Quvvat tizimlari uchun mo'ynali transformatorlarning xususiyatlari qanday?

Asosiy tuzilma va izolyatsiya tizimi: Moy va selyuloza qanday qilib ishonchli quvvat o'zgartirishni ta'minlaydi

Asosiy konstruktiv komponentlar: Yadro, chulg'amalar, rezervuar, konservator va Buxholz rele

Moy bilan to'ldirilgan transformatorlar besh asosiy qismning birgalikdagi ishlashiga bog'liq. Bu tizimlarning asosida, odatda silikon po'latning qatlamlaridan tayyorlangan magnit yadrosi joylashgan. Bu komponent birinchi va ikkinchi chulg'amalar orasida magnit oqim uchun samarali yo'l yaratadi. O'z navbatida, ushbu chulg'amalar odatda mis yoki alyuminiydan tayyorlanadi va elektromagnit induksiya orqali kuchlanishni almashtirish jarayonini amalga oshirish imkonini beradi. Barcha ushbu komponentlar dielektrik moy bilan to'ldirilgan germetik po'lat idish ichida joylashgan. Asosiy rezervuar ustida yana bir muhim qism — konservator rezervuari joylashgan. Uning vazifasi juda oddiy, lekin muhim: harorat o'zgarishi bilan moyning kengayishi va qisilishini boshqarish, bosimni barqaror saqlash hamda havo kirib ketishining oldini olish. Shuningdek, potentsial muammolarga nisbatan erta ogohlantiruvchi tizim sifatida ishlovchi Buxholts releysi ham mavjud. Agar transformator ichida nima-dir noto'g'ri bo'lib bersa — masalan, qisman chiqish, elektr yoyi yoki hatto moyning parchalanishi sodir bo'lsa — bu xavfsizlik qurilmasi hosil bo'lgan gazlarni aniqlab, voqeaga aylanishdan oldin ogohlantirish xabarlarini yuboradi yoki zanjirni uzadi.

Moy–selljuloza sinergetikasi: Transformator ishonchliligida ikki tomonlama dielektrik va issiqlik funksiyalari

Moy bilan to'ldirilgan transformatorlarda izolyatsiya qiluvchi moy hamda selyulozaga asoslangan qattiq izolyatsiya materiallari o'rtasidagi hamkorlik muhim rol o'ynaydi. Qog'oz va pressbord komponentlari bir nechta vazifalarni bajaradi: ular barcha tuzilmalarni mexanik jihatdan bir butun qilib ushlab turadi, o'tkazgichlarni fizik jihatdan alohida saqlaydi va hatto doimiy ravishda 105 gradus Selsiy haroratga ta'sir etilayotgan paytda ham elektr uzilishiga tabiiy ravishda qarshilik ko'rsatadi. Minerallik moy bu materiallarga suv spung'ga singanidek singib, maydaroq bo'shliqlarni to'ldiradi hamda butun tizimning elektr xavfsizligini saqlash qobiliyatini oshiradi. Laboratoriya sinovlari shuni tasdiqlaydi: nam selyuloza materialiga nisbatan kuchlanishga chidamlilik deyarli uchdan ikki baravar yaxshilanadi. Biroq, transformator moyining asl qiymatini uning sovutishdagi roli tashkil qiladi. Transformator yadrolari hamda chulg'amalarning hosil qilayotgan issiqligining deyarli yetti o'ndan bari moy tomonidan so'rilib olinadi, so'ngra oddiy konveksiya oqimlari orqali radiator bo'limlariga olib ketiladi. Aynan shu issiqlikni boshqarish qobiliyati transformatorlarning uzoq muddat isishi davomida isib ketmasdan ishonchli foydalanish imkonini beradi.

Bu simbiotik tizim dinamik yuklamalar sharoitida barqaror ishlashni ta'minlaydi hamda xizmat ko'rsatish muddati 30 yildan ortiq bo'lishiga bevosita hissa qo'shadi — shu tufayli moy-selyuloza izolyatsiyasi global miqyosda kuchli elektr transformatorlarning 85% uchun standartga aylandi.

Sovutish klasslari (ONAN dan OFWF gacha): Transformatorning issiqlik ishlashini tarmoq ehtiyojlariga moslashtirish

Tabiiy sovutishdan majburiy sovutishgacha: Ishlatish tamoyillari va yuk ko'rsatkichlari oqibatlari

Transformatorlarning turli sovutish klasslari asosan ularning ichidagi yadrolar va o'ramlardan issiqlik qanday olib tashlanishini ko'rsatadi, bu esa transformatorlarning xavfsiz ishlashi va operatsion jihatdan qanchalik moslashuvchanligini belgilaydi. Avval ONAN ni ko'rib chiqing (bu — 'Oil Natural Air Natural' ya'ni 'Mozor moyi tabiiy havo bilan sovutiladi'). Bu usul konveksiya orqali passiv ravishda ishlaydi: issiq moy trubkalar orqali radiatorlarga ko'tariladi va atrof-muhit havosi tomonidan tabiiy ravishda sovutiladi. Bu taxminan 20 MVA gacha bo'lgan kichik yoki o'rta hajmli transformatorlar uchun doimiy yuklama sharoitida yaxshi ishlaydi, garchi ortiqcha yuklamalarga deyarli chidamli bo'lmasa ham — xavfsizlik chegarasini oshirmaslik uchun maksimal 30 daqiqa davomida faqat 120% quvvatgacha ishlata oladi. Keyingi bosqichga ONAF (Oil Natural Air Forced — 'Mozor moyi, majburiy havo bilan sovutiladi') kiradi, bu yerda radiatorlarda havo oqimini oshirish uchun ventilyatorlar qo'llaniladi. Bu issiqlik uzatish jarayonini ancha samarali qiladi va transformatorlarning uzluksiz ishlash quvvatini taxminan 30% ga oshiradi, shu sababli ham o'rta hajmli elektr podstansiyalarida keng tarqalgan. Eng yuqori darajada OFWF (Oil Forced Water Forced — 'Majburiy aylanuvchi moy, suv bilan sovutiladigan' ) tizimlari mavjud bo'lib, unda tashqi sovutish almashinuvchilarida suv bilan sovutiladigan moy nasos orqali o'tkaziladi va 500 MVA gacha bo'lgan katta quvvatlarni ta'minlay oladi. Ularning ajoyib tomoni bir necha soat davomida 150% gacha bo'lgan ortiqcha yuklamalarga chidashi mumkin, shu sababli ham elektr tarmog'ining asosiy qismlarida juda muhim ahamiyatga ega. Umuman olganda, ushbu yanada takomillashtirilgan sovutish usullari issiq nuqtalarning haroratini taxminan 25% pasaytiradi va faqat oddiy ONAN sovutishga tayanadigan eski modellar bilan solishtirganda transformatorlarning foydalanish muddatini 15 dan 25% gacha uzaytiradi.

Sovutish usullari bo'yicha atrof-muhit moslashuvchanligi va ortiqcha yuklamaga chidamlilik

Sovutish tizimlarining samaradorligi ular o'rnatilgan joyga qarab sezilarli darajada o'zgaradi. Masalan, ONAN tizimlari tashqi havoga kuchliroq bog'liq bo'lib, ularni juda issiq hududlarda foydalanish uchun kamroq mos qiladi. Harorat 40 gradus Celsiydan yuqori ko'tarilganda, bu tizimlar odatda normal quvvatlarining taxminan 80% da ishlashi kerak bo'ladi. Boshqacha gapirganda, ONAF tizimlari esa boshqacha ko'rinadi. O'zgaruvchan tezlikdagi ventilyatorlari juda issiq cho'l sharoitida ham reytingdagi chiqish quvvatining taxminan 95% atrofida saqlay oladi. Shu bilan birga, OFWF tizimlarida nam, chang yoki sohil mintaqalari yoki sanoat korxonalari atrofida havo bilan aralashadigan boshqa moddalardan ta'sirlanmaydigan yopiq tsiklli suv tizimi mavjud. Elektr tarmog'idagi nosozliklar paytida, ventilyatorlar bosqichma-bosqich yoqilgan taqdirda, ONAF bloklari ikki soat davomida normal yuklamani 140% gacha barqaror ushlab turishi mumkin. OFWF tizimlari esa qisqa muddatli kuchlanish ostida haqiqatan ham yaxshiroq ishlaydi, chunki ular issiqlikni tezroq chiqarib tashlaydi va quvvatini 160% gacha oshirishi mumkin. Sovutish qattiqroq bo'lgani sari texnik xizmat ko'rsatish biroz qiyinlashadi. ONAF har uch oyda ventilyatorlarni tekshirishni talab qiladi, OFWF esa nasoslarga doimiy e'tibor qaratishni va suv sifatini nazorat qilishni talab qiladi. Bunday qilib, ahamiyatli ma'lumotlarga ko'ra, majburiy sovutish tizimlari IEEE tadqiqotlarida keltirilgan sanoat ma'lumotlariga asosan, qizib ketish tufayli vujudga keladigan uzil-kesilishlarning taxminan 70% ini to'xtatadi.

Konstruktiv variantlar va qo'llanilish mosligi: Yadro turidagi va o'ramli turdagi moyli transformatorlar

Yadrosimon yoki o'ramli turdagi moyli transformatorlarni farqlaydigan asosiy jihat — ularning magnit zanjirlarining shakllanishi hamda ishlashdagi farqlardir. Yadroli modellarda o'ramlar vertikal po'lat plastinalar atrofida joylashadi, bu esa ochiq magnit yo'l hosil qiladi. Bu tartib moyning tizim orqali harakatlanishiga yaxshiroq yordam beradi hamda ishlab chiqarishni osonlashtiradi, shu sababli ham bunday transformatorlar sovutishni ta'minlash va xarajatlarni boshqarish muhim bo'lgan 220 dan 400 kV gacha bo'lgan kuchli tok tarmoqlarida keng qo'llaniladi. Ushbu yadroli turlar hajmi juda katta, ya'ni 500 MVA dan yuqori quvvatli tizimlarda afzal ko'riladi, chunki ular hozirda mavjud bo'lgan turli xil sovutish usullari bilan yaxshi ishlaydi va kengaytirish imkoniyati ham yaxshi.

Parda turdagi transformatorlarda chulg'amlar aslida magnit ekranlash bilan birga juda zich to'plam hosil qiluvchi ko'p tarmoqli po'lat parda ichiga o'ralgan. Bu shakllantirishlarning ajoyib tomoni shundaki, ular qanchalik yaxshi bo'shashgan oqimlarni kamaytiradi va nosozliklar paytida ulardan katta tok oqimi o'tganda yanada barqaror turishini ta'minlaydi. Bunday mustahkamlik elektr duvallari yoki temir yo'l tizimlaridagi tortish shoxobchalari kabi joylarda ayniqsa muhim. Albatta, parda turdagi transformatorlar boshlang'ichda ko'proq pul talab qiladi va ularni to'g'ri sovutilishi biroz qiyin bo'lishi mumkin, lekin ular boshqa variantlarga qaraganda qisqa tutashuvlarga ancha yaxshiroq duch keladi va kamroq elektromagnit shovqin ham yaratadi. Ko'pgina sanoat korxonalari uchun bu qo'shimcha chidamlilik hamma narsani o'zgartiradi, hatto boshida biroz ko'proq to'lov qilish kerak bo'lsa ham va sovutish bo'yicha ba'zi muammolar bilan duch kelish kerak bo'lsa ham.

Operatsion xarajatlar: Nima uchun moyli transformatorlar yuqori kuchlanishli tarmoqlarda yaxshiroq ishlaydi — va ularning kamchiliklarini qanday bartaraf etish kerak

Ishonchli afzalliklar: YYu o'zgartirishning samaradorligi, uzoq xizmat muddati va arzon narxi

Yuqori kuchlanishli uzatishda, moyli transformatorlar hali ham standart hisoblanadi, chunki ular samaradorlik, xizmat muddati va umumiy xarajatlarning samaradorligini uzoq muddat birlashtirganda alohida afzalliklarga ega. To'g'ri yuklanganda, ushbu yangi modellar aslida to'liq yuklama yo'qotishi 0,3% atrofida bo'lib, 100 kilovoltning yuqorisidagi barcha quruq turdagi variantlarni o'tkazib yuboradi. Ular shu darajada yaxshi ishlashiga sabab — moyli selyuloz izolyatsiya tizimi. Bu sovutilishni hatto kuchli yuklamalarda ham saqlaydi va elektr ta'siriga yaxshi chidamli. Aksariyat ishlab chiqaruvchilar hozirda xizmat muddati 40 yildan oshganini da'vo qilishmoqda, bu esa katta tarmoqlarga o'rnatilgan quruq turdagi birliklarga qaraganda taxminan ikki baravar ko'p. Foydalanuvchi nuqtai nazaridan, bunday uzoq muddat foydalanish transformatorning butun foydalanish muddati davomida har bir megavolt amper uchun umumiy xarajatlarni taxminan 30% tejashni anglatadi. Shu sababli ham aksariyat elektr kompaniyalari uzluksiz elektr ta'minoti uzilishsiz yetkaziladigan tanlovli uzun masofali uzatish liniyalari uchun aynan moyli transformatorlarni tanlashadi.

Muhim jihatlar: Yondirish xavfi, namlikka sezgirlik va atrof-muhit talablariga rioya qilish

Moy bilan to'ldirilgan transformatorlar ko'plab afzalliklarni taklif etadi, lekin ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan xavflarni ham o'z ichiga oladi. Ichidagi dielektrik moy biror narsa noto'g'ri ketganda olovlanishi mumkin, shu sababli NFPA 850 standartlariga amal qilish juda muhim ahamiyat kasb etadi. O'rnatuvchilar uskunalar atrofida yong'in devorlari, mos tarkibga ega bo'lgan saqlash maydonlari hamda muammolar boshlanayotganda ogohlantirish signallarini yoqib yuboradigan gazni aniqlash tizimlari kabi elementlarni joriy etishlari kerak. Texniklar muntazam uchratadigan katta muammo — tizimga namlikning kirib ketishidir. Nazorat qilinmasa, bu namlik har yili izolyatsiya qilishdagi moyning qobiliyatini taxminan 15 dan 20 foizgacha pasaytiradi va selljyuloza materiallarining odatdagidan tezroq parchalanishiga olib keladi. Shu sababli maxfiy rezervuarlar hamda silikagel nafas olish qurilmalari narsalarni quruq saqlashda haqiqatan ham muhim ahamiyatga ega. EPA kabi agentliklardan chiqarilgan ekologik qoidalar ham aynan qanday suyuqliklardan foydalanilishi va ta'mirlash ishlari davomida suyuqlik quyilishlarini qanday saqlash kerakligi jihatidan ahamiyatli rol o'ynaydi. Barcha ushbu choralar — muntazam moy tekshiruvlari, eritilgan gaz tahlili testlari hamda to'g'ri sozlangan bosimni tushirish klapanlari bilan birlashtirilganda katta farq hosil qiladi. O'tkazilgan tadqiqotlar shunday barcha tomonlama yondashuvlar kutulmagan to'xtashlarni taxminan ikki uchdan birga kamaytirishini, operatsiyalarni silliq bajarilishini ta'minlash hamda barcha xodimlarning xavfsizligini saqlashini ko'rsatadi.

Savollar boʻlimi

Buxholz releysiz transformatorlarning ishdan chiqishini qanday oldini oladi?

Buxholz releysi transformator ichida chastichli chiqish yoki moyning parchalanishi kabi potentsial muammolardan hosil bo'ladigan gazlarni aniqlash orqali erta ogohlantirish tizimi sifatida xizmat qiladi. U asosiy nosozliklarni oldini olish uchun ogohlantirish xabarlarini yuboradi yoki zanjirlarni uzadi.

Transformatorlarda selyuloza nima uchun muhim?

Selyuloza mexanik jihatdan komponentlarni bir-biriga mahkamlab turish, o'tkazgichlarni jismonan ajratish hamda issiqlik ta'sirida elektr uzilishiga qarshilik ko'rsatish kabi bir nechta maqsadlarga xizmat qiladi.

Yadro turidagi va panjara turidagi transformatorlar o'rtasidagi farq nima?

Yadro turidagi transformatorlarning o'ramlari vertikal po'lat plastinalar atrofini o'rab turadi, bu esa ochiq magnit yo'lni va samarali sovutishni ta'minlaydi. Panjara turidagi transformatorlarning o'ramlari po'lat korpus ichida joylashgan bo'lib, bu esa sizib chiqayotgan magnit oqimni boshqarishda va qisqa tutashuvga qarshilikda yaxshiroq natija beradi.

Transformatorlar uchun qanday sovutish klasslaridan foydalaniladi va ular nega muhim?

ONAN, ONAF va OFWF kabi sovutilish klasslari transformatorlarda issiqlik tarqalishini boshqarish uchun ishlatiladi. Ular issiq nuqtalar haroratini kamaytirish va sovutilish samaradorligini oshirish orqali yuklama quvvati, operatsion moslashuvchanlik va xizmat muddatiga ta'sir qiladi.

Moyli transformatorlarda yong'in va namlik xavflarini kamaytirish uchun qanday choralar ko'rilishi kerak?

Choralar orasiga yong'in xavfsizligi standartlariga amal qilish, o'rab tura oladigan maydonlardan foydalanish, gazni aniqlash tizimlarini o'rnatish, muhofazalarni germetik qoplash, kvars gelidan foydalanish hamda namlik va yong'in bilan bog'liq xavflarni oldini olish maqsadida muntazam texnik tekshiruv o'tkazish kiradi.