийн ба тосон дүүрсэн хувиртагчдын үнэ харьцуулалт нь засвар үйлчилгээ, хадгалуур, хаях зардлыг орхиж үлдэх нь бүтэн биш. Хүн амт бүснүүрт их хэмжээтэй коммерциал барилганд хуурай төрлийн хувиртагчдын аюулгүй бүс ба засвар үйлчилгээний хүндрэл багасгах давуу тал нь анхны үнэд үлдэх өндөр үнэд хүртэл үлдэх үндсэн шалтгаан юм.

• Дараах шийдвэрлэх дүрэмд дагаарай: Хэрэв таны трансформатор барилга дотор юм удаа хүмүүсийн ойролцоо байх ёстой бол хуурай төрлийн трансформатор сонгоо. Хэрэв түүнийг тусгай, хамгаалалттай газарт гадаа суурьшуулж болой, төмсгүй трансформатор илүү үр дүнтэй. Орчинд нөлөөлөхгүй бүсүүдэд хуурай төрлийн юм удаа эстер-дүүрэн төмсгүй трансформатор сонгоо.

Эцсийн зөвлөмж: Сонголтын процессыг суурьшуулалтын байршлыг ба галт аюулгүй бүсүүдийн шаардлагуудыг зурагт дүрслэхээс эхлүү. Дараа нь чадал шаардлагуудыг, төсөв хязгаарлалтуудыг ба үйлдүүлэх нөөцүүдийн бүх талыг үнэлүү. Сүүлд, танай бүсүүдийн цахилгааны үнэд үндэслэн нийт өртөгт үндэслэн тооцоо хийүү. Энэ бүтэцтэй нандинд дагаарай, та үүрдийн аравт мянган жил танай төсөлд надёжно үйлчилж чадах трансформаторын технологийг итгэлтэй сонгож чадах.