Sifa za ubao wa kuinua umeme wenye mafuta kwa ajili ya mitandao ya umeme ni zipi?

Uumbaji wa Msingi na Mfumo wa Ukimbizi: Jinsi Mafuta na Selulosi Huwezesha Badiliko Salama la Umeme

Vipengele Muhimu vya Miundo: Msingi, Kawaida, Chumba, Hifadhi, na Relai ya Buchholz

Mabadilishaji yanayotumia mafuta yanategemea vitu vinne muhimu vinavyofanya kazi pamoja. Katika moyo wa mifumo haya kiko msingi unaoweza kuvuta nguvu, unaojengwa kwa mara nyingi ya sura ya silikon ya chuma. Kitu hiki kinatumia njia thabiti ya kupitia kwa nguvu za umeme kati ya sarafu kuu na sekondari. Sarafu hizo zenyewe zinajengwa kwa shaba au aliminiamu, na ni yale ambayo inaruhusu mchakato wa ubadilishaji wa voltage kupitia kiwango cha umeme. Baada ya vipengele vyote vimepangwa ndani ya chombo kilichofungwa cha sura kinachojaa mafuta ya dielektriki. Juu ya tanki kuu iko sehemu muhimu nyingine inayoitwa tanki ya kuhifadhi. Kazi yake ni rahisi lakini muhimu sana - inashughulikia kuongezeka na kupungua kwa mafuta wakati wa mabadiliko ya joto, ikibainisha shinikizo na kuzuia hewa isiyotakiwa kuingia. Na kisha kuna relai ya Buchholz, ambayo inafanya kama mfumo wa onyo la awali kwa matatizo yanayoweza kutokomeza. Wakati kitu chochote kimeshindwa ndani ya mabadilishaji - labda kuna tofauti ya kidogo, kupasuka, au hata mgawanyiko wa mafuta - kifaa hiki cha usalama kinaona gesi zilizozalishwa na kutoa arifa au kuvunja mwayo kabla jambo likipata kuwa mbaya sana.

Unganisha wa Maji ya Mafuta na Selulosi: Jukumu la Pili la Dielektriki na la Joto katika Kutegemezana kwa Muftari

Mabadilishaji yanayopewa mafuta yanategemea sana kazi ya kikundi kati ya mafuta ya kuzingatia na vituo vya selulosi vinavyotokana na vituo vya silaha. Vifaa vya karatasi na pressboard vinatumika kwa madhumuni mawili: vinaweka mambo yote pamoja kwa namna ya kisasa, vinawasha kupigana kati ya wayongozi, na kiasi kikubwa huzuia uvimbo wa umeme hata wakati wa joto lililobaki kwa takriban digrii 105. Mafuta ya madini huwasha kwenye vifaa hivi kama maji katika sponge, kukamilisha mapigo madogo na kuongeza uwezo wa mfumo mzima wa kushughulikia umeme kwa usalama. Majaribio ya maabara yanasaidia haya, ikionyesha kuboreshwa kwa takriban saba kumi ya upinzani wa voltage ikilinganishwa na selulosi iliyopasuka peke yake. Lakini jambo ambalo linafanya mafuta ya mabadilishaji kuwa halisi ni jukumu lake la kushtua. Takriban saba kumi ya joto lolote lililozalishwa na viungo na wayongozi vya mabadilishaji linachukuliwa na mafuta, ambayo kisha linachukua joto hilo hadi sehemu za radiator kwa njia rahisi ya mitambo ya convection. Uwezo wa kudhibiti joto unapokea mahitaji muhimu ya mabadilishaji ya kubaki yanayofanya kazi kwa ufanisi kwa muda mrefu bila kujipaka.

Mfumo huu wa kushirikiana unamzungumzia uendeshaji wa thabiti katika mazingira ya mzigo unaobadilika na husaidia moja kwa moja kwenye miaka ya huduma inayozidi miaka 30—ikuwekea ubora wa silaha ya mafuta-selulosi kama chanzo cha awali kwa sehemu za 85 za mistari ya nguvu ya umma kote ulimwenguni.

Vitengo vya Kupotosha (ONAN hadi OFWF): Kuhamishana Uwezo wa Joto la Mbao ya Mabadiliko na Mahitaji ya Mtandao

Kutoka Kupotosha Kwa Asili hadi Kupotosha Kwa Silaha: Kanuni za Utendaji na Maana kwa Uwezo wa Kusimamia Mzigo

Vipindi tofauti vya kuponyesha transformatari vinasisitiza jinsi joto linavyotolewa kutoka kwenye visingizio na viungo vyao, ambavyo kisha linathibitisha aina ya mzigo ambao wanaweza kusimamia salama na uwezo wao wa kufanya kazi. Chanzia ONAN kwanza (inamaanisha Mafuta Yanayochimuka Kibwana Hewa Inayopatikana Kibwana). Hii inafanya kazi kibwana kupitia mgandamizo ambapo mafuta yasiyofaa yanavyosogea juu kupitia vipaza kwenye vipaza vya baridi na kuborosho kibwana na hewa iliyozunguka. Inafanya kazi vizuri kwa transformatari ndogo au wastani chini ya takriban 20 MVA wakati mzigo unapobaki karibu sawa, ingawa haikutuliza mipaka sana tu kushughulikia mpito wa 120% wa uwezo kwa dakika 30 pekee kabla hatari ijitoke. Tunapowaka hatua tunajipata na ONAF (Mafuta Yanayochimuka Kibwana Hewa Inayosukumwa), ambayo inaweka vifurushi vya hewa ili kuongeza mtiririko wa hewa kwenye vipaza hivyo. Hii husaidia kuongeza ufanisi wa hamisha joto na kuwapa transformatari uwezo wa kufanya kazi kwa takriban 30% zaidi ya kiwango cha mara kwa mara, basi hutumika kawaida katika istilari za wastani. Kwenye mwisho wa hatua kuna mfumo wa OFWF (Mafuta Inayosukumwa Maji Inayosukumwa) ambayo husukuma mafuta kupitia vipanga vya baridi vilivyopangwa na maji, ikibali uwezo mkubwa hadi 500 MVA. Kinachowapeleka maarifa kuu kwa hivi ni uwezo wao wa kudumu wa mpito wa 150% kwa masaa kadhaa moja kwa moja, ambacho unatoa sababu ni sehemu muhimu katika sehemu muhimu za mitambo ya umeme. Jumla, mbinu hizi bora zaidi za kuponyesha zinapunguza joto la mashimo ya takriban 25%, ziwapatia transformatari uhamisho wa uzima kati ya 15 hadi 25% zaidi kuliko vitengo vike vya zamani vilivyotegemea kibwana teknolojia rahisi ya kuponyesha ONAN.

Uwezo wa Kuakomodi na Uwezo wa Kusimama Dhidi ya Mizinga Yote katika Njia za Kupotosha Joto

Ufanisi wa mifumo ya kuchanganya unabadilika sana kulingana na mahali ambapo yamewekwa. Kwa mfano, mifumo ya ONAN inategemea sana hewa ya nje, ambayo inaiwezesha kuwa haijafaa kwa maeneo yenye joto la juu sana. Wakati majoto yanapowaka zaidi ya digrii 40, mifumo haya mara nyingi inahitaji kuendesha kwa takriban asilimia 80 ya uwezo wake wa kawaida. Mambo yanatoa sura tofauti kwa mifumo ya ONAF. Vifurushi vyake vinavyobadilika kasi vinaacha takriban asilimia 95 ya upeo wake wa kupokea pamoja nao katika hali za moto kali za nyasi. Wakati huo huo, mifumo ya OFWF ina mfumo wa maji unaofunguka ambao hautengenezwa vibaya na unyevu, utini, au vitu vingine vinavyopatikana maeneo ya pwani au katika mazingira ya viwandani. Wakati wa matatizo ya umeme, vipengee vya ONAF vinaweza kusimamia mzigo wa asilimia 140 wa kawaida kwa muda wa saa mbili ikiwa vifurushi vinawashirikiwa kwa hatua. Mifumo ya OFWF inafanya kazi vizuri zaidi chini ya shinikizo fupi, ikifika hadi uwezo wa asilimia 160 kwa sababu inahamisha joto haraka zaidi. Ukarabati unakuwa ngumu zaidi kama vile kuchanganya huwa kinachukua hatua kubwa. ONAF inahitaji ukaguzi wa vifurushi hivi kila miezi mitatu, wakati OFWF inahitaji makusudi ya mara kwa mara kwa bomba na ubora wa maji. Bado, mifumo ya kuchanganya iliyosimamiwa inasimamia takriban asilimia 70 ya mapigilio yanayosababishwa na kupaka moto, kulingana na data ya sekta kutoka kwenye masomo ya IEEE.

Mifano ya Uundaji na Ulinganishi wa Matumizi: Muwalinzi wa Mafuta aina ya Core-Type vs Shell-Type

Kile kinachotofautisha aina ya core-type kutoka kwa shell-type ya muwalinzi wa mafuta ni kimsingi namna ambavyo mzunguko wake wa umeme unashikwa na maana yake kwa ajili ya kubadilishana kwa utendaji. Katika vitu vya aina ya core-type, sarawo yanazunguka mipaka ya chuma inayosimama ikiunda kichwa kinachoitwa njia futhi ya kuvutia wazi. Namna ambavyo hii inavunjwa huwezesha mafuta kupitia mfumo vizuri zaidi pia huwawezesha wafanyabiashara kufanya kazi kwa urahisi, jambo hilo linalofanya tuone hayo mara kwa mara katika mazingira ya shinikizo la juu kama vile mitandao ya 220 hadi 400 kV ambapo muhimu zaidi ni kudumisha baridi na udhibiti wa gharama. Aina hizi za core-type zinapokea mamlaka wakati kunatumia mifumo kubwa ya nguvu zaidi ya 500 MVA kwa sababu zinasimama vizuri na zinajirumu kwa njia zote za kupatia baridi zenye tayari leo.

Katika muhamishaji aina ya kapuni, uwindu unaowekwa ndani ya kapuni kielelezo cha kidoleo kinachofanya mfumo uliojaa vibaya pamoja na uvimbaji wa magnetic. Ni jinsi ambavyo haya mifumo inapunguza uvanyiko wa flux na kuwawezesha kupigana vizuri zaidi wakati kuna ongezeko kubwa la sasa linapotiririka kupitia kusudiwa vipindi vya makosa. Uwezo huu unahusu mengi mahali kama vile vifurnasi vya arch au vituo vya umeme ambavyo tunaona karibu na mitambo ya reli. Hakika, aina za kapuni hazipatii bei kubwa kuanzia na zinaweza kuwa ngumu kuzilinda baridi vizuri, lakini zinashughulikia vipasuo vya pumzi kwa njia bora kuliko chaguo lingine pamoja na kuundia kelele kidogo cha electromagnetic pia. Kwa shughuli nyingi za viwanda, uzembezi huu ziada unafanya tofauti kubwa ingawa inamaanisha kulipa kidogo zaidi mwanzoni na kukabiliana na changamoto fulani za kupomaliza kwa njia.

Kutoa na kupokea: Kwa Nini Muhamishaji Inayopakwa Kwenye Mafuta Huongozaje Mitaro ya Voltage ya Juu—na Mahali Anapaswa Kubadilishwa

Mambo Bora Yamejulikana: Ufanisi, Umri Mrefu wa Huduma, na Ubora wa Gharama wa Mabadiliko ya HV

Kama hutakuwahi kuhusu usambazaji wa voltage ya juu, mistari ya mabadilishaji iliyozimwa katika mafuta bado inaweka standadi kwa sababu inatoa kitu maalum ambacho husimama vizuri kutokana na ufanisi wake, umbo la maisha, na ufanisi wa gharama jumla kwa muda. Wakati yanapowekwa mzigo unaofaa, tarakimu hizi mapya zinaweza kuwa na potevu za mzigo kamili chini ya takriban asilimia 0.3, ambazo zinashinda njia mbadala za aina ya kuvua kila kiwango kilichopita kilovolti 100. Kitu kinachowafanya wafanye kazi vizuri ni mfumo wake wa insulasi ya selulosi ya mafuta. Mpangilio huu unawawezesha kufanya kazi baridi hata chini ya shinikizo na kushughulikia shinikizo la umeme vizuri. Watengenezaji wengi wanahakikisha kwamba maisha ya huduma yanasonga zaidi ya miaka 40 sasa, karibu mara mbili ya ile tunayoiangalia kutoka kwa vituo vya aina ya kuvua vilivyowekwa mitandani kubwa. Kutokana na upande wa madarasa ya nguvu, aina hii ya nguvu inayobaki inamaanisha uokoezi wa takriban asilimia 30 katika gharama jumla kwa megavolti ampere kote kwenye maisha yake. Kwa hiyo ndio sababu makampuni mengi ya nguvu yanavyotumia mistari ya mabadilishaji iliyojaa mafuta kwa mistari muhimu ya usambazaji wa umbali mrefu ambapo kuna nguvu iliyosimamana bila mvuto inamaanisha.

Mazingira Muhimu: Hatari ya Moto, Uwepo wa Unyevu, na Ufuatilio wa Mazingira

Mabadilishaji yanayopewa mafuta yanatoa faida nyingi lakini pia yanazo hatari ambazo zinahitaji usimamizi wa makini. Mafuta ya dielectric yanavyo ndani yanaweza kuchoma ikiwa kitu chochote kinachotokea, ambacho kunawezesha viwango vya NFPA 850 kuwa muhimu sana. Wanafanyikazi lazima wajumuisha vitu kama vile madaraja ya moto karibu na vifaa, maeneo ya kuzuia ufanisi, na mifumo ya kutambua gesi ambayo inawashirikia alama za hasara unapojitokeza tatizo. Tatizo moja kubwa ambalo wataalamu wanaliona mara kwa mara ni unyevu unaingia katika mfumo. Ikiwa hautengenezwa, unyevu huu unaweza kupunguza uwezo wa mafuta kuzingatia vizuri kwa takriban asilimia 15 hadi 20 kila mwaka, kusababisha vyanzo vya selulosi vikaukau haraka kuliko kawaida. Kwa hiyo, vipimbi vilivyo fungwa na vipumziko vya gesi vya silika vinawezesha kudumisha hali ngumu. Sheria za mazingira kutoka kwa mashirika kama EPA pia hunajaza jukumu hapa, hasa kuhusu aina ya maji yanayotumika na jinsi ya kuzuia maporomoko wakati wa kazi za matengenezo. Kuunganisha hatua hizo zote za upole pamoja na ukaguzi wa mafuta kila wakati, majaribio ya kuchunguza gesi iliyotolewa, na valve za kurekebisha shinikizo zilizowekwa kwa ufasaha husaidia sana. Utafiti umebainisha kwamba njia kamili kama hii inaweza kupunguza vibadilishaji visivyotarajiwa kwa takriban theluthi mbili, ambapo huendeleza utendaji bila shida wakati wa kuhakikisha usalama wa wafanyakazi kote.

Sehemu ya Maswali yanayotofikiwa

Buchholz relay inaonesha jinsi gani kutosaidia kuzuia uharibifu wa transformer?

Buchholz relay inatumika kama mfumo wa onyozi mapema kwa kutambua gesi zilizotokana na matatizo kama vile tofauti ya sehemu au ugawaji wa mafuta ndani ya transformer. Inatumia arifa au kuvuruga mwayo ili kuzuia vifo vikubwa.

Kwa nini cellulose ni muhimu katika transformers?

Cellulose inafanya kazi nyingi, ikiwajumuisha kushikilia vipengele kwa njia ya kiunganishi, kugawanya viwango kimantiki, na kupinga uvimbo wa umeme, hasa wakati unapobakiwa chini ya joto.

Tofauti kati ya core-type na shell-type transformers ni zipi?

Core-type transformers zina winding zinazozunguka karatasi za chuma zenye uwezo wa kuwasha kwenye magnetic path wazi na kuponyesha ufanisi wa kuponya. Shell-type transformers zina winding ndani ya kabati la chuma, kinachotolea udhibiti bora wa uvimbo na upinzani wa short circuit.

Vipindi gani vya kuponya vinatumika kwa ajili ya transformers, na kwa nini vinahusika?

Vipindi vya kuponya kama ONAN, ONAF, na OFWF vinatumika kudhibiti moto unaoenea katika mistari ya sasa. Vinaweza kuathiri uwezo wa uzalishaji, uwezo wa kufanya kazi kwa njia mbalimbali, na umbo la maisha kwa kupunguza joto la eneo la juu na kuboresha ufanisi wa kuponya.

Ni uponyaji gani kinapaswa kuchukuliwa kupunguza hatari za moto na unyevu katika mistari ya sasa inayotumia mafuta?

Uponyaji ni kufuata viwango vya usalama dhidi ya moto, kutumia maeneo yenye uwezo wa kuzuia kuchemka, kusakinisha mitambo ya kugundua gesi, kufunga vipimbi vya hifadhi, kutumia vipowapi vya silica gel, na kufanya magazijoto ya mara kwa mara ili kuzuia hatari za unyevu na moto.