Praegu on traditsioonilised hingamisvahendid laialdaselt kasutusel transformatorkes. Silikagelide niiskuseabsorbeerimisoskust hindavad operatsiooni- ja hooldustöötajad tavaliselt silikagelipärlide värvimuutuse visuaalse jälgimise kaudu. Inimeste subjektivne hinnang mängib otsustavat rolli. Kuigi on selgelt sätestatud, et transformatorki hingamisvahendite silikagelit tuleb asendada, kui rohkem kui poolte kolmas osa sellest muutub värvi, ei ole ikka veel täpset kvantitatiivset meetodit, mis määraks, kui palju adsorbeerimisoskust läheneb konkreetsete värvimuutuste faaside käigus.
Lisaks varieeruvad operatsiooni- ja hooldustöötajate oskustasemed oluliselt, mis viib suurete erinevusteni visuaalses tuvastuses. Mõned tootjad ja isikud on teinud seotud uuringuid, näiteks õhu niiskuse detekteerimist pärast silikageli filtratsiooni või silikageli reaalajas kaalumonitoringu. Sisseehitatud arvutid kasutatakse kontrolli, detekteerimise ja andmete edastamiseks, et automaatselt kontrollida soojendamist ja eemaldada niiskust silikagelist.
1. Analüüs praegusest tehnilisest seisukorrast
1.1 Välisorganisatsioonide uuringud transformatorite hingamisvahendite kohta
Aastate jooksul on välismaal läbi viidud akadeemiliste uuringute ja praktika kogemuste põhjal õhu niiskuse detekteerimine pärast silikageli absorbeerimist pidanud kõige levinumaks, laialdasemaks ja efektiivsemaks meetodiks, et hinnata silikageli sättumistasemeid. Siiski ei saa see meetod endiselt otse kvantifitseerida silikageli niiskuse sättumist; see annab ainult kvalitatiivse märguande - kaudseid viise - et adsorbeerimisoskus on langanenud ja vaja on dehydrataatsioonimeetmeid.
MR Company pakub praegu sarnast toodet, mis lahendab seda probleemi, kasutades niiskuseandurite printsiipe, et hinnata silikageli niiskuse tasemeid, kasutades valget silikagelit (mitteindikaatoritüüpi). Selle puudused hõlmavad: niiskuseandurid kalduvad väljuma töös ülekoormatud niiskuse (kondenseerumine vedeldeks) korral, valge silikagel ei luba kasutajatel visuaalselt kinnitada selle niiskuseabsorbeerimise tõhusust, ja dehydrataatsiooni/regeneratsiooni protsessi ei saa verifitseerida.
ABB pakub samuti sarnast lahendust, mis sisaldab kahe-tubliga struktuuri. Töö käigus ühendab elektromagnetiline vaip ühe tubli konservaatori hingamiskanaliga, samal ajal kui teine tabatab dehydrataatsiooni ja regeneratsiooni. Kuid selle suurus, rasvus ja kallis hinda teevad selle sobimatu paigaldamiseks olemasolevatesse traditsioonilistesse hingamisvahenditesse.
1.2 Kodumaiste organisatsioonide uuringud transformatorite hingamisvahendite kohta
Mõned kodumaised ettevõtted on arendanud hooldusvabad hingamisvahendid. Need seadmed kasutavad online kaalumõõtmisi, et luua mudelleid silikageli niiskuse sättumise ja aja-alaste soojendamise dehydrataatsioonist. Käitlusteooria rakendamisel saavutatakse ideaalne õhu kuivendamine ja teaduslik dehydrataatsioon. Hingamisvahendi lisavarustuse vastavuse tagamiseks transformatori elueaga kasutatakse kõrvalduskohustusi militariseeritud mikroprotsessorite ja VxWorks operatsioonisüsteemi ning väga stabiilsete andurite ja tegurite kombinatsioonist. See realiseerib tõeliselt hooldusvaba toimimise transformatori hingamisvahendite jaoks, oluliselt parandades tööefektiivsust ja ohutust töökohtadel, parandades elektritarnete andekust.
1.3 Kaks olemasolevat vaatenurka traditsiooniliste hingamisvahendite asendamise kohta
Elektritööstuses ei ole praegu ühtset konsensust selle kohta, milline mõju on peamiste transformatorite hingamisvahendite silikageli asendamisel Buchholzi (gaasi) kaitsele. Üldiselt nõustutakse, et silikageli asendamise käigus tuleb raskete gaasikaitse režiimi "trip" muuta "alarm" režiimiks, kuid sellest asendamisest järgmine kaitse konfigureerimine on oluliselt erinev.
Üks vaatenurk on, et silikageli asendamine võib põhjustada gaasikaitse vale positsioneerimise; seega, pärast asendamist peaks transformator läbima 24 tunni prooviperioodi (gaasikaitse "alarm" režiimis), enne kui see taas "trip" režiimile lülitatakse.
Teine vaatenurk väidab, et kui silikagel on asetatud, siis pole enam mingit mõju raskete gaasikaitsele, seega peaks kaitse kohe taas "trip" režiimile lülitama.
Praegu kasutab kindel elektritarnija järgmist protseduuri: enne asendamist palutakse juhiseid, et lülitada raskete gaasikaitse lingid "trip" režiimist "signaal" režiimile; pärast lõpetamist palutakse uuesti heakskiitu, et taas lülitada "trip" režiimile. Nad kontrollivad, et üks raskete gaasikaitse lingide lõpus kannab –110V, samas kui teine on pingeta, enne lingi uuesti ühendamist.
1.4 Praegune transformatori hingamisvahendite rakendamise staatust
Elektritarnijal on praegu kasutuses kaks tüüpi hingamisvahendeid: demonteeritavad orgaanilise klaasi tainad ja demonteerimata tainad. Demonteeritavate hingamisvahendite asendamisel nõutakse operaatortelt kõrget täpsust menetluste ja ruuvitorque'i osas; vastasel juhul on orgaaniline klaas lihtsalt kahjustatav. Kogu protsess on aega võtva, ja mitmekordne asendamine sageli viib halvale tiivitamisele ühenduspunktidel, mis võimaldab filtreerimata niiskeda õhku sisse minna konservatoori ja potentsiaalselt põhjustada transformatori õli niiskuse sissetungimist.
Demonteerimata hingamisvahendid vältivad neid probleeme, kuid esitavad teise probleemi: väike täitmise avamus põhjustab silikageli väljakütsemist asendamise käigus, saastades keskkonda.
Ettevõtte 64 alamvoolukeskusest asendati 2015. aastal 178 korda silikagelit, kokku 541 kg. Asendamise sagedus suureneb oluliselt vihmaaegadel, kuna suurem niiskus, mis nõuab olulist inimressursse ja materjalide kulutust. Mägipiirkondades suurenevad vihmaaegadel teekonna ohtlikkused, nagu tee kõrjumine ja kivikõlge, mis suurendavad transpordi ohtlikkust.
2. Hooldusvabade transformatori hingamisvahendite tööpõhimõte
JY-MXS sarja hooldusvaba hingamisvahend on paigaldatud õlitundliku transformatori konservatoorile. Kui transformatori õli laieneb või kutsub kokku koormuse või ümberkonna temperatuurimuutuste tõttu, läbib õli konservatooris hooldusvaba hingamisvahendi sees oleva kuivendussained, eemaldades õhust tolm ja niiskuse, et säilitada transformatori õli isolatsioonitugevust.
Pika kasutuse jooksul, kui kuivendusaine muutub niiskaks, aktiveerib hingamispäis automaatselt soojendusfunktsiooni, et eemaldada niiskus. Süsteem koosneb peamiselt filtreerimiskarbidest, klaasrörist, peameestikust, kaaldeetektorigest (kaalsensorist), temperatuuri/niiskuse sensoritest, soojenduselementist, juhtplaatist ja silikageldest.
Kui säilitusvahetusvõtja sisse saab suudab, läbib see esmalt sülindatud metalli filtervälgu, mis eemaldab tolmude. Filtritud õhk voolab siis kuivendussse, kus kuivendusaine täielikult niiskust absorbib.
Silikageli niiskuse sättumistaseme mõõdetakse hingamispäises paigaldatud kaaldeetektoriga. Kui sättumine ületab eelnevalt määratud limiidi, aktiveeruvad kuivendussse paigaldatud süsinikkiudsoojenduselemendid, et kuivendada kuivendusainet. Tulemlik aastik levib välja konvektsiooniga, läbib metallifilterit, kondenseerub klaasrööbis ja voolab alla metalli flanši, lahkudes hingamispäisest.
Kui niiskuseandur katkeb, tagab juhtplaatitesse paigaldatud ajakontroller perioodilise soojendamise eelmääratud intervallidega, saavutades tõeliselt hooldusvaba töö.
3. Hooldusvabade transformaatorihingamispäiste rakendamine
Elektrijaam paigutas JY-MXS serii hooldusvabad hingamispäised kahe geograafiliselt erineva 110 kV alamjaama (Alamjaam A ja Alamjaam B) laskesüsteemide (OLTC) ja peamiste transformaatorite kehasse.
Üle aasta pikkuse tööjärgu järgi:
Alamjaam A peamisel transformaatoril ei olnud nõudlust silikageli asendamiseks nii OLTC kui ka peamise keha hingamispäistes. Vastupidiselt, teisel peamisel transformaatoril oli 5 peamise keha hingamispäise asendamist (kokku 15 kg) ja 6 OLTC hingamispäise asendamist (kokku 6 kg).
Alamjaam B peamisel transformaatoril ei olnud samuti asendamise nõudlust. Teisel peamisel transformaatoril oli 3 peamise keha asendamist (9 kg) ja 5 OLTC asendamist (5 kg).
Tööandmed ja nähtavaid kontrollid näitavad, et kõik hooldusvabade hingamispäiste funktsioonid töötasid korralikult. Kui silikagel jõudis teatud sättumistaseme, aktiveeris soojendaja kiiresti andurite signaalide alusel, et kuivendada kivid. Lisaks, analüüsides kuuekuulise ajaliku kaalupäringu, seadis juhtplaat sissetungimismustrile ja rakendas kombinatsioonipädevust kaalupõhise ja ajapõhise juhtimise vahel, vähendades töötajate töökoormust, suurendades automatiseerimist ja toimetades majanduslikke ja sotsiaalseid eeliseid.
4. Järeldused
Kokkuvõttes võimaldab hooldusvabade hingamispäiste paigutamine nii laskesüsteemi kui ka peamise keha transformaatoritele alamjaamades:
Andurite juhitav soojendamine, et kuivendada sättunud silikagel,
Eemal reaalajas jälgimine kommunikatsioonifunktsioonide kaudu,
Omaenda diagnostika lihtsustamiseks hoolduseks.
Need omadused näitavad, et hooldusvabad hingamispäisid võivad täielikult asendada traditsioonilised süsteemid, lahendades tõhusalt transformaatorite niiskuse absorbeerimise vajaduse ja saavutades tõeliselt hooldusvaba töö. Lisaks, kuna silikageli asendamine on kadunud, lahendatakse pikaaegne arutelu pärast asendamist raskete gaaside kaitse seadistuste üle.
Hooldusvabade hingamispäiste kasutamine võimaldab elektrijaamal jälgida lisavarustuse seisundit online, saada reaalajas varustuse staatust ja rakendada ennetavaid meetmeid enne vigade tekkimist - takistades transformaatoritel töötada täislae all, kui piilnevad ohud on olemas. See täidab lõunu, mis on tekkinud traditsiooniliste hingamispäiste võimetusest toetada online jälgimist.
Lisaks drastiliselt vähendab see tööjõukulusid ja tavapäraste inspekteerimiskulusid, edendab prügi taaskasutamist ja vähendab väikeste lisavarustuse vigade poolt tekkiva suurete õnnetuste riski. See võimaldab tõhusama, teaduslikuma hoolduse planeerimise, vältides ebavajalikke kulutusi, tagades püsiva ja ohutu transformaatori töö, ja lõpuks saavutatakse produktiivsuse, efektiivsuse, ohutuse ja keskkonnakaitse eesmärgid.