Ո՞ր փոխակերպիչն է հարմար արտաքին հզորության հաղորդման համար

Խոնավության, ջերմաստիճանի չափազանցությունների և աղտոտման ազդեցությունը հոսանկի տրանսֆորմատորների վրա

Արտաքին տարածքներում տեղադրված տրանսֆորմատորները կորցնում են դիէլեկտրիկ մեկուսացումը՝ բարձր խոնավության պայմաններում, որտեղ հարաբերական խոնավությունը հաճախ գերազանցում է 85%-ը: -40-ից +50 աստիճան Ցելսիուս տատանվող ջերմաստիճանային փոփոխությունները լրացուցիչ լարվածություն են առաջացնում սրող սալիկների վրա: Խնդիրը բարդանում է, երբ մասնիկային նյութերը, ինչպիսիք են PM2.5-ը և այլ արդյունաբերական աղտոտող նյութերը, նստում են սարքավորումների մակերեսին: Ըստ 2023 թվականի վերջերս հրապարակված անսարքությունների զեկույցների՝ արտաքին տարածքներում տեղադրված տրանսֆորմատորների անսարքությունների մոտ երրորդ մասը կապված էր այդպիսի աղտոտման կուտակման պատճառով առաջացած մեկուսացման խնդիրների հետ: Այս շրջակա միջավայրի սպառնալիքներին դիմադրելու համար արտադրողները հիմա օգտագործում են հատուկ ջուրը վանող ծածկույթներ և առաջադեմ շնչողական համակարգեր, որոնք ավտոմատ կերպով կարգավորում են ներքին խոնավության մակարդակը՝ կախված եղանակային պայմանների փոփոխությունից:

Տրանսֆորմատորների նախագծման ժամանակ կոռոզիայի, UV ճառագայթման և ափամերձ կլիմայի դիմացկության հարցեր

Խնդիրը ավելի է բարդանում ափերի երկայնքով տեղադրված սարքավորումների համար, որտեղ կոռոզիան տեղի է ունենում անդնդակ տարածքներից մոտ վեց անգամ ավելի արագ՝ պայմանավորված օդում առկա աղի բարձր պարունակությամբ (շուրջ 2,5 մգ խորանարդ մետրի կամ ավելի): Որոշ նոր նյութեր ավելի լավ են դիմադրում այս խիստ միջավայրին: Վերցրեք, օրինակ, PCTFE կոմպոզիտները և այն հատուկ ալյումին-ցինկային համաձուլվածքները, որոնք վերջերս փորձարկում էինք՝ դրանք մոտ 85 տոկոսով ավելի դանդաղ են քայքայվում սովորական ածխածնային պողպատե տուփերի համեմատ: Իսկ հատկապես դժվար տեղամասերում՝ հոսանքների մոտ, հիմա հասանելի է IEC 60076-11 համապատասխան պաշտպանական սարքավորումներ: Այս համակարգերը աշխատում են ազոտով լցված խորանարդների և մի քանի ֆիլտրային շերտերի միջոցով, որոնք կանխում են աղի մասնիկների ներթափանցումը ներս: Գերազանց լուծում, որը թույլ է տալիս ջերմությունը արդյունավետ արտահոսել, այնպես որ սարքավորումները չեն տաքնում՝ չնայած լրացուցիչ պաշտպանությանը:

Կողպված տիպեր՝ օդափոխվող, կապսուլացված և ամբողջությամբ կողպված՝ առանց օդափոխման լուծումներ

Օդափոխվող հագուստները առաջարկում են արդյունավետ և էժան սառեցում, սակայն պահանջում են մասնիկային ֆիլտրի սպասարկում եռամսյակը մեկ։ TENV մոդելները վերացնում են արտաքին օդի հետ կախվածությունը՝ օգտագործելով հերմետիկորեն փակված պտույտներ և սիլիկայի ժելե շնչողներ ծայրահեղ պայմաններում։

Արտաքին տրանսֆորմատորային հագուստների սառեցման համակարգերն ու եղանակային պաշտպանությունը

Տրանսֆորմատորային հագուստների համար, որոնք շահագործվում են բարդ արտաքին պայմաններում, կարևոր է արդյունավետ ջերմային կառավարումը և անձրևակային պաշտպանությունը: Ժամանակակից սառեցման համակարգերը ջերմության դիսիպացիան հավասարակշռում են շրջակա միջավայրի դիմադրության հետ՝ ապահովելով կայուն աշխատանք ջերմաստիճանի տատանումների, խոնավության և աղտոտվածության դեպքում:

Թեժ ներծծված սառեցման համակարգեր և դրանց արտաքին տևողականություն

Արտաքին բարձր լարման կիրառությունների դեպքում յուղով լցված տրանսֆորմատորները մինչ այժմ շատ հաստատությունների համար առաջնահերթ ընտրությունն են, քանի որ նրանք շատ ավելի լավ են կարգավորում ջերմությունը և ժամանակի ընթացքում դիմադրում են կոռոզիային։ Այս տրանսֆորմատորների ներսում գտնվող յուղը միաժամանակ կատարում է երկու հիմնական նպատակ՝ այն և՛ համակարգը սառեցնում է, և՛ ապահովում է դիէլեկտրական մեկուսացում։ 2023 թվականին «Energies» հրատարակության հետազոտությունները ցույց են տվել, որ շատ բարձր ջերմաստիճանների պայմաններում այս յուղով լցված սարքերը մոտ 15-ից 25 աստիճան Ցելսիուսով ավելի ցածր ջերմաստիճան են պահում, քան չոր տիպի անալոգները։ Ինչն է դրանք այդքան արդյունավետ դարձնում։ Դրանց համակարգերը սովորաբար 92%-ից մինչև 95% արդյունավետությամբ են աշխատում, նույնիսկ առավելագույն հզորության մոտ 85%-ի վրա աշխատելիս։ Եվ եթե մենք հատկապես դիտարկենք օգտագործվող յուղերի տեսակները, ապա հանքային յուղերը սովորաբար զգալիորեն ավելի լավ են աշխատում ափամերձ տարածքներում, որտեղ հաճախ են տեղի ունենում ջերմաստիճանի տատանումներ։ Նրանք առաջարկում են մոտ 30%-ից 40% բարելավված ջերմային կայունություն՝ համեմատած կենսաքայքայվող էսթերների տարբերակների հետ։

Օդով սառեցվող և հեղուկով սառեցվող հզորության տրանսֆորմատորները բարձր լարման հաղորդման համար

Քաղաքային ենթակայաններում, որտեղ տարածքի սահմանափակում կա, նախընտրվում է օդով սառեցվող տարբերակը, իսկ ավազանոցներում և Արկտիկայում՝ հեղուկով սառեցվող մոդելները, որտեղ տրանսֆորմատորների անսարքությունների 85%-ը պայմանավորված է ջերմային լարվածությամբ (Ponemon, 2023):

Լրակազմման, փակման և խոնավության թափանցման կանխարգելման տեխնոլոգիաներ

Եռակի շերտավոր սիլիկոնե փակումները՝ համադրված UV-հակադիմադրություն ունեցող EPDM փակումների հետ, ներքին խոնավությունը կրճատում են մոտ 78%-ով՝ համեմատած հին ռետինե փակումների հետ: Վերջերս կաբինետների արտադրողներն էլ իրենց հերթին ներդրել են որոշ արդյունավետ բարելավումներ: Նրանք այժմ բուշինգներին հակախոնավ (հիդրոֆոբ) նանո ծածկույթներ են կիրառում, տերմինալային խոռոչները լցնում են ազոտով՝ պահելով չոր միջավայր, ինչպես նաև ավելացրել են ինքնաշխարհան դեֆլեկտորներ՝ ներդրված մասնիկային ֆիլտրներով: Ի՞նչ արդյունքներ. Էլեկտրահաղորդման ցանցի շահագործողները հաղորդում են, որ սարքավորումների անսարքությունները այժմ ավելի հազվադեպ են տեղի ունենում: Կորոզիայի խնդիրներով օվկիանոսափայտ գոտիներում անսարքությունների միջին ժամանակահատվածը 2020 թվականից սկսած մոտ 42%-ով ավելացել է:

Անվտանգության ստանդարտներ, հրդեհային ռիսկ և շրջակա միջավայրին համապատասխանություն

Արտաքին էլեկտրաէներգիայի փոխակերպիչների համար միջազգային անվտանգության ստանդարտներ

Արտաքին օգտագործման համար նախատեսված տրանսֆորմատորների կառուցվածքները պետք է համապատասխանեն ինչպես IEC 60076, այնպես էլ IEEE C57.12.00 հղումներին: Այս արդյունաբերական ստանդարտները պահանջում են այնպիսի կառուցվածքներ, որոնք դիմադրում են կոռոզիային և պահպանում են իրենց աշխատանքային հատկությունները՝ նույնիսկ այն դեպքում, երբ ենթարկվում են III կամ IV կարգի աղտոտվածության: Նյութերը պետք է դիմադրեն այնպիսի գործոնների, ինչպիսին են երկարատև արևային ճառագայթները և ծովափնյա շրջանների աղի հողմերը, որտեղ հաճախ տեղադրվում են տրանսֆորմատորները: Ըստ Doble Engineering-ի 2022 թվականին հրապարակված հետազոտության՝ այս ստանդարտներին հետևելը կրճատում է անսպասելի խափանումները մոտ 40 տոկոսով այն շրջաններում, որտեղ խոնավությունը մշտական բարձր մակարդակի վրա է: Սա մեծ նշանակություն ունի սպասարկման անձնակազմի համար, ով հակառակ դեպքում ավելի հաճախ կհանդիպի սարքավորումների փոխարինման անհրաժեշտությանը:

Կրակի անվտանգության ռիսկեր և դրանց նվազեցում յուղով լցված տրանսֆորմատորների տեղակայման դեպքում

Հակված լինելով կրակմարման ռիսկերին հակազդելու համար՝ հանքային յուղով լցված տրանսֆորմատորների համար պահանջվում է պաշտպանական համակարգեր, որոնք համապատասխանում են NFPA 850 կրակմարման կոդերին: Ժամանակակից նախագծումները ներառում են ճնշման կարգավորման սարքեր և փորձարկման հոսանքի սահմանափակիչներ, որոնք աղմկոտ աղեղի վթարների դեպքերը նվազեցնում են 55%-ով հին համակարգերի համեմատ (DNV GL Energy 2023): Ջերմային պատկերացման հսկումը և 2,500°C դիմացկունությամբ կրակադիմացկուն պատերը ապահովում են բազմակի պաշտպանություն կատաստրոֆալ անսարքությունների դեմ:

Շրջակա միջավայրի համար անվտանգ մեկուսիչ հեղուկներ և շրջակա միջավայրի վրա նվազագույն ազդեցություն

Այսօր բոլոր նոր տրանսֆորմատորների մոտ մեկ քառորդը լցվում է կենսահիմքով եթերային հեղուկներով՝ ավանդական հանքային յուղերի փոխարեն: Այս փոփոխությունը գրեթե 90%-ով կրճատում է ստորգետնյա ջրերի աղտոտման ռիսկերը, ըստ NREL-ի 2023 թվականի հետազոտության, և դեռևս պահպանում է այդ կարևոր էլեկտրական մեկուսացման հատկությունը: Ափամերձ գծերի մոտ գտնվող տրանսֆորմատորների համար, որտեղ աղի օդը կարող է կոշտ լինել սարքավորումների համար, սինթետիկ եթերները իսկապես փայլում են: Դրանք, որպես կանոն, ծառայում են մոտ 15-20 լրացուցիչ տարի, քանի որ դիմադրում են քայքայմանը թթվածնի ազդեցության տակ: Շատ ընկերություններ սկսել են օգտագործել Cargill-ի Envirotemp FR3 արտադրանքը՝ հատուկ նավթի թափվելը կանխելու վերաբերյալ EPA-ի խիստ պահանջները բավարարելու համար: Հետաքրքիրն այն է, որ չնայած շրջակա միջավայրի կանոնակարգերին համապատասխանելու անհրաժեշտությանը, այս հեղուկները իրականում ջերմային առումով նույնքան լավ են աշխատում, որքան իրենց ավանդական համարժեքները, երբեմն նույնիսկ ավելի լավ:

Ընտրել տրանսֆորմատորի ճիշտ տեսակը՝ կիրառման և տեղադրման պահանջներին համապատասխան

Համընկնող kVA ռեյթինգ, լարում և բեռի պահանջ՝ համապատասխանեցնելով իրական կիրառություններին

Տրանսֆորմատորների ճիշտ ընտրությունը կարևոր է կայուն ցանցեր և արդյունավետ էներգիայի բաշխում ապահովելու համար: Անցյալ տարի հրապարակված հետազոտությունների համաձայն՝ վաղաժամկետ տրանսֆորմատորների մոտ երկու երրորդ անսարքությունները տեղի են ունենում այն դեպքում, երբ kVA ռեյթինգը չի համընկնում կամ առկա է լարման պահանջների անհամապատասխանություն: Այն արդյունաբերական օբյեկտներում, որտեղ էլեկտրաէներգիայի պահանջը բավականին փոփոխվում է, խորհուրդ է տրվում օգտագործել տրանսֆորմատորներ, որոնք 15-20 տոկոսով ավելի բարձր են գնահատված, քան ամենաբարձր սպասվող բեռը: Այս լրացուցիչ հզորությունը կանխում է վտանգավոր տաքացումը հանկարծակի ցավող հոսանքների դեպքում: Չոր շրջաններում գործող շատ կոմունալ ընկերություններ նախընտրում են 33 kV գնահատված տրանսֆորմատորներ՝ համակցված յուղային սառեցման համակարգերի հետ: Ինչո՞ւ: Որովհետև այդ շրջաններում երկար հաղորդալարերը կարող են առաջացնել նշանակալի լարման անկում, իսկ այս կոնկրետ կառուցվածքը ավելի լավ է կարգավորում այդ խնդիրները, քան այլընտրանքային տարբերակները:

Կառուցապիտանի պատրաստում, տեղադրման համար անհրաժեշտ տարածքի ապահովում և սպասարկման հասանելիության պլանավորում

Համաձայն անցյալ տարվա Energy Grid Insights-ի տվյալների՝ ճիշտ կայանի պլանավորումը կարող է նվազեցնել խափանումների քանակը մոտ 40%-ով: Սարքավորումների տեղադրման ժամանակ օդով սառեցվող միավորների շուրջ պետք է լինի առնվազն երեք մետր տարածք, որպեսզի չտաքանան: Սպասարկման ճանապարհները պետք է շրջապատեն ամբողջովին՝ հեշտությամբ հասնելու համար յուղի նմուշները ստուգելու կամ այդ մեկուսիչների վրա աշխատելու համար: Եվ նաև մի մոռացեք երկրորդային յուղի պահանջարկների մասին՝ դրանք իսկապես օգնում են խոչընդոտել աղտոտմանը: Ափերին մոտ կայանների համար խմբակային պորցելանի պտուտակների օգտագործումը տրամաբանական է, քանի որ սովորական մետաղը պարզապես չի դիմանում աղի օդին: Ջրամերժ ծածկույթների կիրառումը ևս մեկ խելամիտ քայլ է, որը կանխում է կոռոզիան: Քաղաքային տարածքներն իրենց սեփական մարտահրավերներն ունեն: Շատ քաղաքներ պահանջում են, որ ձայնի մակարդակը 65 դեցիբելից ցածր լինի, ինչը նշանակում է, որ պետք է ընտրել այնպիսի կառուցվածքներ, որոնք բնական ձևով նվազեցնում են ձայնը՝ պահպանելով անվտանգության ստանդարտները:

Ուսումնասիրություն. Ծովափնյա և արդյունաբերական ցանցերի համար տրանսֆորմատորային համալիրների օպտիմալացում

Արևելյան Ասիայի մի արդյունաբերական շրջանում, որտեղ գարնանամուտները հաճախ են լինում, մի կոմունալ ընկերություն փոխարինեց 12 հին տրանսֆորմատոր՝ նորերով, որոնք ունեին հատուկ ալյումինե ռադիատորներ՝ կոռոզիայի դիմադրությամբ, 2500 կՎԱ հզորությամբ սարքեր, որոնք կարող էին կրել 12,5% ավելացված բեռնվածություն, ինչպես նաև կատարվում էին սովորական ջերմային պատկերացման ստուգումներ կես տարին մեկ։ Արդյունքները ցուցչային էին՝ գրեթե 92%-ով պակաս դադար երեք տարվա ընթացքում։ Նմանատիպ բան տեղի ունեցավ Չիլիում, որտեղ հանքարդյունաբերները իրենց էներգետիկ կորուստները կրճատեցին մոտ 18%-ով՝ տեղադրելով այնպիսի սառեցման համակարգեր, որոնք նախատեսված էին աշխատելու նույնիսկ այն դեպքում, երբ արտաքին ջերմաստիճանը հասնում էր 35 աստիճան Ցելսիուսի։ Այս իրական աշխարհում կատարված բարելավումները ցույց են տալիս, թե որքան մեծ տարբերություն կարող է առաջացնել ճիշտ սպասարկումը և ժամանակակից սարքավորումները տարբեր շրջակա միջավայրերում ամբողջ աշխարհում:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞ր շրջակա միջավայրային գործոններն են ազդում արտաքին տրանսֆորմատորային համալիրների վրա

Արտաքին տրանսֆորմատորների հագուստները կարող են ազդվել բարձր խոնավությունից, չափազանց ջերմաստիճանային տատանումներից, աղբյուրների աղտոտվածությունից, աղի օդից առաջացած կոռոզիայից և UV ճառագայթների ազդեցությունից:

Ինչպե՞ս են արտադրողները պայքարում այս շրջակա միջավայրի մարտահրավերների դեմ:

Տրանսֆորմատորները շրջակա միջավայրի սպառնալիքներից պաշտպանելու համար արտադրողներն օգտագործում են առաջադեմ ծածկույթներ, շնչման համակարգեր, հատուկ համաձուլվածքներ և պաշտպանիչ սարքավորումներ:

Ինչ են ձեթով լցված սառեցման համակարգերի առավելությունները:

Ձեթով լցված սառեցման համակարգերը սառեցնում և մեկուսացնում են տրանսֆորմատորները՝ ապահովելով արդյունավետ աշխատանք և լավ դիմադրություն կոռոզիային՝ չոր տիպի այլընտրանքների համեմատ:

Որո՞նք են օդով և հեղուկով սառեցվող տրանսֆորմատորների հագուստների հիմնական տարբերությունները:

Օդով սառեցվող հագուստները հարմար են քաղաքային տարածքների համար՝ տեղի սահմանափակումների պատճառով, իսկ հեղուկով սառեցվող մոդելները ավելի լավ են աշխատում չափազանց ջերմաստիճաններում՝ ավելի լավ ջերմային կայունությամբ:

Կան արդյոք էկոլորտավար մեկուսացնող հեղուկներ տրանսֆորմատորների համար:

Այո, կենսածագման էստերի հեղուկները և սինթետիկ էստերները ավանդական հանքային յուղերի համար էկոլոգիապես մաքուր այլընտրանք են առաջարկում, նվազեցնելով շրջակա միջավայրի վրա ունեցած ազդեցությունը՝ պահպանելով աշխատանքային բնութագրերը: