Taqsimot transformatorlarining qizib ketishining yuqori o‘ntalik sabablari va ularni oldini olish usullari

Distribution transformers ular quvvat tizimlaridagi eng muhim va xarajatli aktivlarga kiradi. Ularning nosozlikka uchraganda katta iqtisodiy zarar va uzun muddatli uzilishlar sodir bo‘lishi mumkin, shuning uchun ishlash ishonchliligini ta’minlash uchun samarali holatni nazorat qilish va nosozliklarni aniqlash juda muhimdir. Bu transformatorlarga duch keladigan eng tez-tez uchraydigan — va oldini olish mumkin bo‘lgan — muammolardan biri qizib ketishdir.

Statistikalar shuni ko'rsatadiki, transformator izolyatsiyasining yashash muddati nominal haroratdan 6°C dan 10°C gacha ko'tarilganda ikki baravar qisqaradi. 80°C va 140°C oralig'ida transformator izolyatsiyasining yoshlanish natijasida yashash muddatining yo'qotilish tezligi har 6°C lik harorat ko'tarilishida "ikkilangan" bo'ladi. Ushbu maqola taqsimot transformatorlarining eng ko'p uchraydigan o'n ta isish sababini tahlil qiladi va amalga oshiriladigan oldini olish choralari taklif etadi.

Transformatorning isishi — bu ichki haroratlar, ya'ni ayniqsa yuqori moy harorati yoki chulg'amning issiq nuqtasi harorati IEEE C57.91 yoki IEC 60076-7 kabi standartlar tomonidan belgilangan chegaralardan oshib ketganda sodir bo'ladi. Issiqlik asosan quyidagilardan hosil bo'ladi:

• Chulg'amlardagi I²R yo'qotishlar (mis yo'qotishlari)

• Yurakcha yo'qotishlari (gisterizis va vortikal toklar)

• Idish va metall qo'llab-quvvatlovchi konstruksiyalardagi tarqoq yo'qotishlar

Agar sovutish tizimlari ushbu issiqlikni yetarli tezlikda chiqara olmasa, harorat ko'tariladi, izolyatsiya buzilishi tezlashadi va xavfli avariyaga olib kelishi mumkin.

1. Uzoq muddatli ortiqcha yuklanish

Transformatorlarning nosozlikka uchrashi asosiy sabablaridan biri — yuklanishdan ortiq ishlash. Transformator o'z nominal quvvatidan ortiq vaqt davomida ishlaganda, izolyatsiya materiallarini zaiflatadigan, ichki komponentlarni buzadigan va umumiy samaradorlikni pasaytiradigan ortiqcha issiqlik hosil qiladi.

Qishloq hududlarida elektr yuklamasini ba'zi bir vaqtda qayd etilgan maksimal talabga qarab, mavsumiy o'zgarishlar va haqiqiy turli xil omillarni hisobga olmasdan qo'shimcha ulash odatiy amaliyotdir. Ruxsat etilmagan elektr ulanishlari ham yuklanishdan ortiq ishlashga sabab bo'ladi.

Oldini olish: Yuk boshqaruvi tizimlarini joriy eting, pik talabni kuzatib boring va elektr avtomobillarni integratsiya qilish uchun nazorat qilinadigan zaryadlash strategiyalarini ko'rib chiqing. Tadqiqotlar aqlli zaryadlash orqali pik yukni 39% gacha kamaytirish va transformator yoshini deyarli 15 marta uzaytirish mumkinligini ko'rsatmoqda.

2. Kuchlanishning noaniqligi

Kuchlanish muvozanatsizligi teskari ketma-ketlikdagi toklarni yaratadi, bu esa aylanuvchi magnit maydonlarga sabab bo'ladi va shuning natijasida chulg'amda qo'shimcha isish sodir bo'ladi. Hatto 3% li kuchlanish muvozanatsizligi ham temperaturaning ko'tarilishida taxminan 20% lik o'sishga sabab bo'ladi.

Oldini olish: Tizimni loyihalash paytida bitta fazali yuklarni barcha uch fazaga teng taqsimlang. Fazalarning kuchlanishlarini va toklarini muntazam ravishda nazorat qiling.

3. Garmonik distorsiyasi

Elektr avtomobillar (EV) zaryadlovchilari, o'zgaruvchan chastotali uzatmalar va LED yoritish kabi quvvat elektron yuklari sinusoidal bo'lmagan toklarni iste'mol qiladi. Fur'e tahlili yordamida shakli buzilgan toklarni asosiy komponentning chastotasi integral ko'paytmasi bo'lgan garmoniklar yig'indisi sifatida ifodalash mumkin.

Transformatorning o'rtacha oqim oqimi bilan bog'liq chulg'amlar va boshqa strukturalik qismlarda vujudga keladigan vertikal tok yo'qotishlari garmoniklar bilan sezilarli darajada oshadi. Zaryadlash toklaridagi yuqori chastotali komponentlar transformator yo'qotishlarini kuchaytirishga, ichki temperaturani ko'tarishga va issiqlik yuklanish chegaralarini buzishga sabab bo'ladi.

Asosiy tashvish: Uchlik garmoniklar (3-chi, 9-chi va h.k.) neytral o'tkazuvchida yig'iladi va qo'shimcha isishga sabab bo'ladi.

Oldini olish: Garmonik filtrlarni o'rnatish, nochiziqli yuklamalar uchun K-faktorli transformatorlarni belgilash va tizim loyihalash paytida garmonik tahlilini o'tkazish.

4. To'siqqa uchragan radiatori / sovutish qanotlari

Sovutish qanotlarini to'sib turuvchi chang, qush uyilari, chiqindilar yoki o'simliklar tabiiy konveksiyani pasaytiradi. Chang qatlamining oddiy qatlami issiqlik tarqalish samaradorligini sezilarli darajada pasaytirishi mumkin.

Oldini olish: Radiatori qanotlarini va sovutish kanallarini muntazam ravishda tozalang. Qattiq yoki iflos muhitda ishlaydigan joylarda tekshirish va tozalashni har olti oyda bir marta o'tkazish tavsiya etiladi.

5. Yog'ning past darajasi yoki yomon sifatli yog'

Yog'ning past darajasi o'ramlarni ochib qo'yadi va issiqlik uzatish qobiliyatini pasaytiradi. Namlik kirib kelganda yog'ning buzilishi dielektrik mustahkamlikni pasaytiradi, moy qopqoq hosil qiladi va o'ramlarga cho'kadi; bu esa vaqt o'tishi bilan moy aylanish kanallarini to'sib qo'yishi mumkin.

Oldini olish: Yillik ravishda moy darajasini tekshiring. Yillik moy parchalanish kuchlanishini (BDV) sinashni amalga oshirish BDV 2,5 mm oralig'ida 30 kV dan katta bo'lishi kerak (o'rtacha). Agar BDV ushbu chegara darajasidan past bo'lsa, moyni filtrlash yoki almashtirish talab etiladi.

6. Oʻzingizga Xato ishlaydigan sovutish ventilyatorlari yoki nasoslari (ONAN/ONAF tizimlari)

Kuchlantirilgan havo yoki kuchlantirilgan moyli sovutish bilan ta'minlangan transformatorlar uchun (ONAF, OFAF) ventilyator yoki nasosning ishlashi, ayniqsa yozgi yukning yuqori bo'lgan davrida, sovutish quvvatini sezilarli darajada kamaytiradi.

Oldini olish: Fanatnikning ishlashini va termostatik boshqaruv vositalarini muntazam tekshirib turing. Yopiq inshootlardagi filtrlar tozaligini tekshiring.

7. Biror narsa Qisqa uzilish kuchlari va burilish deformatsiyasi

Tashqi qisqa uzilishlar elektromagnit kuchlarni hosil qiladi, bu esa o'ralishning ko'chishiga olib kelishi mumkin. Hatto mayda deformatsiya ham neft kanallarini bloklaydi, bu esa mahalliy qizg'in nuqtalarni yaratadi. Tizim buzilishidan kelib chiqadigan tez-tez qisqa uzilishlar va ortiqcha kuchlanishlar transformator ishlamasligining keng tarqalgan sabablari hisoblanadi.

Oldini olish: Avariyani cheklash uchun to'g'ri himoya koordinatsiyasini ta'minlang. Texnik xizmat ko'rsatish paytida o'ramlarning shakl o'zgarishini aniqlash uchun Tezlik Javobi Tahlili (FRA) sinovlaridan foydalaning.

8. Izolyatsiyaning yemirilishi va qatlamlarga ajralishi

Izolyatsiya qog'ozining yoshlanishi Polimerlanish Darajasi (DP) bilan o'lchanadi. Yangi izolyatsiya qog'ozining DP qiymati odatda 1000 atrofida; DP 500 gacha pasayganda yoshlanish boshlanadi, DP 250 ga yetganda izolyatsiya amal qilish muddati tugagan deb hisoblanadi.

Eritilgan Gazlar Tahlili (DGA) izolyatsiya moyining issiqlik va elektr ta'sirida parchalanishini aniqlaydi. Isitish avariyasining harorati ortib borganda gidrokarbon gazlar nisbati CH₄ → C₂H₆ → C₂H₄ → C₂H₂ tartibida o'zgaradi. 700°C dan yuqori haroratli og'ir issiqlik avariyalari uchun DGA ishonchli dastlabki ogohlantirish beradi.

Oldini olish: DGA sinovlarini muntazam ravishda o'tkazing. Dinamik kuzatuv avariyalarning asta-sekin rivojlanishini ko'rsatadi va vaqtida oldini olish texnik xizmatini amalga oshirish imkonini beradi.

9. Chiqishlar yoki yuqori qarshilikka ega ulanishlar

Boltni ulanishlari loyihalangan qat'iylikda emas, kontaktlar oksidlanadi yoki ulanishlar noto'g'ri amalga oshirilganda, mahalliy isish sodir bo'ladi. Bu tezda termografik tekshiruv orqali aniqlanadi — bushinglar, tap changerga, terminalarga yaqin joylarda issiq maydonlar yuqori qarshilikka ega ulanishlarni ko'rsatadi.

Oldini olish: Yarim yillik termografik tekshiruv o'tkazing. Yuqori kuchlanish va past kuchlanish ulanishlarining boltli ulanishlarini yiliga bir marta tekshiring.

10. Yuqori atrof-muhit harorati va quyosh nurlanishi

Atrof-muhit harorati 40°C li loyiha asosidan oshib ketganda, transformator va atrofdagi havo o'rtasidagi harorat farqi kamayadi, bu esa sovutish samaradorligini sezilarli darajada pasaytiradi. Qishloq hududlarida joylashgan taqsimot transformatorlari, jumladan, yuqori quyosh nurlanishini o'z ichiga olgan noqulay ob-havo sharoitlariga ayniqsa uchrab turadi.

Oldini olish: To'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlarini bloklaydigan soyabon inshootlar o'rnatishingiz kerak. Transformator atrofida yetarli ventilyatsiya bo'shlig'i ta'minlang. Muhim ob'ektlar uchun juda yuqori haroratli vaziyatlarda qo'shimcha majburiy havo sovutish tizimini ham ko'rib chiqishingiz mumkin.

Eritilgan gazlarni tahlil qilish (DGA)

DGA — ichki nosozliklarni baholash uchun keng qo'llaniladigan, nointruziv diagnostika usuli. Izolyatsion moyning issiqlik va elektr ta'sirida parchalanishi natijasida nosozlik gazlari hosil bo'ladi va ular moyda eriydi. Milliy va xalqaro standartlarga muvofiq gaz konsentratsiyasi va tarkibini tahlil qilish orqali nosozlikning xarakteri va og'irligini aniqlash mumkin.

Asosiy DGA usullari:

• Rojers nisbati

• Dornenburg nisbati

• Asosiy gaz nisbatlari

• Duval uchburchak usuli

Bu usullar yuqori energiya chiqish nosozliklari, issiqlik nosozliklari va qisman chiqish sharoitlarini bir-biridan ajratish imkonini beradi.

Infrakrasnaya Termografiya

Issiqlik skanerlash — loyihalangan ulanishlar, ortiqcha yuklanishlar yoki izolyatsiya muammolari tufayli vujudga kelgan issiq joylarni aniqlaydi. O'lchov natijalarini asosiy qiymatlar bilan solishtiring va har qanday harorat farqini tekshiring.

Chulg'amning issiq joyini nazorat qilish

Chulg'amlar ichidagi optik tolali sensorlar eng aniq issiq joy haroratini o'lchash imkonini beradi. Bu usul qimmat turadi, lekin maxsus issiqlik dizayni va mos keladigan issiqlik parametrlarini tushunish uchun zarur.

• Koʻp uchraydiganlik	Tekshiruv xususiyatlari
  Yiliga bir marta	Konservatoridagi moy darajasini tekshiring Harorat ulchov asbobi ko'rsatkichlarini yozib oling G'ayrioddiy humlash tovushlarini tinglang
  Choraklik	Sovutish plastinkalari va radiatsiya sirtlarini tozalang Transformator korpusida chang va zang borligini tekshiring
  Yillik	Izolyatsiya qarshiligini sinab ko'ring (50°C da HV uchun minimal 100 MΩ, LV uchun 50 MΩ) Moyning elektr kuchlanishga chidamliligi sinovi (30 kV talab qilinadi) Bushinglarni treshiklar yoki yonish belgilari uchun tekshiring Barcha HV-LV ulanishlarini mahkamlang Tank tanasining ikki nuqtada yerlanganligini tekshiring Moy oqib ketishi yoki korroziyaga vizual tekshiruv
  Har besh yilda	Kompleks moy tahlili (DGA, furfural, namlik) Izolyatsiya qog’ozining polimerlanish darajasini (DP) baholang

Savol 1: Transformatorning isishiga eng ko‘p sabab nima?

Javob 1: Uzoq muddatli ortiqcha yuklanish eng ko‘p uchraydigan sababdir. Transformatorni uning belgilangan quvvatidan ortiq va uzun muddat ishlatish ortiqcha issiqlik chiqaradi, izolyatsiyaning buzilishini tezlashtiradi va umumiy samaradorlikni pasaytiradi.

Savol 2: Kuchlanish muvozanatsizligi transformator temperaturasiga qanday ta’sir qiladi?

Javob 2: Faqat 3% kuchlanish muvozanatsizligi manfiy ketma-ketlik toklari tufayli o‘ramlarda teskari magnit maydonlar hosil bo‘lishi sababli temperaturaning ko‘tarilishida taxminan 20% o‘sishga sabab bo‘ladi.

Savol 3: Garmoniklar transformatorning isishiga qanday rol o‘ynaydi?

Javob 3: Quvvat elektron yuklardan keladigan garmonik toklar vixrev tok yo‘qotishlarini sezilarli darajada oshiradi. Uchlik garmoniklar (3-chi, 9-chi va h.k.) neytral o‘tkazuvchida to‘planadi va asosiy chastota yo‘qotishlaridan tashqari qo‘shimcha isishga sabab bo‘ladi.

Q4: Yog‘ning sinovini qanchalik tez-tez o‘tkazish kerak?

A4: Yog‘ning BDV sinovini yiliga bir marta o‘tkazish kerak; BDV qiymatlari 2,5 mm bo‘shliqda o‘rtacha 30 kV dan yuqori bo‘lishi kerak. Agar bu chegaradan past bo‘lsa, yog‘ni filtrlash yoki almashtirish talab qilinadi.

Q5: Polimerlanish darajasi (DP) nima ahamiyatga ega?

A5: DP izolyatsiya qog‘ozining yoshayotganligini ko‘rsatadi. Yangi qog‘ozning DP qiymati taxminan 1000; yoshayish 500 dan boshlanadi va foydalanish muddati tugaganda DP 250 ga yetadi. Doimiy DGA sinovi va tendentsiyalarni kuzatish orqali vaqtida oldini olish usullari qo‘llash mumkin.

Tarqatish transformatorlarida isish odatda bitta omil tufayli emas — balki ortiqcha yuklanish, sovutish samarasizligi va ichki buzilishlarning yig‘ilgan ta’siridir. Avariyalarning 80% i ortiqcha yuklanish va issiqlikni yetarli chiqarolmaslik kombinatsiyasiga bog‘liq.

Transformatorning xizmat muddatini uzaytirishning kaliti quyidagilarda:

1. Harorat va yuklanish tendentsiyalarini kuzatish

2. Yog‘ va izolyatsiyani muntazam ravishda sinovdan o‘tkazish

3. Sovutish tizimlarini texnik holatda saqlash

4. Dastlabki ogohlantirish belgilarga tezda javob berish

IEEE va IEC standartlariga mos ravishda tuzilgan texnik xizmat ko'rsatish dasturini joriy etish orqali operatorlar issiqlikdan kelib chiqqan nosozliklar xavfini sezilarli darajada kamaytirishlari va o'n yillar davomida ishonchli elektr ta'minotini ta'minlashlari mumkin.