Μετατροπέας κατανομής γεμισμένος με λιπαρό ελαίωμα

Γιατί Λάδι Ορυκτών;
Όπως ίσως ήδη γνωρίζετε, οι μετασχηματιστές κατανομής που είναι γεμάτοι με λάδι ορυκτών είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος μετασχηματιστών κατανομής. Αποτελούν έναν από τους πιο σημαντικούς συνιστώντες και μπορούν να βρεθούν σε ηλεκτρικά συστήματα εφοδιασμού σε όλο τον κόσμο.

Παρόλο που το απομονωτικό λάδι είναι πυρήν, η αξιοπιστία των μετασχηματιστών εντοπισμένων σε λάδι έχει αποδειχθεί καλά μετά από πολλά χρόνια σε συστήματα εφοδιασμού ρεύματος όπου η εγγύηση ενός ασφαλούς εφοδιασμού είναι τεράστιας σημασίας.

Ωστόσο, το λάδι ορυκτών είναι πυρήν. Ενώ οι περισσότερες παραβιάσεις στις στροφές ενός μετασχηματιστή συνήθως αποτελούν τίποτα περισσότερο από μια απορροή λαδιού, η φωτιά είναι δυνατή, ειδικά όταν δημιουργείται ένας ηλεκτρικός τόξος κάτω από την επιφάνεια του λαδιού.

Σε τέτοιες περιπτώσεις, συχνά επιλέγεται για εγκατάσταση ένας μετασχηματιστής ξηρού τύπου ή ένας μετασχηματιστής γεμάτος με υγρό υψηλού σημείου φωτιάς. Η ακεραιότητα του συστήματος απομόνωσης ενός μετασχηματιστή εντοπισμένου σε λάδι εξαρτάται, μερικώς, από την κατάσταση του λαδιού. Σε περισσότερα εγκατεστημένα δίκτυα εφοδιασμού ρεύματος σε όλο τον κόσμο, έχει γίνει κοινή πρακτική να επιτρέπεται στους μετασχηματιστές να "αναπνέουν" φυσικά καθώς το απομονωτικό υγρό επεκτείνεται και συρρικνώνεται με το φορτίο.

Ωστόσο, έχει επίσης αναγνωριστεί ότι η εφαρμογή κάποιου είδους συστήματος προστασίας για να προληφθεί η μόλυνση του απομονωτικού υγρού από αέρια ρυπαντικά προσφέρει το πλεονέκτημα μιας μεγαλύτερης διάρκειας ζωής της απομόνωσης, ειδικά όταν τα παράγοντα φορτίου είναι υψηλά.

Για τους περισσότερους μετασχηματιστές κατανομής κάτω των 500 kVA που εγκαταστάνονται στις μετρικές ζώνες του κόσμου, το απλούστερο αλλά εξίσου αρκετό σύστημα προστασίας λαδιού είναι ένας αποξηραντικός αναπνευστής με σίλικα-γέλ.

Κατά τη διάρκεια συνθηκών μειωμένου φορτίου, ο αέρας που εισέρχεται στην δεξαμενή του μετασχηματιστή πρώτα περνάει μέσα από ένα λουτρό λαδιού για να φιλτράρει τα στερεά ρυπαντικά. Στη συνέχεια, περνάει μέσα από τα κρύσταλλα σίλικα-γέλ, τα οποία αποτελεσματικά απομακρύνουν την υγρασία.

Ο πιο συνηθισμένος τύπος συστήματος προστασίας λαδιού πιθανώς περιλαμβάνει ένα αποθετήριο ή ένα διευρυμένο δοχείο. Αυτή η διάταξη περιλαμβάνει έναν συλλέκτη που καταλαμβάνει τα περισσότερα αέρια ρυπαντικά (όπως φαίνεται στο Σχήμα 1 παραπάνω).

Ο πιο απλός τρόπος για να προληφθεί η μόλυνση του λαδιού είναι να σφραγίσετε την δεξαμενή από τον εξωτερικό αέρα και να την σχεδιάσετε ώστε να αντέχει τις πιέσεις που παράγονται από το επεκταμένο υγρό ψύξης (Σχήμα 2). Λόγω της διαλυτότητας του αερίου στο λάδι, αυτές οι πιέσεις παραμένουν σχετικά χαμηλές και σπάνια υπερβαίνουν τα 0.43 kg/cm² υπό σταθερές συνθήκες φορτίου.

Η εμφάνιση ειδικού μηχανισμού που αυτόματα τρίχει και συγκολλά χάλυβα σε βαθιά πλευρικά κύματα για τη δημιουργία των πλευρών της δεξαμενής του μετασχηματιστή έχει καταστήσει τις δεξαμενές με πλευρικά κύματα πιο οικονομικές. Τα πλάκες χάλυβα συνήθως είναι από 1.2 έως 1.5 mm πάχους, αποτελώντας μια δεξαμενή που είναι ταυτόχρονα ελαφρινή και κομψή. Η μηχανική της δύναμη προέρχεται από τα στενά, βαθιά πλευρικά κύματα.

Οι πλάκες χάλυβα με πλάτος μέχρι 2000 mm και βάθος 400 mm επιτρέπουν την ψύξη μετασχηματιστών με ιπποδυνάμεια μέχρι 5000 kVA με αυτόν τον τρόπο. Ωστόσο, η συνηθισμένη εφαρμογή τους είναι σε μετασχηματιστές κατανομής με ιπποδυνάμεια μέχρι 1600 kVA.

Η ευελιξία των πλευρικών πάνελ έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη της σχεδίασης της πλήρως σφραγισμένης δεξαμενής με πλευρικά κύματα. Σε αυτή τη σχεδίαση, η δεξαμενή είναι πλήρως γεμάτη, και η επέκταση του υγρού αντιμετωπίζεται από την ευελιξία των τειχών της δεξαμενής. Το υγρό μέσα στη δεξαμενή δεν έχει επαφή με την ατμόσφαιρα, το οποίο βοηθά στη διατήρηση του συστήματος απομόνωσης του μετασχηματιστή και μειώνει τις απαιτήσεις συντήρησης.

Οι σχεδιασμοί δεξαμενών μετασχηματιστών με πλευρικά κύματα χρησιμοποιούνται για πάνω από 30 χρόνια και τώρα αναγνωρίζονται ως μια αξιόπιστη μέθοδος κατασκευής δεξαμενών.