Сыртқы қуат беру үшін қай трансформатор сәйкес келеді?

Трансформатор костюмдеріне ылғалдылық, температураның шекті мәндері мен ластану әсері

Ашық аспан астында орнатылған трансформаторлар ылғалдылық деңгейі жиі 85%-дан жоғары болатын жоғары ылғалдылықты орталардан туындайтын аса үлкен қиыншылықтармен кездеседі, бұл диэлектриктік изоляцияға үлкен әсер етеді. -40°C төмен емес, +50°C жоғары емес температура тербелістері өз кезегінде активті бөлік қабаттарына қосымша жүктеме тудырады. Ыдырағыш заттар сияқты PM2.5 және басқа да өнеркәсіптік ластанулар құрылғылардың бетіне жиналған кезде мәселе одан да нашарлайды. 2023 жылғы соңғы уақыттағы істен шығу туралы хабарламаларға сәйкес, барлық ашық аспан астындағы трансформаторлардың істен шығуының шамамен үштен бірі осындай ластану жиналуынан болатын изоляциялық ақаулармен байланысты. Осындай экологиялық қауіп-қатерлерге қарсы күрестің мақсатында өндірушілер атмосфералық жағдайлар өзгерген сайын ішкі ылғалдылық деңгейін автоматты түрде реттейтін арнайы су ылғалын басып тұратын қаптамалар мен дамытылған тыныс алғыш жүйелерді пайдалануды енгізді.

Трансформаторлардың жобасындағы коррозия, УК сәулесі және жағалау климатына төзімділік

Жағалау бойында орнатылған жабдықтар үшін мәселе ауадағы (кубометріне шамамен 2,5 мг немесе одан да көп) тұздың әсерінен ішкі аймақтарда байқалатын деңгейден алты есе жылдам болатын коррозияның салдарынан әлдеқайда нашарлайды. Кейбір жаңа материалдар осындай қатаң ортаға қарсы төзімдірек. Мысалы, PCTFE композиттері мен соңғы кезде біз сынақтан өткізіп жүрген алюминий-мырыш қорытпалары көне көміртегі болатынан шамамен 85 пайызға баяу бұзылады. Толқындарға жақын шынымен қиын орындар үшін IEC 60076-11 сәйкестік қорғаныс жабдықтары қазір қолжетерлік. Бұл жүйелер тұз бөлшектерінің ішке түсуін тоқтататын азотпен толтырылған камералар мен бірнеше сүзгілердің көмегімен жұмыс істейді. Ең жақсысы — қосымша қорғаныстың барынша қысымында да жылу тиісті түрде шығып отырады, сондықтан жабдық қызып кетпейді.

Қорап түрлері: желдетілетін, қапталған және толығымен жабық желдетілмейтін шешімдер

Желдетілетін трансформатор қораптары қымбатқа түспейтін салқындату мүмкіндігін ұсынады, бірақ төрт ай сайын бөгде қоспалардан сүзгішті тазартуды талап етеді. TENV модельдері сыртқы ауа ағынына тәуелділікті жояды және экстремалды орталар үшін герметикалық орамдар мен кремнезем гели брейкерлерін қолданады.

Ашық ауадағы трансформатор қораптарындағы суыту жүйелері мен ауа райынан қорғау

Қатаң сыртқы ортада жұмыс істейтін трансформатор қораптары үшін тиімді жылу реттеуі мен суға төзімділік маңызды. Қазіргі заманғы суыту жүйелері температураның тербелісі, ылғалдылық және ластану шарттарында тұрақты жұмыс істеуді қамтамасыз ете отырып, жылуды шашырату мен қоршаған ортаға төзімділікті тепе-теңдікке келтіреді.

Майда салынған суыту жүйелері және олардың сырттағы төзімділігі

Сыртқы жоғары кернеу қолданбаларына келгенде, майлы трансформаторлар жылумен жақсы баса алады және уақыт өте келе коррозияға төзімді болғандықтан, көбінесе орнатулар үшін негізгі таңдау болып табылады. Бұл трансформаторлардың ішіндегі май екі негізгі мақсатты бір мезгілде қызмет етеді — жүйені салқындатады және сонымен қатар изоляция ретінде пайдаланылады. 2023 жылғы Energies зерттеулеріне сәйкес, ыстық ауа-райы кезінде бұл май толтырылған құрылғылар құрғақ түрлеріне қарағанда шамамен 15-25 градус Цельсийге дейін суығырақ болып қалады. Олардың тиімділігі неде? Негізінен, бұл жүйелер максималды жүктеменің шамамен 85%-ында жұмыс істеген кезде де 92% мен 95% аралығындағы тиімділікте жұмыс істейді. Егер пайдаланылатын майлардың әртүрлі түрлеріне нақты назар аударатын болсақ, температураның жиі өзгеріп отыратын жағалау аймақтарында минералды май нұсқалары әлдеқайда жақсы жұмыс істейді. Олар биологиялық ыдырайтын эфир нұсқаларымен салыстырғанда шамамен 30%-дан 40%-ға дейін жақсырақ жылулық тұрақтылық қамтамасыз етеді.

Жоғары кернеулі беріліс үшін Ауамен салқындатылатын және Сұйықпен салқындатылатын Трансформатор Костюмдері

Ауамен салқындатылатын костюмдер кеңістік шектеулері бар қалалық трансформаторлық қосалқы станциялар үшін ұсынылады, ал сұйықпен салқындатылатын модельдер термиялық кернеуден туындайтын трансформаторлардың 85% істен шығуы байқалатын шөл және арктикалық желілерде жақсы жұмыс істейді (Ponemon 2023).

Герметизациялау, Сығымдама қойып жабықтау және Ылғалдың енуін болдырмау технологиялары

Үш қабатты силикондық сақиналар және ультракүлгін сәулеге төзімді EPDM-сальниктер ескі резеңке сальниктермен салыстырғанда ішке ылғалдың түсуін шамамен 78% азайтады. Шкаф өндірушілер соңғы кездері қатты әсер қалдыратын жаңартуларды енгізуде. Олар бұрандалардың бетіне гидрофобты нано қаптама жағып, терминалды бөлмелерді құрғақ болуы үшін қысымды азотпен толтырып, сонымен қатар бөлшектер сүзгісі бар өздігінен су тарататын перделерді қосуда. Нәтижесінде? Трансформатор желілерін пайдаланушы компаниялар жабдықтардың істен шығу жиілігі қазіргі уақытта әлдеқайда азайғанын хабарлайды. Ылғалдылық әрқашан проблема болып табылатын жағалау аймақтарында 2020 жылдан бері істен шығу аралығының орташа уақыты шамамен 42% артты.

Қауіпсіздік стандарттары, өрт қаупі және экологиялық сәйкестік

Сыртқы электр трансформатор костюмдеріне арналған халықаралық қауіпсіздік стандарттары

Ашық аспан астында қолдануға арналған трансформатор қораптары IEC 60076 және IEEE C57.12.00 нұсқаулықтарына сәйкес келуі тиіс. Бұл саланың стандарттары коррозияға төзімді, ластану деңгейі III немесе IV болатын жағдайларда да жұмыс өнімділігін сақтайтын қораптарды талап етеді. Материалдар трансформаторлар жиі орнатылатын жерлерде - ұзақ күн сәулесі мен теңіз желінің тұзды желіне шыдайтындай болуы керек. Doble Engineering компаниясы 2022 жылы жариялаған зерттеулерге сәйкес, бұл стандарттарға сай болу ылғалдылығы тұрақты түрде жоғары аймақтарда күтпеген тоқтап қалуларды шамамен 40 пайызға дейін азайтады. Бұл әйтпесе жиі-жиі жабдық алмастырумен айналысатын техникалық қызмет көрсету бригадалары үшін нағыз айырмашылық жасайды.

Майға батырылған трансформаторларды орнатуда өрт қауіпсіздігінің қаупі және оны болдырмау

Минералды маймен толтырылған трансформатор костюмдері жану қаупін болдырмау үшін NFPA 850 өртке қарсы нормаларына сәйкес келетін сақтау жүйелерін талап етеді. Заманауи конструкциялар апатты ток шектегіштер мен қысымды реттеу құрылғыларын қамтиды, бұл ескі жүйелерге қарағанда доғалық зақымданудың пайда болу жиілігін 55% төмендетеді (DNV GL Energy 2023). Жылулық бейне бақылау және 2,500°C температураға шыдамды өртқауын қабырғалар сәтсіздіктің сәтсіз аяқталуына қарсы көп деңгейлі қорғанысты қамтамасыз етеді.

Қоршаған ортаны қорғайтын изоляциялық сұйықтықтар және экологиялық әсердің азаюы

Бүгінгі күнде барлық жаңа трансформаторлардың шамамен төрттен бірі дәстүрлі минералды майға қарағанда биологиялық негізіндегі эфир сұйықтықтармен толтырылуда. Бұл ауысу 2023 жылы NREL зерттеуіне сәйкес жерасты суларының ластану қаупін жуық 90% азайтады және электр оқшаулау қасиетін сақтап қалады. Тұзды ауа жабдыққа қатты әсер ететін теңіз жағалауына жақын орналасқан трансформаторлар үшін синтетикалық эфирлер ерекше тиімді. Олар оттегі әсерінен бұзылмауына байланысты шамамен 15-20 жыл ұзақ қызмет етеді. Көптеген компаниялар мұнай тасқынын алдын алу бойынша қатаң EPA талаптарын орындау үшін нақты Cargill компаниясының Envirotemp FR3 өнімін пайдалануда. Қызықтысы, экологиялық нормаларға бағыну қажет болса да, бұл сұйықтықтар жылу өткізгіштік жағынан дәстүрлі аналогтарымен бірдей немесе кейде одан да жақсы жұмыс істейді.

Қолданылуы мен объектінің қажеттіліктеріне сәйкес тиімді трансформаторды таңдау

KVA рейтингі, кернеу және жүктеме сұранысын нақты қолданбаларға сәйкестендіру

Тұрақты желілер мен энергияны тиімді тарату үшін трансформатор костюмдерін дұрыс таңдау маңызды. Өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, ерте трансформатордың шамамен үштен екісі kVA рейтингі сәйкес келмесе немесе кернеу талаптары сәйкессіз болса пайда болады. Қуат қажеттілігі әлдеқайда тербелетін өнеркәсіптік объектілерде максималды күтілетін жүктемеден 15-20 пайызға жоғары рейтингтегі трансформаторларды қолдануды қарастыру керек. Бұл қосымша сыйымдылық кенеттен пайда болатын ток өзгерістері кезінде қауіпті қызып кетуді болдырмаға көмектеседі. Құрғақ аймақтарда жұмыс істейтін көптеген электр желілері компаниялары 33 кВ-ға арналған трансформатор костюмдерін майлы суыту жүйелерімен бірге қолдануды ұсынады. Неге осылай? Бұл аймақтағы ұзын беріліс желілерінде кернеудің құлауы байқалады және осы нақты орнату басқа нұсқаларға қарағанда осындай мәселелерді көбірек шешуге мүмкіндік береді.

Жобалау алаңын дайындау, орнату үшін кеңістікті босату және техникалық қызмет көрсетуге қол жеткізу жоспары

Өткен жылғы Energy Grid Insights деректеріне сәйкес, дұрыс жобалау істен шығуларды шамамен 40% азайтуға мүмкіндік береді. Ауамен салқындайтын қондырғыларды орнатқан кезде, олар қызып кетпес үшін кем дегенде үш метрлік кеңістік қалдыру қажет. Май пробаларын тексеру немесе изоляторлармен жұмыс істеу кезінде жеңіл қолжетімділік болу үшін техникалық қызмет көрсету жолдары қондырғыны толығымен айналып өтуі керек. Сонымен қатар, екінші реттік май ұстау жүйелерін де ұмытпау керек — олар ластағыш заттардың жерге түсуін болдырмауға нақты көмектеседі. Жағалауға жақын аймақтарда шынықтырылған болттарды пайдалану маңызды, себебі кәдімгі металл тұзды ауаға төзбейді. Коррозияның басталуын тоқтату үшін гидрофобтық қаптау қабатын пайдалану да ақылға қонымды шешім болып табылады. Қалалық аймақтар өзіндік қиындықтар тудырады. Көптеген қалалар 65 децибелден аспайтын дыбыс деңгейін талап етеді, бұл қауіпсіздік стандарттарына сай келетін, бірақ табиғи түрде дыбысты жұтатын инкапсуляцияланған конструкцияларды таңдауды білдіреді.

Зерттеу жағдайы: Жағалау және өнеркәсіптік желілер үшін трансформатор костюмдерін оптимизациялау

Азияның муссондық аймағындағы бір өнеркәсіптік аймақта, электр энергиясын беру компаниясы коррозияға төзімді ерекше алюминий радиаторлары бар, 2500 кВА қуаттылықтағы және 12,5% дейінгі асыра жүктемеге шыдайтын 12 ескі трансформаторды жаңаларымен ауыстырды, сонымен қатар жыл сайынғы жылулық бейнелеу тексерістерін жарты жылда бір рет жүргізді. Нәтижелер сенсациялық болды – үш жыл ішінде тоқтап қалу уақыты 92%-ға жуық төмендеді. Осыған ұқсас нәрсе Чилиде де болды, онда қазушылар сыртқы температура 35 градус Цельсийге жеткен кезде жұмыс істеуге арналған суыту жүйелерін орнатқаннан кейін энергия шығынын шамамен 18% азайтты. Бұл нақты әлемдегі жақсартулар әртүрлі орталарда дұрыс техникалық қызмет көрсету мен заманауи жабдықтардың қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

Трансформатор костюмдеріне қандай экологиялық факторлар әсер етеді?

Ашық кеңістіктегі трансформатор костюмдері жоғары ылғалдылық, экстремалы температура өзгерістері, ластану, тұзды ауадан коррозия және УК-сәулеленуден әсерлерге ұшырайды.

Өндірушілер осындай экологиялық қиыншылықтармен қалай күреседі?

Трансформаторларды экологиялық қауіптерден қорғау үшін өндірушілер жетілдірілген қаптамаларды, тыныс алу жүйелерін, арнайы құймаларды және қорғаныштық жабдықтарды пайдаланады.

Майға батырылған салқындату жүйелерін қолданудың пайдасы қандай?

Майға батырылған салқындату жүйелері трансформаторларды салқындатып, оқшаулау арқылы тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және құрғақ түрлерге қарағанда коррозияға төзімдірек болып келеді.

Ауамен салқындатылатын және сұйықпен салқындатылатын трансформатор костюмдерінің негізгі айырмашылықтары қандай?

Ауамен салқындатылатын костюмдер кеңістіктің шектеулілігіне байланысты қалалық аймақтарға сәйкес келеді, ал сұйықпен салқындатылатын модельдер экстремалы температураларда жақсырақ жылу тұрақтылығымен ерекшеленеді.

Трансформаторлар үшін экологияға бағытталған оқшаулау сұйықтықтары бар ма?

Иә, биологиялық негізделген эфирлі сұйықтықтар мен жасанды эфирлер көптеген дәстүрлі минералды майға қолайлы ауыстыру құралы болып табылады және олар өнімділікті сақтайды және экологиялық әсерді азайтады.