Сыртқы электр берілетін желілер үшін қандай трансформаторлар идеалды болып табылады?

Сыртқы трансформаторлар үшін негізгі экологиялық қиыншылықтар

Диэлектрлік беріктік пен оқшаулау қызмет ету ұзақтылығына ылғалдылық, ластану және биіктіктің әсері

Ашық аспан астында орнатылған трансформаторлардың электрлік қасиеттеріне баяу әсер ететін және олардың жұмыс істеу мерзімін қысқартатын тұрақты әсер ететін экологиялық факторлар бар. Ылғалдылық жоғары болған кезде, трансформаторлардың ішіндегі қағаз тәріздес оқшаулау материалдарына ылғал сіңу процесі үдеу алады, нәтижесінде толық суға насық болғанда оның электр тоғын қауіпсіз өткізу қабілеті шамамен екі есе төмендейді. Хлорлы қосылыстар мен күкірт тұздары сияқты өнеркәсіптік ластанулар трансформаторлардың изоляторларына жабысып, беттік разрядтар мен кенеттен пайда болатын электрлік разрядтар сияқты ақаулардың туындау ықтималдығын арттыратын өткізгіш қабаттар түзеді. Трансформаторлар биік орналасқан жерлерге орнатылса да қиындықтар туады, себебі ауа тығыздығының төмендеуі әрбір 1000 метрге шамамен 8% -ға жартылай разрядтардың пайда болуы үшін қажетті кернеуді төмендетеді және сонымен қатар конвекция арқылы жылудың табиғи түрде шығуына кедергі жасайды. Бұл барлық факторлардың жиынтық әсері оқшаулау материалдарының күтілгенінен тезірек ескіруіне әкеледі. IEEE және CIGRE ұйымдары жариялаған зерттеулерге сәйкес, қолайсыз климаттық жағдайларда жұмыс істейтін трансформаторлардың пайдалану мерзімі ластануы аз және қолайлы климаты бар аймақтардағылармен салыстырғанда үштен бестен жылға дейін қысқарады.

Ұзақ мерзімді сенімділік үшін коррозияға төзімділік, қорғаныс дәрежесі (IP) және материалды таңдау

Ұзақ уақыт пайдалануға арналған жабдықтардың тозбауы шынымен материалдар мен құрылымдар таңдаудағы ақыл-ойлы шешімдер арқылы коррозиямен күресуге байланысты. Теңізге жақын аймақтарда, мұнда тұзды ауа барлық жерде болады, болаттан жасалған ыдыстар мен мыс-никель фурнитурасы тұз булануына қарсы тұра алады және бұзылмайды. Өнеркәсіптік аймақтарда көбінесе құны оңтайлы болатын көміртегілі болаттың ұнтақталған көптігін қолданады, себебі ол қатты жағдайларға жақсы төзеді. IP бағалауларын қарастырған кезде, IP55 дегеніміз шаңның ішке түспеуі және жеңіл су бүркілуіне төзімді екенін білдіреді, ал IP66 белгісі күшті жаңбыр немесе муссон сияқты ауа-райының ауыр жағдайларына да төзе алатынын көрсетеді. Бұл барлығын біріктірген кезде инженерлердің назар аударуы керек бірнеше негізгі факторлар бар. Біріншіден, әртүрлі металдардың бір-бірімен реакцияға түсуі уақыт өте келе проблемалар туғызуы мүмкін, сондықтан оларды дұрыс таңдау маңызды. Ыстық пен суық циклдардан кейін дақтар (прокладкалар) бүтін күйінде сақталуы керек. Сонымен қатар, қосылыстардың айналасындағы резеңке бөлшектер күн сәулесінен трещинаның пайда болуын болдырмау үшін УК-тұрақты материалдардан жасалуы керек. EPRI-дің соңғы зерттеулеріне сәйкес, трансформаторлардың шамамен ширегі қоршаған ортаның зиянды әсерлерінен дұрыс қорғалмағандықтан ерте бұзылады, бұл нақты осындай егжей-тегжейлерді дұрыс орындаудың қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Майлы трансформаторлар: Сыртқы жоғары кернеулі беріліс стандарты

69–765 кВ жүйелерінде кернеу класының сәйкестігі мен оқшаулау координациясы (BIL/LIWL)

69-дан 765 киловольтқа дейінгі сырттағы жоғары кернеулі желілер үшін майда шаюды трансформаторлар әлі күнге дейін негізгі таңдау болып табылады, себебі олар өте жақсы диэлектрлік қасиеттерді, жақсы термиялық тұрақтылықты және жақсы дамытылған изоляциялық баптау әдістерін ұсынады. Бұл трансформаторларда минералды май мен қағаз изоляциясының қоспасы Негізгі импульсті деңгей (BIL) және Жұмбақ импульсті шыдамдылық деңгейі (LIWL) сияқты өнеркәсіптік стандарттарға сәйкес толықтай тексерілген. Бұл сынақтар трансформаторлардың электр желілерінің бойымен масштабты пайдалану кезінде токтың секірулерін тиімді түрде шектеуге мүмкіндік береді. 2023 жылғы «Болашақ нарықтық зерттеулер» деректеріне сәйкес, әлемдегі барлық беріліс желілерінің шамамен жартысы әлі де осы технологияға сүйенеді. Минералды май өте жақсы жұмыс істейді, себебі ол жылуды тиімді сіңіреді және тез жылу өткізеді, басқа түрлеріне қарағанда трансформаторлардың ауыр жүктемелерде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Шығыршықтың иілу қашықтығының ұқыпты дизайны мен дұрыс кедергі пішіндері да жаңбыр немесе басқа оқиғалар кезінде күтпеген кернеу шыңдары пайда болған кезде жүйенің бойынша істен шығулардың таралуын тоқтатуға көмектеседі.

Минералдық май vs. Басқа нұсқалар: Қуат көздеріндегі жұмыс өнімділігі, құны және реттеу мақұлдауы

Минералдық май басқа нұсқаларға қарағанда арзан болғандықтан, оны әлі күнге дейін кеңінен пайдаланып жүр, бастапқы кезде әдетте 15-30 пайызға арзан тұрады. Сонымен қатар, температура өзгерістеріне, ылғалдылыққа және ластыққа көптеген жылдар бойы ұшыраған кезде де дәлелденген сенімділігі бар. Алайда, силикондық май мен табиғи эфирлер сияқты балама нұсқалар қауіпсіздікті едәуір жақсартады және қоршаған ортаға деген талаптарды жақсырақ қанағаттандырады. Бұл материалдар өрт қаупін шамамен 60-80 пайызға дейін азайтады және ЕО Эко-дизайн талаптарын, сондай-ақ Солтүстік Америкадағы әртүрлі тұрақтылық ережелерін сақтайды. Олардың кемшілігі неде? Бастапқыда бағасы 20-40 пайызға қымбат, сонымен қатар жүйе рейтингіне немесе басқа ұстау режимдеріне байланысты өзгерістер қажет болуы мүмкін. Жалпы картинаға назар аударсақ, көптеген циклдық зерттеулер әлі күнге дейін минералдық майды қауіпсіздікке минимальді қауіп төндіретін аймақтар үшін ең жақсы нұсқа деп санайды. Дегенмен, тығыз қоныстанған қала аймақтарында жағдай өзгереді, онда өрттен сақтану маңыздырақ, нормативтік талаптар қатаңырақ, ал ұзақ мерзімді ұстау арқылы бастапқыда қымбат тұратын эфир негізіндегі сұйықтықтардың қосымша шығындарын тиімді етуге болады.

Ашық трансформаторлардың беріктігі үшін маңызды физикалық конструкция ерекшеліктері

Консерватор резервуарлары, герметикті тыныс алу құрылғылары және ластануға төзімді изоляторлық конфигурациялар

Трансформаторлардың сыртта жұмыс істеуі кезінде берік физикалық құрылымға ие болу тек маңызды ғана емес, сонымен қатар ұзақ мерзімді сенімділік үшін міндетті талап. Температура өзгерген кезде май көлеміндегі тербелістерді реттеу арқылы консерватор резервуары маңызды рөл атқарады. Бұл компонентсіз жүйенің ішінде вакуум пайда болуы немесе артық қысым жиналуы мүмкін, бұл герметиктерге зақым келтіруі және оқшаулау сапасына әсер етуі мүмкін. Герметикалық тыныс алғыштар әдетте силикагель немесе молекулалық сүзгілер сияқты материалдардан тұрады, олар жүйеге ылғалдың түсуін тоқтатады. Бұл майдың жақсы электр қасиеттерін сақтауға және уақыт өте келе қышқылдардың пайда болуын алдын алуға көмектеседі. Ластаудан қорғайтын изоляторлар беттерінде электр тогының өту жолын ұзартады, сонымен қатар суды тебетін ерекше қаптама немесе глазурланған фарфордан жасалады. Бұл ең алдымен тұзды ауа көп тараған теңіз жағалауларында электр бұзылуларын алдын алуға көмектеседі. Кейбір жаңа модельдер тіпті одан әрі алға басып, азот газының қабатын қосу немесе реакцияға түспейтін сұйықтықпен кеңістікті толтыру арқылы ішкі конденсация пайда болу мүмкіндігін толығымен жояды. Бұл әртүрлі компоненттер бірлесіп, көптегендердің үш бөлікті қорғау жүйесі деп атайтын нәрсенің бөлігі болып табылады және трансформаторлардың қызмет көрсету мерзімін ұзартып, жоғары кернеулі желілер желісіндегі күтпеген қуат үзілістерінің санын қатты төмендетеді.

Айтаралық Жағдайларда Суыту Жүйесін Таңдау

ONAN, ONAF және OFAF Артықшылықтары: Шаң, жел және Қоршаған Ортаның Температурасының Шекті Мәндерінде Жылу Өнімділігін Тепе-теңдестіру

Дұрыс салқындату жүйесін таңдау оның жұмыс істейтін ортаның түріне күшті байланысты. ONAN жүйелерін ұстау қарапайым, бірақ температура 40 градус Цельсийден жоғары көтерілгенде немесе ауыр жүктеме ұзақ уақыт бойы сақталған кезде олар қиындыққа тап болады. ONAF нұсқасы жылу шығаруды жақсарту үшін желдеткіштерді қосады, бұл өте ыстық және құрғақ аймақтарда жақсы жұмыс істейді. Дегенмен, бұл желдеткіштер көп шаң бар немесе күшті жел соғатын жерлерде жақсы сүзгілеу мен тербелісті басқару болмаса, тезірек сынады. OFAF жүйелері жалпы алғанда ең жақсы жылулық сыйымдылықты ұсынады және негізгі салқындатуды сыртқы бөлшектерден бөледі, оларды шаңды, ылғалды немесе ластанған орталарда әлдеқайда сенімді етеді. Әрине, бұл күрделіліктің артуы мен энергия тұтынудың көбеюі сияқты компромистік факторларды да туғызады. Таңдау жасаған кезде электр желілері компанияларына тек жалпы климаттық классификацияларға ғана сүйенбей, нақты жергілікті деректерді қарау қажет. Оптималды өнімділікке, жүйенің сенімділігіне және ұзақ мерзімді шығындарды тиімді басқаруға қол жеткізу үшін экстремалды температуралық диапазондар, ауадағы шаң мөлшері (PM10 және PM2.5 деңгейлері сияқты көрсеткіштермен өлшенеді) және типтік жел үлгілері сияқты факторлардың бәрі маңызды рөл атқарады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Ылғалдық сыртқы трансформаторларға қандай әсер етеді?

Ылғалдық трансформатор изоляциясының ылғалдылықты сіңіруін жылдамдатады және толық қаныққан кезде оның диэлектрлік беріктігін екі есе дейін төмендетеді.

Ластану трансформатордың жұмыс істеуіне қалай әсер етеді?

Ластану бушингтердің бетінде өткізгіш қабаттар түзеді, беттік арқылы ток өтуі мен электрлік разрядтар пайда болу қаупін арттырады.

Болат қораптарды қолданудың қандай артықшылықтары бар?

Болат қораптар коррозияға төзімді, әсіресе теңіз ауасы мол жағалау аймақтарында.

Минералды майлы трансформаторлар неге әлі күнге дейін кеңінен қолданылады?

Минералды майлы трансформаторлар қол жетімді бағасымен және дәлелденген сенімділігімен ерекшеленеді, бірақ олар қауіпсіз және экологиялық таза альтернативалармен бәсекелестікке тап болуда.