Х-ангилалын хуурай төрлийн дамжуулагчидын аюулгүй давтамжийн ажиллаж буй бүтэц

Хувцасны хувьд хоолойн трансформер аюулгүй дагалдах ажиллах горим: Инженерүүд ба бүтцүүдийн менежерүүдийн ухааныг нэг асуулт хөврүүлж байна: Хаалтад хичнээн нэмэлт ачаалал татаж болох вэ, гэтэд хуурхайг хориглохгүй? H-ангилалын хуурай трансформаторуудын хувьд хариулт нь H-ангилалын (180°C) хаалтын системд C-ангилалын (220°C) NOMEX® цаасыг гол ороолтын хаалт материал болгож ашиглах үед үүсдэг 40°C-ийн дулааны буферийг ойлгохонд оршит. Энэ онцгой хослол нь хуурай трансформаторуудын аюулгүй ба практик дагалдах чадварыг илүү их хийдэг — хэрэв та хязгааруудыг ойлгож байгаа бол. Статистик үр дүнгүүд нь ороолтын хаалтын хугацаа дуусах нь трансформаторуудын гэмтлийн 30% орчимыг бүрдүүлдэг, түүн дагаад дулааны удирдлага нь аюулгүй ажиллахын хамгийн чухал хүчин зүйл болж байна. Энэ заавар H-ангилалын хаалтын системүүд ба хүчтэрүүлсэн агаарын хөхрүүлэлт нь үйлчилгээний хугацааг хохиргүйгүй нэмэлт хуурай трансформаторуудын дагалдах чадварыг яаж нээж өгдөг талаар тайлбарлана.

2.1 Хоёр температурт үнэлгээний давуу тал

Хуурай төрлийн дамжуулагч трансформаторын аюулгүй дагалдах ачаалалд ажиллах үндэс нь халуунд төвөгтүүр бүтээцдээ оршит. H-ангилалын хуурай төрлийн дамжуулагч трансформаторын хамгийн их тасралтгүй ороолтын температур 180°C гэж үнэлд. Гэтэл, хэрэв ороолтын халуунд төвөгтүүр бүтээцдээ NOMEX® цаас—C-ангилалын материал, ялгавар 220°C—используется, трансформатор үүн дотор халуунд төвөгтүүр аюулгүй зайд 40°C ойрхон нэмэлт хязгаарыг олж авд.

Үүний практик утга: Хуурай төрлийн дамжуулагч трансформатор дагалдах ачаалалд орж, ороолтын температур өсд. H-ангилалын системийн үнэлгээ (180°C) ба NOMEX® материалаас хүртэлх хязгаар (220°C) хоорондын 40°C-ийн зөөрүү нь дагалдах ачаалалд түрхэн ажиллахыг зөвшөөрд, халуунд төвөгтүүр бүтээцдээ шууд хохирол үүсгэхгүй. Харин F-ангилалын трансформаторууд (155°C хязгаар) ийм халуунд төвөгтүүр зөөрүүгүй, түүн дотор дагалдах ачаалалд илүү мөргөлдөөнүүр байдаг.

2.2 NOMEX® халуунд төвөгтүүр бүтээцдээ шинж чанарууд

NOMEX® цаас хуурай төрлийн дамжуулагч трансформаторын аюулгүй дагалдах ачаалалд ажиллах чадварыг дэмжихдээ дараах шинж чанаруудыг санал болгод:

• Дулааны тогтвортой байдал: 220°C-д цахилгааны шинж чанарын 95% -ийг хадгалдаг

• Механик чадвар: Далайц дээрх ачаалалын циклүүд үед дулаан-механик хүчлээс төвөгтүшүйн бүрхүүр

• Цаг цэрэгт хандах чадвар: Харьцангуй чийгшил 95% үед диэлектрик хүчний 90% -ийг хадгалдаг

• Өөрөө унтрах: Хүнд нөхцөлд хориг, дуурьтунгүй, коррозион хийг ялгаргүй

Эдгээр шинж чанарууд H ангилалын хуурай төрлийн трансформаторуудыг NOMEX® изоляциейн хамт далайц дээрх ачаалалын үзэгдэлүүд илүүдүүд бүхий газруудад, жишээлбэл, өвчингүйд, өгүгдлийн төвүүд, үйлдвэрүүд зэрэг газруудад онцгой тохиромжтой болгодог.

2.3 Нээлттэй сүүлжүүрт бүтэц

H ангилалын хуурай төрлийн трансформаторууд нь ихэнхдээ нээлттэй сүүлжүүрт бүтэц (OVDT) -тэй бөлгөөнгүй агаарын замууд, зүүн изоляцийн давхаргуудтай байдаг. Энэ бүтэц дулааны хуримтлалыг саатуулдаг — хуурай төрлийн трансформаторуудын далайц дээрх ачаалалын чадалдын ашиглалт үед эпоксид смолын хаягдмал трансформаторуудаас гол давуу тал.

3.1 Бүрхүүлгүй агаарын хөхрүүлэл (AN)

Бүрхүүлгүй агаарын (AN) хөхрүүлэл нөхцөлд H-ангилалын хуурай төрлийн трансформаторууд номиналь чадалд 20% ойрхон удаан хугацаанд дагалдах ачааллыг зөвшөөрдөг, хэрэв ачааллын өмнөх коэффициент 80% эсвэл бага бөл.

Температурын өсөлтийн хязгаар: H-ангилалын изоляцид 40°C-ийн дотоод температурт дундаж ороолтын температурын өсөлт 125K-т хүртэл зөвшөөрдөг.

3.2 Хүчирхүй агаарын хөхрүүлэл (AF) — Тоглоомын дүрс

Хүчирхүй агаарын хөхрүүлэл (AF) нь хуурай төрлийн трансформаторуудын дагалдах ачааллын чадалыг аюулгүй нэмэгдүүлэх хамгийн үр дүнтэй арга. Цөм ба ороолтууд дээр хөдөлгөөнт агаарыг чиглүүлж, AF хөхрүүлэл нь дараах зүйлсийг хангаж чаддаг:

• Гаралтын чадалыг тасралтгүй 15–33% нэмэдөг

• H-ангилалын трансформаторуудын удаан хугацаанд 130% номиналь ачааллд ажиллахыг дэмжидөг

• Хяналт под төлөвд ороолтын температурыг 45–55°C-т тогтоож чаддаг

Чухал анхааруулга: АF хөхрүүлэлт нь хушаан төрлийн дамжуулагчийн ачаалалд илүүд багтах чадварыг ихэд нэмэгдүүлдэг, гэтэд нь түүнийг урт хугацааны шийдлэд ашиглах нь зөвхөн түрхүүлэлт юм. Дамжуулагчийн хүчин зүйл нь AN хөхрүүлэлтийн чадвар дээр үндэслэн тодорхойлогдож, сүүдрийн хөхрүүлэлт нь үүнд нэмэлт дулааны тогтвортой бүсийг үүсгэдэг.

3.3 Академик баталгаажуулалт

10 кВА H-ангилалын хушаан төрлийн дамжуулагчийн CFD-суурьт академик судалгаа илүүд ачаалалд аюулгүй ажиллах боломжийг харуулж. Судалгаанд 32 тогтвортой төлөвийн симуляци (ажиллах ачаалал ба дулааны нөхцөл өөрчлөгдөж) хэрэглэн халуун цэгийн изоляцийн ахуйн үйл явц, мөн 9 шилжин төлөвийн симуляци (илүүд ачаалалд хүртэлх хугацаа) хийж. Үр дүн нь илүүд ачаалалд халуун цэгийн температур тодорхойлох боломжтойг баталж, операторууд илүүд ачаалалд аюулгүй хугацаа тодорхойлж чадна.

4.1 Шүүмжлэлт анхааруулга

• Халуун цэгийн температур 155°C-аас дээш үсгүүлдэг тохиолдолд ачааллыг түрхүүлэлт хөнгөвчлөх шаардлагатай

• Далай түвшний дулааны температур 40°C-аас дээш бүрхүүлийн хүчдлийн хязгаарыг бүүр бүүр бууруулж буй

• Чийгшил 95%-аас дээш түвшинд изоляцины ахислах хурдыг нэмэгдүүлж буй

• Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүдийн гармоник ачаалал нэмэлт дулаан үүсгүүлж буй

4.2 Дулааны ахислах механизм

Дулааны хэт үүсэл изоляцины молекулар цэпийн задралыг хурдасгаж, механик ба цахилгаан шинж чанаруудыг бүүр бүүр бууруулж буй. Чийгшл NOMEX® цаасны задралын температурыг бүүр бүүр бууруулж, хуурай төрлийн гүйцэтгүүрүүдийн хэт ачаалалд ажиллахыг чийгшлт орчинд илүү аюултай болгож буй.

4.3 Хэт ачаалалд ажиллахгүй бүүр бүүр

• Дулааны хурдмуйн улмаас урт хугацааны тасралтгүй хэт ачаалал

• Хэт ачаалалд ажиллах үед хүчдлийн хязгаарын хооронд хангалттай хөхрүүлэх завсар бүүр бүүр

• Хүчдлийн хязгаарын хоёрдугаар зэрэглэлийн ачаалал, ялангуяа гармоник хазайлт үүсгүүлж буй

• Бүрхүүлийн дизайн юм уу суурьлуулалтын хязгаарлалт улмаас агаарын солилцоо бүүр бүүр

5.1 Сонголтын зааврууд

• Дааралтад түрүүн хүрэх хязгаарыг хадгалахын тулд ачааллын коэффициентийг 60–80% хооронд барьж бүдүүвчлөх

• Тодорхой цагт дараалан үндсэн ачаалалд орж буй хэрэглээд хүчдлийн сүүдлүүрт хүчтэр агаарын хөхрүүлэлтийг сонгох

• Орчин температур тогтмол 40°C-аас дээш бүдүүвчлөх, эсвэл бүдүүвчлөх газар бүдүүвчлөх хоолойн дотор бүдүүвчлөх, саарал агаарын солилцоо муу бүдүүвчлөх газар бүдүүвчлөх үед H ангилалын халуунд түрүүн хүрэх хязгаарын хамгаалалт сонгох

• Дэд газрын дэд станц, энергийн нөөцлөх төхөөрөмж зэрэг галын аюул их бүдүүвчлөх хэрэглээд NOMEX® халуунд түрүүн хүрэх хязгаарын хамгаалалт сонгох

5.2 Ажиллах тохиргоо

5.3 Төхөөрөмжийн үйлдэлд хяналт тавих арга

• Сүүдрийн замыг тогтмол цэвэрлэх; нүүрсний хурдас бүрхүүл нь агаарын урсгалыг 80% хүртэл бүүрдүүлж чадна

• Доромжилт дүүрэн ачаалалын улиралд өмнө сүүдрийн ажиллах байдлыг шалгах

• Доромжилт дүүрэн ачаалалын дараа хөхрүүлэх хугацаа үлдээх

• Дотоод орчинд хяналт тавих ба доромжилт дүүрэн ачаалалын хугацааг тохируулах

H-ангиллын хуурай трансформаторын дээд даралт түрхмүүр хүч чадал ямар бөлгөөн?

Хүчирхүй агаарын хөхрүүлэлт нөхцөлд H-ангиллын хуурай трансформаторууд 130% тундажаа ачаалалд тасралтгүй ажиллах чадалтай. Бүрхүүлд хийн хөхрүүлэлт нөхцөлд түрхмүүр ачаалал 2 цаг хүртэл ойролцоогоор 20% бөлгөөн боломжтой, хэрэв түрхмүүр ачаалалд өмнөх ачаалал коэффициент 80% юм уу бага бөлгөөн.

Хүчирхүй агаарын хөхрүүлэлт хуурай трансформаторын түрхмүүр ачаалал хүч чадлыг хүртэл хэдэн процентоор нэмж өгдөг?

Хүчирхүй агаарын хөхрүүлэлт трансформаторын гаралтын хүч чадлыг номиналь хүч чадлаас 15–33% илүүр нэмж өгдөг. Хэрэглээний хувьд AF хөхрүүлэлттэй 1000 кВА трансформатор 1150–1330 кВА хүртэл аюулгүй хүч чадал үзүүрлэдөг.

Далайц температур хуурай трансформаторын аюулгүй түрхмүүр ачаалалд яаж нөлөөлдөг?

40°C дизайн далайц температураас дээш 1°C бүрт хүч чадлыг 0.5–1% хүртэл бууруулж өгдөг. 45°C далайц температурт тундажаа хүч чадлын 95%-д ажиллах ёстой; 50°C-аас дээш температурт хүчирхүй агаарын хөхрүүлэлт юм уу хүч чадлыг их хэмжээнд бууруулах шаардлагатай.

NOMEX изоляци тундажаа H-ангиллын изоляцоос илүүр түрхмүүр ачаалал зөвшөөрдөг үү?

Тийм. NOMEX® цаас нь 220°C-ын хувьд К ангилалд ордог материал, харин Н ангилалд ордог систем 180°C-ын хувьд үнэлдэг. Энэхүү 40°C-ын дулааны зөөрүү нь дундаж ачаалалд орж буй үед нэмэлт аюулгүй бүс үүсгэдэг, түүн дагуу NOMEX-оор изоляцилан хамгаалагдсан трансформаторууд дулааны хазайлтын хувьд илүү төвөгтэй нөхцөлд түрүүчилж чаддаг.

Дулааны хамгаалалт хувьд ямар дулааны тохиргоо хэрэглэх вэ?

Санал болгож буй тохиргоо: салхигүйрүүлэгчид 100°C-д включ, 80°C-д выключ, сэрүүнүүр 130°C-д ажиллаж, 150°C-д трансформаторын ажиллалт зогсож. Эдгээр тохиргоонууд трансформаторын Н ангилалд ордог 180°C-ын дээд хязгаарын дотор ажиллалт хангахын зэрэгцээ аюулгүй бүс үүсгэдэг.

Хүчтүүр салхигүйрүүлэлт тасралтгүй дундаж ачаалалд ашиглах идэвхтэй бөөртүүр вэ?

Үгүй. Хүчтүүр салхигүйрүүлэлт нь үндсэндээ урт хугацааны ачаалалд хүртэлхүүрт шүүрүүр арга. Тасралтгүй АF ажиллалт салхигүйрүүлэгчдийн хүч хэрэглээг ба хүчинд байх зардлыг нэмэгдүүрдэг. Салхигүйрүүлэлт нь хушин трансформаторын дундаж ачаалалд түрүүчилж чаддаг, гэтэл трансформаторын нормаль ажиллалт хувьд AN натурал хөхрүүлэлтийн хүчтүүрийн хувьд үнэлдэг.

Гармоник ачаалал хушин трансформаторын дундаж ачаалалд яаж нөлөөлдөг?

Гармоникс нь трансформаторын ороолт ба зүрхний нэмэлт дулаан үүсгэнэ. Нийт гармоник хурцдалт (THD(i)) нь трансформаторын загварын төлөвлөлтөнд ихэд нөлөөлөн, ачаалалд түүний хүлээж авах боломжийн хязгаарыг бүүр бүүр багасгана. Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүд юм уу бүүр бүүр шугаман бус ачаалал бүхий суулгамжид H-ангилалын изоляци поройлгоно.

Хуурай төрлийн трансформаторын аюулгүй ажиллахын тулд ямар салхилуулах зай шаардлагатай?

Түүхийн зааврууд нь трансформаторын өмнө талд дор хаяж 3 фут (0.9 м), бүүр бүүр талд 12 инч (0.3 м) зай үлдээхийг зөвлөж буй. Салхилуулах нүхнүүдийн хэмжээ нь трансформаторын чадалд тохируулан тодорхойлогдоно — жишээлбэл, 750–1500 кВА трансформаторын оролт ба гаралт талбай 300 кв. инч байх ёстой.

H-ангилалын хуурай төрлийн дамжуулагчид NOMEX® дууныг ашиглан үүрдийн дууны системийн үнэлгээ ба бодит материалын хязгаарын хооронд 40°C-ийн дууны түвшин бүхий онцгой хуурай төрлийн дамжуулагчийн дагалдах чадварыг санал болгож буй. Хүчтэй агаарын хөхрүүлэлт нь гаралтыг 15–33% хүртэл нэмж өгч буй, гэтэдүүр түүнийг тогтвортой шийдэл биш, харин урт хугацааны орц-ачаалалын түр зуурхан стратеги гэж хэрэглэх ёстой. Хуурай төрлийн дамжуулагчийн аюулгүй дагалдах ажиллах нь таны суулгаж буй системийн тодорхой хязгаарыг ойлгохыг шаардаж буй — түүнд дууны температур, агаарын солилцооны нөхцөл, ачаалалын онцлог орой, мөн тохирох дууны хамгаалах тохиргооны дагуу ажиллах ёстой.

H-ангилалын NOMEX® системд бүтээлт дууны нөөц нь нөхцөлт ба тооломжтой, хязгааргүй биш. Эдгээр хязгаарыг зөв ойлгох нь үүрдийн дамжуулагчдын аварга хүчин чадварыг идэвхжүүлж, дууныг хадгалж, жилүүдийн турш найдвартай үйлчилгээ үзүүрлэхийг хангаж буй.