چهارده اقدام برای بهبود کیفیت ترانسفورماتور توزیع
۱. نیازمندیهای طراحی برای بهبود توان تحمل کوتاهمداری ترانسفورماتور
ترانسفورماتورهای توزیع باید طراحی شوند تا جریانهای کوتاهمداری متقارن (جریان پایدار حرارتی) را در ۱/۱ برابر جریان در بدترین شرایط کوتاهمداری سهفازی تحمل کنند. جریان کوتاهمداری اوج (جریان پایدار دینامیکی) باید برای ۱/۰۵ برابر جریان در زمان وقوع کوتاهمداری در لحظه ولتاژ صفر (ضریب جریان اوج حداکثر) طراحی شود. براساس این محاسبات، نیروهای مکانیکی کوتاهمداری روی تمامی اجزای ساختاری (سیمپیچها، هسته، قطعات عایق، قطعات فشارده، ظرف، و غیره) میتوانند با حاشیههای طراحی کافی تعیین شوند.
توجه: شکستهای رایجترین در بررسیهای تصادفی مربوط به توان تحمل کوتاهمداری، افزایش دما و تلفات بار است. حل این سه مسئله کلید بهبود کیفیت محصول است.
۲. بهینهسازی طراحی تخلیه گرما برای ترانسفورماتورهای غوطهور در روغن
اطمینان حاصل کنید که افزایش دمای طراحی شده سیمپیچها و سطح روغن حداقل ۵ کلوین کمتر از نیازمندیهای قراردادی باشد. مشخصات و تعداد رادیاتورها یا پنلهای موجدار باید شامل حاشیههای کافی باشد. طراحی مجرای روغن باید موقعیت مجرای روغن را به طور منطقی تنظیم کند، تعداد مناسبی از نوارهای پشتیبانی را تعیین کند، عرض مجرای روغن را افزایش دهد و مناطق ثابت روغن در داخل تجمع هسته را به حداقل برساند. طراحی تخلیه گرما باید همچنین تأثیرات جامع بر توان تحمل کوتاهمداری، عایق و پارامترهای دیگر را در نظر بگیرد.
توجه: حجم ظرف ترانسفورماتور، چگالی جریان سیمپیچ، روشها و لایههای پیچش عایق و مساحت خنکسازی رادیاتور عوامل اصلی تأثیرگذار بر افزایش دما هستند.
۳. بهینهسازی طراحی ترانسفورماتور خشک
برای بهبود توان تحمل کوتاهمداری ترانسفورماتورهای خشک، باید حداقل ۴ نقطه پشتیبانی مؤثر بین سیمپیچ فشار پایین و هسته وجود داشته باشد. بلوکهای فشار بالا و پایین باید عملکرد جایگذاری داشته باشند تا جابجایی سیمپیچ را جلوگیری کنند. برای کنترل تخلیه بخشی در ترانسفورماتورهای خشک، طراحی شدت میدان بین لایهها نباید بیش از ۲۰۰۰ وول بر میلیمتر باشد.
۴. بهینهسازی طراحی ترانسفورماتور با هسته آلیاژی آمورف
برای هستههای آلیاژی آمورف، مواد باند با چگالی مغناطیسی اشباع بالا باید اولویت داده شوند در حالی که ضریب تلفات هسته نیز مطابق نیازمندیهای طراحی باشد. استوانههای فیبر شیشهای اپوکسی باید بین سیمپیچ فشار پایین و هسته آمورف اضافه شوند تا مقاومت ساختاری سیمپیچ را افزایش دهند و نیروهای تغییر شکل روی هسته آمورف را کاهش دهند. طراحی باید تفاوتهای بیش از حد بین محور بلند و کوتاه سیمپیچهای فشار پایین را جلوگیری کند.
توجه: هر چه شکل سیمپیچ از دایرهای فاصله گرفته در ترانسفورماتورهای با هسته آلیاژی آمورف، بیشتر میشود آسانتر تغییر شکل در حین آزمون مییابد که احتمال فشرده شدن هسته آمورف را افزایش میدهد.
۵. رعایت دقیق طراحیهای ترانسفورماتور که توسط گزارشهای آزمون نوعی اعتبار یافتهاند
چه با استفاده از نقشههای طراحی خود سازنده یا طراحیهای وارداتی، قبل از تولید انبوه باید نمونههای نخستین تولید شده و گزارشهای آزمون نوعی به دست آید. مدلهای تولیدی باید با نقشهها و پارامترهای فنی نمونههای آزمون شده مطابقت داشته باشند؛ در غیر این صورت، باید محاسبات مجدد و تأیید انجام شود.
توجه: برای نقشههای طراحی جدید، سازندگان ممکن است درک کافی از نیازمندیهای کنترل فرآیند نداشته باشند و باید ابتدا تولید آزمایشی انجام دهند.
۶. تقویت کنترل انتخاب مواد اولیه کلیدی
۶.۱ سیمپیچهای فشار بالا
سیمهای مسی نیمهسخت باید اولویت داده شوند. مشخصات مناسب سیم الکترومغناطیسی باید انتخاب شود تا تلفات گردابهای درون هادیها را کاهش دهد. مقاومت الکتریکی هادی باید با حاشیههای کافی مطابق نیازمندیهای طراحی باشد. سیمپیچهای فشار پایین بهتر است با فویل مسی پیچش داده شوند.
۶.۲ عایق بین لایهها
کاغذ چسبنده الیاف بزرگ الماسی یا مواد معادل باید استفاده شود، به طور صحیح خشک و گرم شود. نباید از کاغذ کابل عادی استفاده شود.
۶.۳ مجراهای روغن
نوارهای پشتیبانی لایهای با چگالی بالا باید برای مجراهای روغن استفاده شود. نباید از مجراهای روغن موجدار استفاده شود.
۷. تقویت بازرسی ورودی مواد اولیه کلیدی
۷.۱ سیم الکترومغناطیسی
در زمان ورود، نمونههایی از سیم الکترومغناطیسی باید برای قطر سیم، تحمل ولتاژ سیم لایهای، مقاومت الکتریکی، ضخامت لایه و چسبندگی لایه برای اطمینان از عملکرد الکتریکی و مکانیکی نمونهبرداری شوند.
۷.۲ روغن ترانسفورماتور
روغن ترانسفورماتور باید در زمان ورود به مجموعه تحلیل شیمیایی شود.
۷.۳ نوارهای آلیاژی آمورف
در زمان ورود، نوارهای آلیاژی آمورف باید برای تلفات خاص کل، ضخامت و عامل تراکم نمونهبرداری شوند.
۸. تقویت مدیریت محیط تولید
سازندگان باید تمیزی در مناطق تولید (کارگاههای پیچش، هسته و قطعات عایق) را به طور دقیق کنترل کنند تا نیازمندیهای محیطی فرآیند را برآورده کنند.
۹. تقویت کنترل فرآیند ساخت سیمپیچ
۹.۱ تجهیزات پیچش
دستگاههای پیچش باید با دستگاههای کنترل تنش مجهز شوند. استانداردهای فرآیند برای پیچش هادی باید با کنترل لایه به لایه قطر خارجی سیم پیچ تعریف شود.
۹.۲ پخت سیم پیچ
سیم پیچها باید با قالبها پخته و جامد شوند تا مواد مانند کاغذ چسب سیم پیچ به طور کامل جامد شده و ساختار یکپارچهای با قدرت مکانیکی بالا را تشکیل دهند تا مقاومت در برابر کوتاه شدن افزایش یابد.
۹.۳ فرآیند خشک کردن
برای سیم پیچهای مونتاژ شده، نیاز است تا الزامات خاص و کنترلهای دقیقی برای دما، مدت زمان و سطح خلاء در طول فرآیند خشک کردن هسته تعیین شود.
توجه: تفاوتهای موجود در مهارتهای فنی کارکنان و کنترل کیفیت در فرآیندهایی مانند پیچش سیم پیچ و مونتاژ هسته میتواند به راحتی منجر به شکست در مقاومت در برابر کوتاه شدن و افزایش دما شود و به طور قابل توجهی کیفیت ترانسفورماتورهای توزیع را تحت تأثیر قرار دهد.
۱۰. تقویت کنترل مونتاژ هسته آلیاژی بیشکل و سیم پیچها
پس از مونتاژ ترانسفورماتورهای هسته آلیاژی بیشکل، دهانه هسته باید به سمت پایین باشد تا جلوی سقوط ذرات بیشکل به سیم پیچها گرفته شود. ترانسفورماتورهای هسته آلیاژی بیشکل باید از ساختارهای ضربهای با قدرت مکانیکی بالا برای حمایت از سیم پیچها روی یک ساختار قابی محکم استفاده کنند.
۱۱. پر کردن روغن در شرایط خلاء و تقویت کنترل کیفیت روغن
اطمینان حاصل کنید که مخازن روغن در زمان پر کردن تمیز باشند؛ پر کردن روغن در شرایط خلاء توصیه میشود. به طور منظم مراقبتهای لازم را در مورد دهانههای مخزن روغن انجام داده و آزمایشهای روغن را انجام دهید، حداقل دو بار در ماه.
۱۲. تقویت کنترل کیفیت آزمونهای پذیرش کارخانه
۱۲.۱ کارکنان و تجهیزات
تولیدکنندگان باید از کارکنان آزمونی که با استانداردهای و روشهای مربوط به آزمونها آشنا هستند، بهرهبرداری کنند. تجهیزات و ابزارهای آزمون باید به استانداردهای دقت مورد نیاز پاسخ دهند و توسط مؤسسات اندازهگیری مجاز، تأیید یا کالیبره شوند.
۱۲.۲ پوشش آزمون
تمامی آیتمهای آزمون کارخانه باید روی هر محصول تحویل داده شده انجام شود و رکوردهای آزمون و نسخههای گزارشهای کارخانه برای مراجعه نگهداری شوند.
توجه: انحرافات تجهیزات آزمون، روشهای غیراستاندارد آزمون یا محیطهای آزمون نامناسب میتواند باعث انحرافات قابل توجه در دادههای آزمون شود و منجر به ارسال محصولات نامعتبر شود. تولیدکنندگان باید استانداردهای کنترل داخلی خود را تقویت کرده و به طور دقیق از روشهای آزمون مورد نیاز پیروی کنند.
۱۳. تقویت کنترل کیفیت آزمونهای نوع و مقاومت در برابر کوتاه شدن
۱۳.۱ نمونهبرداری منظم
تولیدکنندگان باید به طور منظم نمونههای محصول را برای آزمونهای افزایش دما، آزمونهای ضربه صاعقه، اندازهگیری سطح صدای، آزمونهای مقاومت در برابر کوتاه شدن و سایر آزمونهای نوع و ویژه نمونهبرداری کنند. اگر نتایج آزمونها به طور قابل توجهی از انتظارات طراحی منحرف شوند، طرحها باید بررسی شده و کنترلهای فرآیند تنظیم شوند.
۱۳.۲ آزمون داخلی
اگر محیطهای آزمون کارخانه به استانداردهای مربوطه پاسخ دهند و نتایج مقایسه با سایر آزمایشگاههای معتبر مطلوب باشد، تولیدکنندگان میتوانند آزمونهای نمونهبرداری را داخلی انجام دهند و رکوردهای آزمون و گزارشها را برای مراجعه نگهداری کنند.
۱۳.۳ آزمون خارجی
برای آزمونهایی که نمیتوانند داخلی انجام شوند، محصولات باید به آزمایشگاههای معتبر ارسال شوند و گزارشهای آزمون برای مراجعه نگهداری شوند.
توجه: عملیات تنها معیار برای آزمون حقیقت است. آزمونهای نمونهبرداری انجام شده توسط تولیدکنندگان میتوانند وضعیت کیفیت محصول را به طور موضوعی نشان دهند.
۱۴. استانداردسازی الزامات فنی برای خرید مواد اولیه و قطعات
باید از تأمینکنندگان تقاضا شود که در مستندات پیشنهادی خود، تأمینکنندگان، مدلها، پارامترهای کلیدی و مبدا مواد اولیه و قطعات اصلی را به طور واضح مشخص کنند.
